【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于鋼鐵冶金，具體針對于堆鋼區連鑄坯余熱的回收利用方法及裝置。
技術介紹
1、在鋼鐵生產流程中，經過連鑄環節的熱鋼坯只有少數具備直接熱送或熱裝熱送條件，進而被傳送輥傳輸到軋鋼機，軋制為板坯或鋼卷。而大多數連鑄坯不具備具備直接熱送或熱裝熱送條件，需要將其存放在堆鋼區自然冷卻至室溫后再進行后續處理。
2、鋼坯在連鑄機出口溫度一般在800℃以上，即使是被天車吊至堆鋼區的鋼坯溫度也通常在750℃左右。因此在鋼坯自然冷卻至室溫過程中，大量的鋼坯余熱被白白浪費。并且在堆鋼區存放的板坯在空氣中自然冷卻至室溫，所需冷卻時間通常長達三天以上，這也降低了堆鋼區的運輸流動效率。因此，急需開發一種余熱回收系統對鋼廠堆鋼區鋼坯冷卻過程中釋放的巨大熱量進行回收利用，同時提高堆鋼區鋼坯冷卻效率。
3、中國專利cn1010778596a開發一種熱鋼坯余熱回收裝置，搭建了由輸入滾道、推鋼機、爐體、爐腔、承重軌道、循環水管路、高壓容器和輸出滾道組成的余熱回收爐，將熱鋼坯余熱通過循環水管路轉化為蒸汽和熱水，用于發電和供暖需要。但此裝置受保溫爐腔容積大小限制，無法大批量集中堆放熱鋼坯。中國專利cn111272000a也開發了一種板坯汽化冷卻裝置以及板坯顯熱回收發電系統，此裝置是通過構建四側的保溫壁、保溫上蓋，由四側的保溫壁圍成一個板坯堆垛區，進而通過四側換熱管路產生和輸出蒸汽，回收巨大顯熱以用于實現板坯顯熱的循環回收發電。利用板坯汽化冷卻裝置的板坯顯熱回收發電系統，主要包括用于板坯冷卻顯熱的汽化冷卻裝置、汽包罐、余熱發電系統、除鹽水箱
技術實現思路
1、1.要解決的關鍵問題
2、本次專利技術所要解決的是更加簡易高效的對堆鋼區鋼坯余熱進行回收利用。基于前人提出的回收鋼坯余熱進行蒸汽發電的思路，本專利技術設計了一種坑狀堆鋼區鋼坯余熱多次級回收利用裝置。通過在坑狀堆鋼區的墻壁內部、堆鋼區底部、堆鋼區四周側壁依次鋪設換熱管路，對冷卻水進行一級預熱換熱、二級蓄熱換熱、三級過熱換熱，進而對堆鋼區余熱進行多次級回收，將水加熱為能夠用于發電的高溫蒸汽。這種方法的創新點在于：不必在廠房內重新搭建保溫爐腔，只需在現有坑狀區基礎上進行簡單改造。并且使用水對鋼坯余熱進行多次級回收，充分利用堆鋼區不同品質的鋼坯余熱進行蒸汽發電，創造經濟效益，并循環利用水資源，節能環保。
3、2.技術方案
4、本次專利技術的技術方案如下：一種坑狀堆鋼區鋼坯余熱多次級回收利用的裝置，其包括：坑狀堆鋼區鋼坯余熱多次級回收裝置和余熱利用裝置兩部分構成。其中坑狀堆鋼區鋼坯余熱多次級回收裝置主要由儲水室、水處理室、流量控制系統、在坑狀堆鋼區的墻壁內部、堆鋼區底部、堆鋼區四周側壁依次鋪設的換熱管路構成；余熱利用裝置主要是由蒸汽參數反饋系統、汽輪機、發電機、冷凝器四個主要部分組成的蒸汽發電裝置。具體運行流程為：將自來水與蒸汽發電后冷凝水通入儲水室中，然后將儲水室中冷卻水經過水處理室，使其軟化以避免水中雜質對管路造成腐蝕，隨后通過流量控制系統根據蒸汽參數反饋調節冷卻水流量；冷卻水流入坑狀堆鋼區四周墻壁內部換熱管路，進行一級預熱換熱，此階段冷卻水緩慢升溫，水溫提升幅度較小；經過一級預熱的冷卻水隨后流入堆鋼區底部換熱管路中進行二級蓄熱換熱，此階段冷卻水快速升溫至蒸汽狀態；經過二級蓄熱產生的蒸汽被通入到堆鋼區四周側壁換熱管路進行三級過熱換熱，繼續升溫為可以用于蒸汽發電的高溫高壓過熱蒸汽；隨后由蒸汽參數反饋系統持續監測過熱蒸汽參數，并將信息持續反饋至流量控制系統以調節流量，保證過熱蒸汽持續穩定輸出用于蒸汽發電；過熱蒸汽推動汽輪機旋轉，汽輪機同時連接發電機進行發電，經過發電的蒸汽經過冷凝器冷卻為液態水，然后通入儲水室中循環使用。
5、所述坑狀堆鋼區底部鋪設碎石，在碎石上等距橫鋪枕木，然后在枕木上平鋪一層鋼板，使用時吊車將熱鋼坯放置于鋼板上。
