Мероприятия по энерго- и ресурсосберегающим технологиям

3.4.7.1. Мероприятия по энергосберегающим технологиям

Основными способами снижения энергозатрат на нагрев металла являются:

1. Максимальное использование тепла, накопленного металлом на пред­шествующих переделах: посадка слитков в нагревательные колодцы и камер­ные печи в горячем состоянии, применение горячего посада слябов в нагрева­тельных печах, транзитная прокатка (без нагрева слябов в печах). Для повыше­ния температуры посада непрерывнолитых слябов применение технических средств сохранения тепла их по всей линии МНЛЗ - прокатный стан (теплоизо­лированные тележки-слябовозы, складирование слябов в копильниках или шта­белях с укрытием, экраны над рольгангами перед и за нагревательными печами и т.д.).

2. Использование минимально возможного числа печей (применять печи большей производительности и не стремиться иметь большой запас «по нагре­ву»).

3. Установка печей с многосекционными шагающими балками и наличи­ем бокового посадочного окна перед методической зоной, что позволит рацио­нально нагревать слябы смешанного посада (горячих и холодных).

4. Применение печей с напряженностью активного пода 500-600 кг/м²ч, что обеспечивает минимальный расход топлива.

5. Снижение температуры нагрева заготовок.

6. Тепловая изоляция водоохлаждаемых элементов печи.

7. Повышение стойкости футеровки печей за счет применения современ­ных изолирующих материалов.

8. Совершенствование газогорелочных устройств, как для улучшения качества нагрева, так и для минимизации расхода топлива.

9. Использование теплоты отходящих газов либо в энерготехнологиче­ских агрегатах, либо для предварительного подогрева слябов.

Так, фирмой «Кавасаки дзюкогё» разработан и реализован способ исполь­зования теплоты отходящих газов в камерах предварительного струйного по­догрева слябов. Принцип действия - отходящие газы с высокой скоростью по­дают на поверхность металла через специальные сопла. Ударное воздействие высокоскоростных газовых струй обеспечивает высокие коэффициенты тепло­отдачи.

Возможны два варианта разработанного способа. Организация камеры предварительного нагрева за счет увеличения длины печи со стороны посадки металла либо размещение камеры предварительного нагрева перед печью на одной оси с ней или сбоку (рис. 3.4.7.1.).

Рис.3.4.7.1. Схема нагревательной печи с камерой предварительного нагрева, размещенной сбоку [15]:

1 - дымовая труба; 2 - камера предварительного нагрева; 3 - нагревательная печь; 4 - трубопровод для горячего воздуха; 5 - газопровод отходящих газов; 6 -рекуператор; 7 - дымосос.

Подача продуктов сгорания из печи в камеру предварительного нагрева производится с помощью высокотемпературного дымососа по дымопроводам, покрытым теплоизоляцией. Продукты сгорания разбавляются воздухом для обеспечения необходимых температурных условий работы дымососа. Факто­рами, определяющими теплопередачу в камере предварительного нагрева, яв­ляются: скорость истечения газа из сопел, их диаметр, расстояния от сопел до поверхности нагреваемого металла и между соплами, температуры отходящих газов и нагреваемого металла. Установлено, что максимальный коэффициент теплопередачи в случае использования сопел диаметром 90 мм достигается на расстоянии между ними и слябом, равным 200 мм. Температура продуктов сго­рания составляла 450-550°С [15].

Удельный расход топлива в печи, оборудованной камерой предваритель­ного нагрева, на 15% ниже, чем в обычной печи. Дополнительный расход элек­троэнергии на привод дымососа, подающего газ в камеру предварительного на­грева, равен 10% от полученной экономии топлива. Дополнительные капиталь­ные затраты окупаются в короткий срок за счет экономии топлива.

3.4.7.2. Мероприятия по ресурсосберегающим технологиям

С целью снижения потерь металла с обрезью и приближения формы раската в плане к прямоугольной, разработаны технологии, которые условно можно разделить на две группы:

- предварительное формирование концов раската;

- оптимизация режимов обжатий.

3.4.7.2.1. Наиболее эффективным способом снижения потерь металла на ТЛС является предварительное обжатие концов слябов, позволяющее уменьшить концевую обрезь в 3-7 раз (рис. 3.4.7.1.).

Рис. 3.4.7.1. – Схема прокатки с предварительной профилировкой торца:

а – обжатие торца; б – разведение валков; в – обжатие непрокатанной части при реверсе.

Такой способ прокатки внедрен, например, на металлургическом заводе «Кавасаки Сэйтецу» (Япония), где используется также предварительная прокатка обоих концов раската (переднего и заднего). Эффективность предварительной профилировки торцов при прокатке толстого листа представлена в таблице 3.4.7.1.:

Таблица 3.4.7.1.

Эффективность предварительной профилировки торцов на ТЛС

Видно, что максимальный эффект профилировка концов дает на ширинах от 900 до 1000 мм.

При профилировке концов наблюдается снижение производительности примерно на 10 %, однако повышение ВГ в общем итоге приносит большую экономическую эффективность.