單機架冷軋節能降耗論文
時間:2022-04-28 02:56:28
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1節能降耗措施探討
由于冷軋機組各種消耗指標的影響因素復雜,而且各個消耗指標之間、固定成本與可變成本之間都存在相互耦合影響,如何選擇最優方案非常困難。本文討論在不明顯影響固定投資的基礎上,降低機組可變生產成本的方法措施。
1.1電能
電能消耗是單機架機組中占比最大的消耗指標,占機組可變費用比例可達60%左右。在電氣設備中,合理配置無功補償裝置,可有效提高機組功率因數,降低無功消耗,節省電能。除此之外,影響噸鋼電耗的主要因素為機組技術參數、主電機(開卷、卷取和軋機電機)類型、參數和軋制規程的設置等。
1)合理選擇機組技術參數。如某單機架機組設計年產能為20萬t,平均產品規格為0.45mm×1000mm。在方案設計時,機組最大速度1200m/min和1000m/min均能滿足產能要求,且均有一定裕量。進一步計算比較,前者產能僅提高5%左右,但裝機功率高約1000kW。不僅增加了固定投資成本,也增加了電耗等運行成本。因此,選擇機組速度1000m/min既能滿足產能要求,又能降低投資、降低電耗。
2)合理選擇電機類型。交流傳動具有傳動性能好,維護簡單的優點。同時使用功率因數高,節省電能約15%(與直流傳動比較)。但是投資較高。因此,在投資允許的情況下,可選擇交流傳動。
3)優化軋制規程,提高電機使用效率。軋制規程必須結合軋機電機功率、轉速、減速機速比等參數確定。經過對軋制規程的優化,各道次實現了軋制功率和軋制速度的合理分配,減小了無功損耗,提高了電機功率因數,降低了電能消耗。
1.2軋輥
軋輥消耗在機組可變費用中僅次于電能消耗,占機組可變費用比例在15%~20%左右。輥耗指標除了與軋輥質量直接相關外,還與生產維護制度、軋輥結構設計、冷卻潤滑、軋制規程等密切相關。操作維護不當或結構設計不合理,極易造成輥耗的大幅上升。
1)制定合理的軋輥使用維護制度并嚴格遵守執行。包括軋輥換輥制度、磨輥制度、存放制度、上機制度的規范執行。
2)軋輥結構設計的精細化。在保證傳動接軸、軋輥輥頸強度能傳遞足夠軋制力矩的情況下,不減小軋輥總體修磨量而適當減小軋輥直徑A可減小軋輥綜合消耗。如某1150mm軋機設計軋制力矩為80kN•m,原工作輥直徑為330。經改進設計,工作輥直徑優化為315,軋制力矩為75kN•m。優化設計后,相同使用條件下,輥耗下降6%左右。
3)優化彎輥、竄輥等板形調節工具的使用制度。采用理論分析、模擬和現場調試相結合的方式,并積累生產數據,合理設置不同規格帶鋼的竄輥量、彎輥力,可減小軋輥間不良接觸應力,降低輥耗。
4)保證軋輥的冷卻與潤滑。單機架軋制時,乳化液在帶鋼出口單側噴射,軋輥冷卻和潤滑條件差,容易出現軋輥燒輥、爆輥等非正常損壞,導致輥耗大幅上升。因此,應尤其注意乳化液系統流量、壓力和噴嘴的合理設計。而隨著半穩定型和離散型乳化液的大量普及應用,不僅需要監控常規乳化液理化指標(如濃度、皂化值、PH值等),還應注意穩定指數ESI的監控,保證乳化液冷卻與潤滑性能的穩定。
1.3軋制油與壓縮空氣
軋制油消耗主要體現在板面殘留消耗、磁性過濾器消耗、煙霧排放消耗和真空過濾器消耗等四個方面。而板面殘留和磁性過濾器消耗占比大,且相對可控,因此需要重點研究控制。
1)板面殘留消耗主要與軋制油潤滑、清潔性能和帶鋼吹掃系統有關。而帶鋼吹掃系統配置還決定了壓縮空氣的耗量。選定了合適的乳化液品種后,應重點關注帶鋼吹掃系統的配置。吹掃梁A將帶鋼上的部分乳化液吹散,并由除油裝置(擠干輥組)除油,殘留乳化液由吹掃梁B、C吹掃。在提高軋制速度以后(600m/min以上),除油裝置基本無法發揮除油作用,帶鋼表面殘留乳化液嚴重,不僅嚴重影響帶鋼表面質量和后續工序處理,而且造成乳化液的極大消耗。改造完成以后,在壓縮空氣耗量減少或不變的情況下,高速軋制帶鋼,板面清潔度也能得到保障。噸鋼乳化液消耗明顯下降。
2)磁性過濾器消耗的軋制油與其撇出的油泥量成正比。一般而言磁性過濾器運行時間越長,帶出的軋制油也越多。但減少磁性過濾器運行時間,會引起乳化液含鐵量增加;含鐵量過高會破壞乳化液的乳化過程,影響潤滑性能,污染鋼板,導致軋制油消耗上升。因此應及時監控乳化液中的鐵含量,制定合理的磁性過濾器運行制度,以達到提高板面質量,降低軋制油消耗的目的。經采取以上措施后,噸鋼軋制油耗可降低25%以上。
1.4其他
以上僅就電耗、輥耗、軋制油耗等指標進行了初步探討。實際影響冷軋機組生產成本的消耗指標還有很多,如軋輥軸承、潤滑油、液壓油、脫鹽水、蒸汽等的消耗。可以參照上述方法,逐項分析消耗原因,提出降耗措施。
2結語
通過機組工藝參數選型優化、生產工藝優化、設備技術改造、生產調試優化等措施,機組綜合消耗指標達到了國內領先水平。生產成本(噸鋼電耗、輥耗、油耗等)明顯降低,取得極大的經濟效益。節能降耗是冷軋技術的重要發展方向。加大該領域的研究創新力度,對提升產品競爭力、提高經濟、社會效益具有積極的現實意義。
作者:江東海尹海元單位:中冶京誠工程技術有限公司軋鋼工程技術所
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