“双碳”背景下热轧厂能源管理体系构建与实施

现阶段,中国能源体系和发展模式进入崭新阶段。热轧是钢铁企业的关键工序,热轧厂绿色、低碳、高效能源体系建设尤为重要。在“双碳”背景下,通过建立健全能源管理制度、构建“1+14”能源管理模式、建设多终端能源管理平台、产能提升助力高效节能、推行节能技术革新、建立精细化多重预警机制、强化体制机制保障等多措并举,成功构建实施了绿色、低碳、高效热轧厂能源管理体系,创新了管理理念,优化了管理架构,创新了管控模式,热轧厂综合工序能耗降幅明显,取得了显著的经济效益。

降低太钢AOD炉和钢包用耐火材料单耗的控制措施

介绍了在耐火材料区域整体承包模式下,钢铁企业关注的指标不仅仅只是耐火材料吨钢成本,更要重点关注耐火材料吨钢消耗指标,降低耐火材料吨钢消耗,既能提高炉包寿命,降低耐火材料吨钢成本,又能保证耐火材料产品不污染钢水,提高钢水纯净度,实现耐火材料企业和钢铁企业双赢。以太钢不锈钢冶炼耐火材料消耗占比较大工序AOD炉和钢包为例,对不锈钢冶炼用AOD炉和钢包冶炼环境进行了分析,对降低耐火材料单耗的方法进行了介绍。通过采用优质耐火材料原料改进材质、加强砌筑管理、优化生产节奏、采用在线热态喷补技术、提高透气砖寿命等,使不锈钢冶炼用耐火材料单耗和成本最低。

吨水耗电量在太阳能空气源热泵热水系统的应用

随着建设绿色低碳校园的理念提出,太阳能空气源热泵技术在高校得到了广泛应用。为了更好地分析和评价太阳能空气源热泵热水系统的节能降碳效果,以某高校宿舍楼为研究对象,设计了并联式太阳能空气源热泵(SC-ASHP)热水系统,分析了该系统的年实际运行情况,并与单一热泵(ASHP)热水系统的运行情况进行了对比研究。结果表明:该高校宿舍楼典型用水高峰期在18:00-22:00时,这有利于并联式太阳能空气源热泵热水系统在白天利用太阳能加热水箱,剩余不足部分由热泵进行补热。吨水耗电量可作为评价该热水系统运行效果的关键参数,并联式太阳能空气源热泵热水系统吨水耗电量y随环境温度T_a升高在逐渐降低,随进水温度T_(in)升高先减小后增大。在T_a和T_(in)都是11.5℃时,系统吨水耗电量达到最小值,这是因为当T_(in)>11.5℃时,不利于热泵凝汽器放热,热泵效率降低,热水系统吨水耗电量随之增大。并联式太阳能空气源热泵热水系统吨水耗电量整体低于单一热泵热水系统,其中热泵对系统吨水耗电量的影响最大。并联式太阳能空气源热泵热水系统比单一热泵热水系统年平均节省电量为4.18万kW·h,年平均降低CO_(2)间接排放量为41.67 tCO_(2),具有明显的节能降碳效果。

稻秆圆捆机辊盘式卷捆机构的设计及参数优化

为消除中小型钢辊式圆捆机收获完整稻秆时出现的堵塞现象及降低其卷捆功耗,设计了一种钢辊与侧圆盘组合式卷捆机构(简称辊盘式卷捆机构),并以此为基础自制了辊盘式卷捆机构试验装置且进行试验。选择影响辊盘式卷捆机构卷捆性能的主要因素:圆盘直径、钢辊转速、喂入量、长宽比(稻秆长度与卷捆室宽度的比值)为试验因素,以草捆形成率(草捆顺利形成次数与总试验次数的比值)和卷捆功耗为评价指标进行四因素五水平正交旋转组合试验。试验表明各因素影响草捆形成率的主次顺序为圆盘直径>喂入量>钢辊转速>长宽比;影响卷捆功耗的主次顺序为喂入量>钢辊0.75100%62.7 kJ/,此时草捆形成率为,卷捆功耗为捆,相比钢辊式圆捆机无堵塞现象发生,卷捆功耗降低。研究结果可为辊盘式圆捆机的结构及作业参数优化提供参考依据。

轧钢工序吨钢综合能耗及其影响因素分析

为了找出影响热轧工艺吨钢综合能耗的主要因素,将人工神经网络法运用于鞍钢新轧钢公司热轧带钢厂轧钢工序大量的能耗与物耗数据统计分析中,并进行定性分析,为轧钢厂节能及能源管理提供了准确的依据。

