轧钢厂工艺评价报告

轧钢厂1250生产线工艺评价报告一、 工艺过程简介1、基本情况邢台德龙钢铁有限公司热连轧厂1250生产线2005年开工建设，2006年12月进入试生产阶段，2007年正式投产，总投资近10亿，设计产能为140万吨。主要设备有步进梁蓄热式加热炉两座，可逆式粗轧机1台，精轧连轧机7台，卷取机2台，主车间轧线机械设备由中国第一重型机械公司提供，加热炉设备及控制系统由上海嘉德公司提供，除加热炉外的电气传动及控制系统由北京科技大学北科麦思科自动化工程技术有限公司提供，中冶京诚技术有限公司承担整个车间的工厂设计。为了提高产品板形精度，精轧工作辊配液压弯辊装备、采用窜辊技术，配备了高精度厚度仪和测宽仪，从而保证产品具有良好的板形。产品厚度1.425mm，宽度6801120mm，钢卷内径762mm、钢卷外径（max)1850mm，最大卷重16.7t，生产钢种有冷轧基料、普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢、管线钢、压力容器钢以及硅钢等，广泛用于冷轧带钢、石油管线、压力容器、硅钢等各个领域。主要节能技术和装备有：蓄热式燃烧技术、加热炉汽化冷却、风机变频、水泵变频、保温罩等。2、工艺流程图精轧除鳞箱E1R1F2F3F4F5F6F7测宽仪测厚仪C1加热炉保温罩7机架精轧机组层流冷却装置卷取机F1凸度仪二辊可逆粗轧机F1-F7设有弯辊；F1-F7设有窜辊； 主除鳞箱 加热炉 1250生产线工艺流程R2C1测宽仪E2CS3、主要生产（耗能）设备3.1、加热炉1#-2#加热炉型式：步进梁双蓄热式加热炉；加热面积：32.710.8；使用燃料：高炉煤气；钢坯出炉温度：11001200煤气用量：92400Nm/h （最大）；煤气热值：7504.18Kkj/Nm；冷却方式：汽化冷却3.2、轧机部分全线共8台轧机, 2台卷取机，3台除鳞泵电机，全线总装机容量约86000KW。设备名称数量电机型号规格主要技术特点粗轧二辊可逆轧机1Z3200/1100-14 4500KW五道次往返轧制精轧机7F1-F4:Z2150/900-10 4000KW F5:Z2150/730-12 3500KW F6: Z2150/570-12 3500KWF7: Z2150/520-12 3200KW液压AGC压下控制采用弯辊、窜辊技术卷取机2Z710-2 700KW全液压控制高压除鳞泵3YKS2800-2/1180 2800KW变频控制4、主要介质4.1、介质来源轧钢1250线新水、电、煤气、氧气、压缩空气由动力厂供应，软水由加热炉软化水系统供应，浊环水和净环水由水处理供应。4.2、能源消耗4.2.1、1250生产线2011年能耗统计表一： 介质单位折标系数单耗能耗（kgce/t）能耗占比备注高炉煤气m/t0.12282.1133.8568.37%电Kwh/t0.122987.5910.7721.75%转炉煤气m/t0.2086.211.292.61%压缩空气m/t0.03688.073.176.40%无计量氧气m/t0.3670.700.260.53%无计量水T/t 0.24 0.72 0.170.34%无计量工序能耗kg标煤/吨49.51表一显示：（1）煤气消耗占工序能耗总量68.37%，是1250生产线能源消耗的最主要组成部分。（2）电量消耗占工序能耗总量21.75%，在1250生产线能源消耗中占有重要位置。4.3、生产工艺评价：（一）影响煤气消耗的方面：1、与上下工序衔接：1）红送温度低：1250线热送主要是靠运坯小车运送，由于中间运送环节影响因素较多，运坯小车运送不及时,板坯温降较大。送来的板坯温度普遍偏低，有40%的热坯低于400，浪费了板坯本体热能。