一、技術名稱:棒材多線切分與控軋控冷節能技術
二、技術所屬領域及適用范圍:鋼鐵行業 小規格螺紋鋼軋制
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
目前,國內軋鋼企業軋制小規格螺紋鋼筋的能耗為 53kgce/t 鋼;主要生產Ⅱ級螺紋鋼,我國建筑領域今后將要求使用Ⅲ級或以上等級螺紋鋼,所以提高螺紋鋼強度及降低生產能耗是小規格螺紋鋼筋的主要發展方向。目前應用該技術可實現節能量 3 萬 tce/a,CO2 減排約 8 萬 t/a。
四、技術內容
1.技術原理
多線切分技術是在型鋼熱軋機上利用特殊軋輥孔型和切分導衛裝置將一根軋件沿縱向切成多根軋件,進而軋制出多根成品軋材。其中四/五切分導衛裝置采用前后兩組切分輪,前切分輪將多聯鋼坯外側的兩條鋼先分離,后切分輪將中間的兩聯或三聯鋼坯再分離,從而實現四/五切分軋制。控軋控冷技術是在熱軋過程中,通過對軋材的變形控制和在機架間及成品后安裝一種專門的水冷裝置,讓軋件在常溫的水中穿過,對軋件進行快速冷卻,從而達到提高鋼材組織和性能的目的。
2.關鍵技術
(1)多線切分技術
在多線切分裝置前端設計了鏟嘴和鏟尖,解決了軋件纏輥及精確對中問題;采用蝸輪蝸桿無級調節技術;分料箱內采用滾動摩擦,保證軋件不易堵鋼;開發了高耐磨、不粘鋼,耐沖擊,耐高溫等關鍵零部件所需要的新材料;根據裝備條件設計了相匹配的特殊的四/五切分孔型系統和相應的自動化控制系統。
(2)控軋控冷技術
采用特殊的紋式管,讓軋件在穿水裝置中運行更流暢,降低堵鋼機率;關鍵零部件采用高耐磨的新材料;根據軋件速度、溫度等對水流量、壓力實現自動調節與控制。
3.工藝流程
多線切分裝置和控軋空冷裝置的基本結構見圖 1、2。
1 箱體 2 底座 3 鏟嘴 4 分料槽 5 水嘴 6 前切分輪組 7 后切分輪組
8 拉桿 9 壓緊裝置 10 螺栓 11 分料輥
圖 1 多線切分裝置結構簡圖
圖 2 控軋空冷裝置結構簡圖
五、主要技術指標
1.減少加熱爐待溫時間,與兩切分相比縮短約 20s/t 鋼坯;
2.提高軋制效率,與兩切分相比提高 185%以上;
3.節能率 10%以上;
4.螺紋鋼質量可提高 1-2 個等級,生產小規格產品可代替大規格產品,節約鋼材 12%左右。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術 2008 年獲得安徽省科技進步二等獎,相關技術與裝備已獲得國家專利。
目前,多線切分技術已成功運用于酒鋼集團翼城鋼鐵公司、武鋼玉溪鋼鐵公司、紅 河鋼鐵公司、江西萍鋼集團、山東石橫特鋼集團、首鋼長冶鋼鐵公司、水城鋼鐵公 司等?剀埧乩浼夹g已成功運用于酒鋼翼城鋼鐵公司、愉中鋼鐵公司;武鋼玉溪鋼 鐵公司、紅河鋼鐵公司等,技術成熟可靠。
七、典型應用案例
典型用戶:昆鋼集團、晉城福盛鋼鐵有限公司、萍鋼集團等 典型案例 1
技術提供單位:合肥東方節能科技股份有限公司 建設規模:年產 80 萬噸螺紋鋼軋鋼線。主要技改內容:對原有用于軋制單線產品的生產線,改造為多線切分及控軋控冷軋制的生產線。主要設備增加多切分軋制 設備,改造活套、導槽等輔助設備;增建軋機間的控軋控冷軋制設備,增加精軋成 品后的控軋控冷軋制設備等。節能技改投資額 1000 萬元,建設期 2 個月。每年可節能 4165tce,年節能經濟效益為 620 萬元,投資回收期約 1.5 年。
典型案例 2
技術提供單位:合肥東方節能科技股份有限公司
建設規模:年產 80 萬噸螺紋鋼二切分軋制生產線改造。主要技改內容:軋制產品進行多線切分改造,對軋制過程進行控軋控冷技術改造,主要設備包括對軋制工藝進行修改,增加四/五切分軋制設備,按四/五切分要求改造活套、導槽等輔助設備;增建軋機間的控軋控冷軋制技術設備,增加精軋成品后的控軋控冷軋制技術設備。節能技改投資額 900 萬元,建設期 1.5 個月。每年可節能萬 4080tce,年節能經濟效益 600 萬元,投資回收期 1.5 年。
八、推廣前景及節能減排潛力
據統計,2011 年我國螺紋鋼筋總產量 1.66 億噸,其中 φ10-12mm 螺紋鋼筋產量1374 萬噸φ14mm 螺紋鋼筋產量約 2500 萬噸,占國內鋼筋總產量的 23.3%。由于高強度鋼筋具有強度高、節材、可降低混凝土的排筋密度等一系列特點,國家將加大 400MPa 及以上高強度鋼筋的推廣使用力度。預計未來 φ10-φ14mm 鋼筋消費量將有所增長,棒材多線切分與控軋控冷節能技術不僅節能節材,而且還可提高小規格螺紋鋼筋的軋制強度,具有較好發展空間。預計未來 5 年,該技術在行業內的推廣潛力可達到 40%,預計投資總額 1.7 億元,節能能力 11 萬 tce/a,減排能力 29 萬 tCO2/a。
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