轻钢结构的重量应该更轻

轻钢结构在我国发展时间不长 ,近来其用量激增 ,应用范围日益广泛。但设计中问题较多 ,型式构造老旧 ,用钢量较高等导致轻钢结构不轻 ,难以与钢筋混凝土结构竞争。为此 ,在谋求其改进方面提出下列讨论与建议 :采用高效钢材与薄板 ;应用新的设计理论与结构型式 ;引进预应力新技术等。

兴澄特钢主要工序电耗和能耗研究

对兴澄特钢的一些主要工序:烧结、炼铁、炼钢和轧钢的能源物质消耗和耗能工质消耗数据进行收集、整理、分析,基于相同的统计和计算方法,得到生产每吨产品的工序电耗、能耗以及折算的全流程吨钢电耗、能耗值.特炼分厂电炉炼钢年产量2002年为79.18万t,2004年为91.60万t,增长15.69%;电炉吨钢冶炼电耗由340.20kW·h·t-1降至166.30kW·h·t-1,降幅51.12%;而全流程吨钢能耗由289.51kgce·t-1上升到615.44kgce·t-1,增长1.13倍.

石钢50t电弧炉炼钢炉料结构对电耗的影响

用铁钢比描述二元炉料结构 ,通过SPSS统计软件对石钢 5 0t电弧炉 12 4 9炉的两批炉料结构以及废钢铁水、吨钢电耗等进行了统计学分析。用回归分析法进一步得吨钢电耗 (SEC)和铁钢比 (ISP)之间定量关系 ,第 1批SEC =4 0 2e- 0 .59ISP,第 2批SEC =32 7e- 0 .4 9ISP。结果表明 ,随炉料铁钢比由 0 .5 6增加至 1.11时 ,吨钢电耗下降 5 3kWh t。

选择合适的生产工艺是提高铝板带企业市场竞争力的根本因素

2003年以来中国铝加工业蓬勃发展,预计2010年中国铝板带的生产能力将居世界各国前列,不少企业装备水平已达到世界先进水平,这一方面给国内企业带来发展机遇,另一方面国内铝板带市场竞争也会非常激烈,国内铝板带生产行业的战略调整和企业重组不可避免。且由于种种原因仍会有新企业涉足其中。在这样的市场环境中,选择合适的生产工艺是提高企业竞争力的根本,本文将对此进行分析论述。

高韧性热轧管线用钢热轧能耗模型

综合测定了高韧性热轧管线用钢在1700mm热连轧机上试轧时的生产数据，并用多项式逼近，研制出此种钢的轧制能耗模型。

热轧高强钢平整机辊径参数设计技术研究

基于高强钢平整机的生产工艺特点,结合板形与辊耗问题,将带材的出口前张力与辊间压力横向分布都均匀作为目标函数,把保证所有被平整高强钢产品的机械性能满足产品大纲要求作为约束条件,提出了一套针对热轧高强钢平整机的工作辊与支承辊辊径参数设计模型。其研究结果对指导宝钢分公司1880 mm热轧平整机的工艺参数的确定与技术谈判发挥了重要作用,并具有进一步的推广价值。

考虑过程控制的钢铁工业负荷用能行为分析与功率特性建模

作为传统的高耗能用电大户,钢铁工业负荷的功率特性一直表现出强烈的波动性,对电网造成严重污染。电力系统以往的研究均未考虑钢铁工业的生产规律,无法解释功率波动的原因以及描述功率波动的特性,因而在含钢铁工业的小系统问题研究中,电力系统的适应性差。基于不同的冲击严重程度,将钢铁负荷分为持续型冲击负荷、间歇型冲击负荷和稳定负荷。首先,对于这三类负荷,结合其生产中的过程控制分析出了各类负荷的相关用能行为,建立不同类型负荷的功率特性时域模型。其次,将不同类型负荷模型进行时域叠加,得到钢铁工业总功率特性时域模型。最后,以国内某大型钢铁企业的实测数据进行算例分析,从时域、频域两个层次验证了建立的模型具有客观性和精确性,揭示了钢铁工业生产与功率波动之间的相互联系。

用当代先进的钢铁生产工艺和技术建设新型钢铁厂

计划建设的北仑钢铁厂是采用ＣＯＲＥＸ炼铁、转炉炼钢、薄板坯连铸连轧的全新的紧凑式钢铁厂。ＣＯＲＥＸ是用非炼焦煤与氧气的熔融还原炼铁法，取代传统的高炉、焦炉、烧结组成的炼铁系统。薄板坯连铸连轧将近终形连铸与直接轧制相结合，缩短了传统连铸与轧钢工艺流程。采用这二种技术使钢铁生产流程变得简洁、紧凑。ＣＯＲＥＸ煤气考虑用以生产海绵铁热压块与燃气轮机联合循环发电。

