关于单机架冷轧节能降耗技术探讨

关于单机架冷轧节能降耗技术探讨

发表时间：2018-10-01T12:38:06.100Z 来源：《基层建设》2018年第24期作者：吴义朝[导读] 摘要：为了提升冷轧企业的经济效益，增加企业的市场竞争力，相关人员对于单机架冷轧机组的节能降耗工作更加关注。

广东省中山市中山中粤马口铁工业有限公司 528437

摘要：为了提升冷轧企业的经济效益，增加企业的市场竞争力，相关人员对于单机架冷轧机组的节能降耗工作更加关注。基于此，本文分析了单机架冷轧机组的主要消耗指标，阐述了优化单机架冷轧机组的参数、选择合适的电机、优化轧制规程、轧辊结构的优化设计、轧辊的润滑与冷却这些单机架冷轧机组节能降耗的策略。

关键词：单机架冷轧；节能降耗技术；参数优化

引言：目前，我国的钢铁行业处于发展的困境中，产能过剩、效益下降等都是这一阶段中存在的问题，冷轧行业也不例外。为了摆脱目前的发展困境，实现更好的发展，除了要进行市场的开拓以及创新产品的开发之外，还要降低生产运行的成本，提升产品的利润。节能降耗就是一种有效降低单机架冷轧机组生产运行成本的措施，受到了相关人员的重点关注。本文就单机架冷轧机组的主要消耗指标进行了分析，并提出了针对性的节能降耗措施，为相关人员提供参考。

一、单机架冷轧机组的主要消耗指标分析

在冷轧机组实际的生产运行中，主要的成本来源与两个部分：第一，固定生产成本，这其中最主要的项目为冷轧机组的折旧费用，通过确定项目的建设成本以及折旧年限，就能够完成固定生产成本的稳定。第二，可变生产成本。这一项成本中主要有人力资源费用和冷轧机组的消耗。其中，冷轧机组的消耗包含的项目较多，例如电能的消耗、水资源的消耗、轧辊的消耗、轧制油以及空气压缩机的消耗等等。而在这些费用中，有85%的消耗来自于电能的消耗、轧辊运行的消耗[1]。所以，对以上项目的消耗指标进行优化和降低，就能够显著的降低单机架冷轧机组的成本费用。

单机架冷轧机组的电能消耗主要受到机组的参数、主电机的参数、轧制规程以及电气配置的影响；轧辊的消耗主要受到辊系设计、轧辊的特性、润滑冷却、轧制规程、操作维护的影响；轧制油的消耗主要受到乳化液系统的设计与应用、乳化液喷射梁的设计以及吹扫装置设计的影响；压缩空气的消耗主要受到吹扫装置的影响；齿轮油的消耗主要受到润滑系统设计的影响。结合这些主要的能源消耗项目的分析，有针对性的进行使用能源的优化，能够完成对单机架冷轧机组的节能降耗工作。

二、单机架冷轧机组的节能降耗措施探讨

（一）单机架冷轧机组的电耗降低

电能的消耗可以说是单机架冷轧机组运行中耗能最多的项目，在单机架冷轧机组的整体运行费用中占据了60%及以上[2]。在进行电能消耗的优化中，可以通过对无功补偿装置的合理配置，实现单机架冷轧机组功率因数的提升，使得无功的消耗降低。依照上文中分析的影响单机架冷轧机组电能消耗的因素，可以提出以下三种优化方式：第一，优化单机架冷轧机组的参数。例如，单机架冷轧机组在1000m/min以及1200m/min时都实现实际的生产需要，那么就需要进行计算及对比，选择更加合适的运行速度。笔者经过实际的计算发现，当单机架冷轧机组的运行速度在100m/min时，产能的与功率的增加相对平衡；而当其速度在1200m/min时，功率增加的过高，增加了电能的消耗。

第二，选择合适的电机。笔者经过调查比较发现，相比于直流传动电机，交流传动的电机功能性对较好，有着维修简单以及传动性能较好的优势，且在实际的运行中能够降低15%的电能消耗。

第三，轧制规程的优化。笔者在优化实验中，对工作辊线的速度进行了调整，使其保持在413m/min，优化后有两组的轧制的出口厚度由原有的1.2mm、0.73mm转变为1.22mm、0.74mm；压下量由0.80mm、0.47mm转变至0.78mm、0.48mm；压下率由40%、39.2%转变至39%和39.9%；其余三组的出口厚度、压下量、压下率以及速度均没有发生改变。通过轧制规程的优化，能够实现轧制速度与功率的合理分配，减少了无功损耗、控制了电能的消耗。

（二）单机架冷轧机组中轧辊消耗的降低

在单机架冷轧机组的生产运行中，轧辊的消耗费用可以说的仅次于电能消耗的费用。通常情况下，轧辊的消耗的费用在单机架冷轧机组的整体消耗费用中占到15%-20%，相关人员必须进行重点的控制。轧辊的消耗除了与轧辊的设计等这些质量因素有关之外，与轧辊的使用制度也有一定的关系。结合上文的影响因素分析，能够提出以下两点优化的策略：第一，优化轧辊的结构设计。利用A表示轧辊的直径，利用L1、L2以及量L3分别表示轧辊辊身的长度距离、直径稍小的中心距离两侧的距离以及两侧的辊劲长。笔者在实践中发现，在确保轧辊的强度满足轧制力矩的条件下，对直径A进行适当的减小，能够降低轧辊的综合消耗。一般来说，经过这样的优化设计，能够将轧辊的消耗降低6%。在确保轧辊能够正常运行的条件下，对L1、L2以及L3进行设计值的适当缩小，同样能够达到降低轧辊总体消耗的作用。笔者将L1为120mm-150mm的轧辊辊身缩小至100mm-80mm，并进行了能耗的检测，发现这样的方式能够将轧辊的总消耗降低2%。

第二，轧辊的润滑与冷却。单机架冷轧机组在运行时，乳化液会单侧喷出，这样的方式对轧辊的润滑与冷却效果较差，十分容易造成爆辊、烧辊的情况发生，增加了轧辊运行的能耗。所以，要对乳化液的喷射系统进行优化，确保其能有效对轧辊进行润滑与冷却。在轧辊以及乳化液喷射系统的运行中，要对稳定指数ESI、乳化液的浓度、PH值、皂化值等进行监控，确保乳化液的功能的得到最大程度的发挥。

总结：综上所述，对单机架冷轧机组进行节能优化是冷轧行业发展的必经之路。在单机架冷轧机组的运行中，电能的消耗以及轧辊运行的消耗是最主要的费用以及能源消耗来源。通过优化单机架冷轧机组的参数、选择合适的电机、优化轧制规程，有效降低了单机架冷轧机组的电能消耗；利用轧辊结构的优化设计、轧辊的润滑与冷却，降低了轧辊运行的能源消耗，使得冷轧企业获得了更大的经济效益，获得了更好的发展。

参考文献：

[1]江东海，尹海元.单机架冷轧节能降耗技术探讨[J].冶金设备，2015（01）：47-50.

[2]李阳.单机架可逆冷轧机设定优化研究[D].东北大学，2012.