2）热装温度低：热送到1250线板坯库的钢坯因计划编排影响因素较多，排计划不及时，热坯入炉时间，造成入炉板坯温度低：板坯只能露天放置，有时将热送760的钢降到了400以下（400以下不属于热装），板坯本体热能损失大。3）编排计划一般不允许热装钢与冷装钢混装,但为满足生产需要，时常加大冷坯与热坯间距混装入炉，加热炉工艺控制驻炉时间必须按照冷装钢进行，造成热装料驻炉时间过长，造成了煤气的浪费。4）热装率低：在生产组织过程中，热送坯料较少，冷装坯料较多，热装率仅在55%（600以上），加热炉在加热过程中，需要的煤气消耗量增大，节能效果差。5）上工序低合金钢由于要冷修磨，热坯被迫放冷，热能损失大，同时也造成热装率降低。6）合同组织规格品种多，不能完全发挥产线产能，造成能源浪费。7）煤气供应热值不稳定，人工频繁调整空燃比，由于靠人为判断，调整响应慢浪费煤气。9）平均坯重小，造成机时产量降低：在生产过程中，往往因合同、或设备的限制，坯重不足10吨，造成机时产量低，加热效率降低，单耗增加。2、工序内部：1）入炉的坯料断面不同，因销售合同需要经常需要将670断面至1020断面同时装炉，加热负荷大，煤气消耗大。2）目前1250线碳钢加热温度特别是冷轧料加热温度在1310左右；各钢种加热温度大多按上限控制，造成煤气消耗大。3）加热炉未安装残氧分析仪，无法分析烟道内排除气体的成分，造成了能源的浪费。4）生产组织方面：（1）在生产组织运行过程中，由于设备故障问题或限电等原因，轧机停轧时间不能准确提供，而加热炉不能降温到位，必须维持正常的出钢温度，造成燃料消耗大。（2）作业率低于82%（2011年实际为70.47%）：由于设备故障问题、限电、工艺停机等要求，造成轧机作业率低，加热炉煤气空烧，浪费煤气。（二）、电能：1、加热炉汽化冷却系统给水泵为工频运行，给水量无法调节，浪费电能。2、液压、润滑系统油泵工频运行，存在电能浪费。3、未能严格执行停送电制度，造成电能浪费。4、钢坯冷热混装，致使温度不均，造成轧制力大，电耗增加。5、谷时用电能力不足，生产计划编排不合理，造成平均电价偏高。二、 工艺对比1、能源现状利用及对比表二：2012年1-5月份主要能源消耗对标序号能源介质单位折算系数德龙1250线 累计单耗新金1250线累计单耗差值1高炉煤气m3/吨0.12288.24 278.2310.012电Kwh/吨0.122983.4 85.26-1.863压缩空气m3/吨0.03682.41 21.3161.14氧气m3/吨0.3670.66 0.0180.6425水m3/吨0.240.670.3690.3016工序能耗Kg标煤/吨48.2147.470.74由表二可以看出： 2012年1-5月份德龙1250线累计工序能耗超出新金0.74Kg标煤/t。主要是压缩空气和高炉煤气单耗和新金1250线存在非常明显的差距，德龙1250线电耗虽然好于新金1250线水平，但是和行业优秀企业相比，并不处于先进水平。因此确定压缩空气、高炉煤气、电为差距项。2、先进节能技术的应用：（1）、蓄热式燃烧技术轧钢厂1250线两座加热炉均采用的是蓄热式燃烧技术，高温空气燃烧技术把回收烟气余热与高效燃烧及NOX减排等技术有机地结合起来，达到节能减排的目的。通过蓄热系统对空气（煤气）预热，使进气温度提高到1000度以上，实现高效燃烧，热回收率达80%，可节能30%以上。（2）、变频器调速节能技术 轧钢厂1250线高压除磷泵原为工频控制，为实现节能减排，后改造为变频器控制，从而提高电机效率，减少网络冲击，降低电损耗 。三、差距分析 （一）压缩空气1250线2012年1-5月份压缩空气累计单耗82.41m /t，较新金1250线的21.31 m/t超出61.1 m/t，主要原因是我厂没有压缩空气计量设备，这个数据是动力厂分的。