小型型钢热轧工序能效评估方法研究

针对以中间产品(钢)为计算基准来分析钢铁企业能耗所存在的弊端,提出了一种以最终合格产品为计算基准、引入原料的初始载能和外供产品载能的新的工序能耗计算方法。对小型型钢热轧工序进行的实例分析得出,小型型钢热轧生产应以加热、轧制两个子工序的节能降耗为重点,兼顾水处理子工序能耗。并将加热、轧制、水处理3个子工序设置为3个相对独立的模块,以满足不同工序流程和产品结构的组合要求,且便于计算和评估。

钢辊式圆捆机卷捆功耗中关键生产信息的提取方法

农业生产信息的实时提取与共享,是农业领域实现智能化生产(服务)方式的重要前提,钢辊式圆捆机卷捆功耗内蕴诸多生产信息。为此,以卷捆功耗为信息源进行生产信息(工作状态、运行参数、故障频次、效能指标等)的提取方法研究。依据能量守恒定律,将钢辊式圆捆机卷捆功耗分解为4个分量(圆捆机维持运转状态所需功耗、卷捆过程中草捆所获得的总动能、捡拾器将物料送入卷捆室内所需功耗、转动草捆与卷捆室侧壁间因摩擦阻力而消耗功耗),并构建卷捆功耗数学模型、建立卷捆功耗各分量值(比例)的计算方法。在1.0kg·s^-1和1.5kg·s^-1两种喂入量条件下进行卷捆试验。结果表明:两种喂入量下,上述卷捆功耗各分量在总功耗中所占比例基本保持不变,依次约为57.06%、17.07%、0.11%、25.76%。获取钢辊式圆捆机闲置状态、空运转状态、正常卷捆过程、出现堵塞现象4种状态的功率时序图谱,图谱分析表明,4种状态的曲线趋势特征、瞬时功率特征值间均存在明显差异,据此实现对圆捆机工作状态的识别。建立卷捆功耗(部分)分量与关键生产信息间的关系函数,依托此关系函数、卷捆功耗各分量间比例关系、卷捆功率时序图谱的曲线特征等,设计出通过卷捆功耗提取生产信息的算法。初步试验表明该方法具备可行性,研究结果为钢辊式圆捆机实现智能化生产方式奠定必要理论基础。

热轧吨钢电耗预测模型建立及应用

本文基于热轧生产过程原始数据,对影响热轧吨钢电耗的影响因素利用Minitab软件中回归工具进行了相关分析,确定了影响热轧吨钢电耗的主要因素,并建立了吨钢电耗的多元线性回归模型,通过与重新选取的原始数据建立的模型进行对比,证明该预测模型具有较高的预报精度。

热轧吨钢电耗影响因素的通径分析和多元回归

基于热轧生产计量数据分析了影响热轧吨钢电耗的五个因素:生产量、平均延伸系数、平均压下量、轧件宽度与裁剪质量,采用通径分析法计算出它们对吨钢电耗的直接影响系数及决策系数;通过多元非线性回归拟合出主要因素与热轧吨钢电耗的关系式,并基于多元回归做出了经济性分析。

主成分分析法在热轧吨钢电耗回归预测模型中的应用

根据热轧钢板生产的统计数据,初步确定影响热轧吨钢电耗主要因素是生产量、延伸系数、轧后厚度、轧后宽度、初始长度和轧制速度。采用主成分分析法对这些因素的统计数据进行处理和分析,得到了前3个主成分的表达式。并在这个基础上建立了热轧吨钢能耗的多元线性回归模型,通过与未经处理的原始数据建立的模型进行对比,证明主成分分析法分析后的模型具有良好的预测效果。

热轧工艺润滑对轧辊磨损和钢板表面质量的影响

热轧时采用工艺润滑，不仅能改善钢板的表面质量、减少辊耗，而且对后续的冷轧工序也有明显的改善。分析了热轧工艺润滑对轧辊磨损及对热轧钢板表面质量的影响，并计算了热轧工艺润滑的经济效益。

基于数据增强与自编码GRU网络的多规格热轧带钢精轧电耗预测

针对多规格热轧带钢精轧段电耗预测中数据质量低、维数高和复杂性强等问题,本文提出一种基于数据增强与自编码GRU网络的精轧电耗预测模型(WGAN-AE-GRU)。数据预处理阶段,针对电耗数据采集不均衡问题,采用WGAN网络对使用低频仪器采集的指标数据进行数据增强,以保证电耗数据质量;同时,采用自编码器(AE)对电耗关联的指标进行降维处理,以节省计算时间;最后结合GRU时序网络,实现模型预测精度的整体提升。采用某企业厂级实时数据对所提出方法进行算法验证,结果表明,WGAN-AE-GRU模型计算时间成本低、预测精度高,能够满足实际生产中产线级轧制电耗的预报需求。