轧钢工序能耗约占钢铁工业总能耗的10%,因此,研究轧钢工序的节能降耗技术对降低我国的吨钢能耗具有重要意义。近几年,长型材生产的轧钢领域采用了许多节能技术,如连铸坯热送热装工艺、蓄热式燃烧、低温轧制、无头轧制、在线热处理工艺等。但是这些技术并没有从流程上解决长型材低能耗绿色化制备过程中的关键问题。具有加热炉的常规流程生产长型材过程中,连铸与轧钢界面能耗较高,是整个生产流程绿色化制备过程需要突破的一个重要环节。2015年,我国钢铁企业小型材轧钢工序能耗41.44kgce/t;2018年,我国钢铁企业小型材轧钢工序能耗38.07kgce/t,降低轧钢工序的能源消耗是亟需解决的问题。本项目通过长型材绿色化低能耗铸轧衔接技术优化了长型材连铸与轧钢两个工序之间的衔接生产方式,取消了传统加热炉,分别采用直接轧制、感应补热轧制、补热炉短时间均热等方式,实现了长型材制备过程的流程创新,降低了能源消耗,减少了温室气体排放,真正的做到了长型材的绿色化生产。
评价委员会委员认真听取了项目组研发成果汇报,仔细审阅了项目组提交的相关评价材料,并对项目关键内容进行了深入细致的质询和讨论,认为“长型材绿色化制备关键技术的开发及应用”项目成果整体达到国际先进水平。主要创新点如下:
1、开发出连铸方坯高温恒温恒量出坯技术,实现了铸机布局、浇铸速度、铸坯切割协同设计的工程化,钢坯的头部和尾部温度差不超过50℃、钢坯出坯温度大于1000℃。
2、建立了多流连铸机在不同工艺下的连铸坯排队模型,开发出长型材铸-轧界面钢坯排队控制技术,使典型生产线产量提高了7.9%。
3、开发出长型材绿色化铸-轧衔接技术。针对连铸机与轧机不同布置,分别采用直接轧制、感应补热、高温钢坯均温等不同方式,实现了多种现场工艺布置高效衔接。典型生产线的直轧率达到了99%。
4、研究了温度场与应变场协同控制、轧后冷却路径控制模型,开发出直接轧制的长型材性能稳定性控制技术,实现了同一浇次钢筋屈服强度的波动低于12%。
该成果已获得授权发明专利15项,发表学术论文20篇,软件著作授权2项。该成果大幅度地降低了长型材轧钢工序的吨钢能源消耗,典型生产线能耗降低30 kgce/t,经济效益和社会效益显著,应用前景广阔。
生产技术与书刊部
2019-12-18