（二）高炉煤气德龙1250线2012年1-5月份煤气用量288.24 m3/t，较新金1250线的278.23 m3/t超出10.01 m3/t。表三：技术参数对标产品结构加热工艺热装率德龙1250线普碳钢38.17%、冷轧料44.76%、其它品种钢17.07%冷轧料131085%（55%600以上，30%300以上）新金1250线冷轧料70.93%冷轧料128065%（最低65%600以上）通过表三可以看出德龙1250线和新金1250线在产品结构、加热工艺和热装率上都有明显不同，这也是德龙1250线煤气消耗高的影响因素，具体分析如下：1、产品结构不同从钢产量整体规模来说，1250线2011年全年为148.35万吨，新金1250线为154.13万吨，没有明显的差距。但是产品结构却存在极大差别，新金1250线产品单一，主要为冷轧料；而德龙1250线产品规格、品种十分复杂，分别为普碳钢38.17%、冷轧料44.76%、其余品种钢17.07%。由于品种钢试验次数多、驻炉时间长、机时产量低，严重制约加热炉产能的发挥，造成煤气单位能耗升高。2、加热工艺不同通过工艺对标发现，目前德龙1250线冷轧料加热炉加热温度高出新金约30，1250线一般冷轧料加热温度在1310左右，而新金冷轧料在1280左右，存在一定差距。要想获得更高的出炉温度，自然要消耗更多的煤气。3、热装率存在差距新金1250线板坯热装率（600以上坯料）65%以上，大大降低了燃料消耗，而德龙1250线仅在55%，热装率偏低，主要有以下几个原因： （1）1250线板坯物流线路长，距离炼钢厂比较远，通过运坯小车运输，较常规辊道运输时间长、热损失大。 （2）错峰时间久，停机时间长，轧钢库房允许存坯少，炼钢倒运坯料过程热损失大。 （3）坯料断面规格多，轧制过程不允许窄、宽断面混装。 （4）品种之间干扰大，轧制计划编排还需考虑下工序。（三）电德龙1250线1-5月份电耗为83.4kwh/t，新金1250线为85.26 kwh/t，德龙1250线较其低1.86 kwh/t。德龙1250线电耗虽然好于新金1250线水平，但是和行业优秀企业相比，并不处于先进水平。主要影响因素有：1、由于坯料供应不充足，生产安排不饱满，轧制节奏不紧凑，造成电耗增高。2、1250轧制品种多，更换规格频繁，导致驻炉时间长、机时产量低，造成电能利用率降低。3、热装率低，钢坯冷热混装，由于轧制负荷大，电耗偏高。4、1250线轧制薄规格多，导致电耗偏高。5、节电技术和手段缺乏，比如变频器的应用就很有限，不利于节电工作。四、改进项1、压缩空气 改进建议：公司能够逐步完善计量设备。2、高炉煤气 改进建议：（1）上、下道工序的衔接：运坯小车运送要及时； 提高热装率；炼钢多出的热坯，销售能及时给与轧制计划，避免冷坯轧制。 （2）优化计划编排：编排计划热装钢与冷装钢减少混装。编排生产计划时品种钢与普通钢烧钢温度要缓慢过渡。同一炉内尽量安排同种断面尺寸的坯料。（3）建议煤气供应稳定：提高煤气供应自动化控制手段，减小煤气供应热值或压力波动。（4）增加坯重，减少电能、煤气消耗。（5）购买安装残氧分析仪，通过对烟道内气体的分析，确定加热炉内燃烧状况，便于最终控制空煤比，节约燃料，降低成本。（6）生产组织方面：准确提供轧机停轧时间，以便停轧后准确降温，减少煤气浪费。减少设备故障，提高轧线设备作业率。 （7）引进应用新兴隔热材料，减少炉内热损失。 （8）优化加热炉烧钢工艺，扩大低温轧制品种和规模。低温工艺的推进使节能降耗与带钢表面质量、产能同步得到提升，其经济与产品质量提升带来的效益巨大。3、电能：改进建议：（1）、建议将液压、润滑系统油泵、水系统的水泵和电机风机改造成变频