6、所述坑狀堆鋼區四周墻壁內部換熱管路用于回收墻壁內因堆鋼區輻射間接透過側壁換熱管存留的熱量，進而對換熱管內冷卻水進行一級預熱換熱；堆鋼區底部換熱管路緊貼最底層鋼板，鋪設于枕木間距處，此部分換熱管路主要通過熱傳導的方式回收鋼坯余熱，熱傳導比熱輻射形式的余熱回收速度和效率更高，對經過預熱的冷卻水進行二級蓄熱換熱，將冷卻水快速加熱至蒸汽狀態；堆鋼區四周側壁換熱管路用于回收堆鋼區熱鋼坯直接輻射出的熱量，對經過二級蓄熱換熱的蒸汽進行三級過熱換熱，使蒸汽能夠達到用于蒸汽發電的溫度、壓力要求；且三部分換熱管路之間安裝止回閥，防止回流。
7、所述坑狀堆鋼區四周墻壁內部一級預熱換熱管路和堆鋼區四周側壁三級過熱換熱管路冷卻水從下降管流入，從上升管流出。
8、所述換熱管外側安裝翅片，安裝翅片可增加換熱面積，提高余熱回收傳熱效率。
9、所述蒸汽參數反饋系統主要持續監測過熱蒸汽的壓力、溫度、流量參數。
10、所述坑狀堆鋼區頂部可根據需要拉蓋保溫簾。
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1.一種坑狀堆鋼區鋼坯余熱多次級回收利用裝置，其特征在于，裝置主要由儲水室(1)、水處理室(2)、流量控制系統(3)、坑狀堆鋼區四周墻壁內部換熱管路(4)、坑狀堆鋼區墻體(5)、堆鋼區四周側壁換熱管路(6)、枕木(7)、鋼板(8)、堆鋼區底部換熱管路(9)、蒸汽參數反饋系統(10)、汽輪機(11)、發電機(12)、冷凝器(13)組成，通過在坑狀堆鋼區的墻壁內部、堆鋼區底部、堆鋼區四周側壁依次鋪設換熱水管路，對冷卻水進行一級預熱換熱、二級蓄熱換熱、三級過熱換熱，進而對堆鋼區余熱進行多次級回收，將冷卻水加熱為過熱蒸汽用來發電。
2.根據權利要求1所述的一種坑狀堆鋼區鋼坯余熱多次級回收利用裝置，其特征在于，坑狀堆鋼區的墻壁內部換熱管路(4)回收堆鋼區墻壁長期蓄存的熱量，對換熱管內冷卻水進行一級預熱換熱，使冷卻水溫由25℃升溫至50℃；堆鋼區底部換熱管路(9)通過熱傳導進行二級蓄熱換熱，經過預熱的冷卻水被快速加熱為水蒸汽，蒸汽溫度為150℃，壓力為1.5±0.02MPa；堆鋼區四周側壁換熱管路(6)用于回收堆鋼區熱鋼坯直接輻射出的熱量，對水蒸汽進行三級過熱換熱，高溫水蒸汽被快
3.根據權利要求1所述的一種坑狀堆鋼區鋼坯余熱多次級回收利用裝置，其特征在于，所述坑狀堆鋼區四周墻壁內部換熱管路(4)、堆鋼區底部換熱管路(9)、堆鋼區四周側壁換熱管路(6)三部分換熱管路各部分之間安裝止回閥，防止回流；換熱管外側安裝翅片以增加換熱面積，提高換熱效率。
...【技術特征摘要】
1.一種坑狀堆鋼區鋼坯余熱多次級回收利用裝置，其特征在于，裝置主要由儲水室(1)、水處理室(2)、流量控制系統(3)、坑狀堆鋼區四周墻壁內部換熱管路(4)、坑狀堆鋼區墻體(5)、堆鋼區四周側壁換熱管路(6)、枕木(7)、鋼板(8)、堆鋼區底部換熱管路(9)、蒸汽參數反饋系統(10)、汽輪機(11)、發電機(12)、冷凝器(13)組成，通過在坑狀堆鋼區的墻壁內部、堆鋼區底部、堆鋼區四周側壁依次鋪設換熱水管路，對冷卻水進行一級預熱換熱、二級蓄熱換熱、三級過熱換熱，進而對堆鋼區余熱進行多次級回收，將冷卻水加熱為過熱蒸汽用來發電。
2.根據權利要求1所述的一種坑狀堆鋼區鋼坯余熱多次級回收利用裝置，其特征在于，坑狀堆鋼區的墻壁內部換熱管路(4)回收堆鋼區墻壁長期蓄存的熱量...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒清川，董宗輝，孔繁碩，于鑫，安希忠，
申請(專利權)人：東北大學，
類型：發明
國別省市：
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