CN102107264B - 一种铸锭余热回收系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸锭余热回收系统及其工作方法，所述的系统包括多个回收单元以及保温箱A、水泵A、发电机组、保温箱B、水泵B，所述的回收单元包括真空室、风机、热交换器，所述的真空室依次与热交换器、保温箱A、水泵B连接，所述的保温箱A通过水泵A、发电机组与保温箱B连接；所述的多个回收单元分别经管路F、管路G与管路H、管路C连接。本发明采用低温氮气作为循环介质将钢锭散发的高温热量从真空室置换出来，通过外设的热交换器将热量传递给低温水使其变为高温热水存储在保温箱A中，再通过热水发电机发电，发过电的热水变为低温热水，可循环使用；既可以缩短钢锭冷却时间，提高生产效率，又可以有效回收钢锭散发的热量。

Description

一种铸锭余热回收系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种钢铁厂、机械厂等采用真空铸造工艺生产钢锭所产生余热的回收利用技术，特别是一种铸锭余热回收系统及其工作方法。

背景技术

目前在钢铁厂、铸造厂、机械厂等行业的余热回收利用技术主要集中在对高温烟气的余热回收，因排放连续，余热容易回收，如应用成套技术进行余热回收发电等。对真空室铸造钢锭因其热量排放的间歇性和零散性而造成其回收难度大，因尚没有有效的技术对这部分余热进行回收，所以目前大都采用在空气中自然冷却的方式冷却凝固而造成能量的浪费。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种适用于大型铸造钢锭浇注冷却过程中不连续、间歇性的余热回收的铸锭余热回收系统及其工作方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种铸锭余热回收系统，包括多个回收单元以及保温箱A、水泵A、发电机组、保温箱B、水泵B，所述的回收单元包括真空室、风机、热交换器，所述的真空室分别通过管路B和风机与热交换器连接，所述的热交换器通过管路C与保温箱A连接、通过管路H与水泵B连接，所述的保温箱A通过水泵A、管路D、发电机组与保温箱B连接，所述的保温箱A和保温箱B上分别安装有管路E、管路E上安装有阀门B。

本发明所述的多个回收单元分别通过管路F和管路G连接，所述的管路F和管路H通过三通连接、管路G通过三通与管路C连接；所述的管路C和管路H均是多条管道，管道数量与热回收单元数量相同。

一种铸锭余热回收系统的工作方法，包括以下步骤：

A、钢锭浇注前，在真空室上扣上压盖形成封闭空间，钢水浇注前将真空室中的空气抽空形成真空，打开阀门A使钢包中的钢水经管路A流入钢锭模形成钢锭，关闭阀门A，此时浇铸过程完成；

B、用风机向真空室吹入低温氮气吸收钢锭散发的热量变成高温氮气、经过管路B进入热交换器循环，同时，水泵B通过管路H将中低温冷却水带入热交换器与高温氮气进行热交换，变成高温热水经管路C进入保温箱A储存，高温氮气则通过与中低温热水的热交换变为低温氮气再次进入真空室与钢锭进行热交换，如此循环使钢锭散发的热量转化为热水储存起来，同时钢锭也得到充分冷却；

C、水泵A将高温热水经管路D从保温箱A抽送至热水发电机组发电，发电后的高温热水变为中低温热水流入保温箱B储存起来进行再利用或循环换热。

本发明所述的保温箱A中的高温热水及保温箱B中的中低温热水也可以通过管路E和阀门B进行供热、制冷、生活用水的其他用途。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、针对背景技术所存在的问题，本发明采用低温氮气作为循环介质将钢锭散发的高温热量从真空室置换出来，通过外设的热交换器将热量传递给低温水使其变为高温热水存储在保温箱A中，再通过热水发电机发电，发过电的热水变为低温热水，可循环使用，也可以供生活用水。

2、本发明所有热回收单元的冷却水经管路F进入热交换器换热，所有热回收单元从换热器产生的高温热水经管路G流入保温箱A存储，这样，可以使各真空室铸造的钢锭所散发的零散、间歇的高温热能以连续不断的高温热水形式汇总到保温箱A中存储起来，用于发电、制冷、供热及生活用水等用途。

3、本发明通过循环使钢锭散发的热量转化为热水储存起来，同时钢锭也得到充分冷却，这样既可以缩短钢锭冷却时间，提高生产效率，又可以有效回收钢锭散发的热量。

附图说明

本发明共有附图2张，其中：

图1为铸造钢锭余热回收单元结构示意图。

图2为铸造钢锭余热回收系统结构示意图。

图中，1、钢包，2、阀门A，3、管路A，4、压盖，5、真空室，6、钢锭模，7、钢锭，8、管路B，9、风机，10、热交换器，11、管路C，12、保温箱A，13、水泵A，14、管路D，15、发电机组，16、保温箱B，17、阀门B，18、管路E，19、水泵B，20、管路F，21、管路G，22、管路H。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-2所示，一种铸锭余热回收系统，包括多个回收单元以及保温箱A12、水泵A13、发电机组15、保温箱B16、水泵B19，所述的回收单元包括真空室5、风机9、热交换器10，所述的真空室5分别通过管路B8和风机9与热交换器10连接，所述的热交换器10通过管路C11与保温箱A12连接、通过管路H22与水泵B19连接，所述的保温箱A12通过水泵A13、管路D14、发电机组15与保温箱B16连接，所述的保温箱A12和保温箱B16上分别安装有管路E18、管路E18上安装有阀门B17。所述的多个回收单元分别通过管路F20和管路G21连接，所述的管路F20和管路H22通过三通连接、管路G21通过三通与管路C11连接；所述的管路C11和管路H22均是多条管道，管道数量与热回收单元数量相同。

一种铸锭余热回收系统的工作方法，包括以下步骤：

A、钢锭7浇注前，在真空室5上扣上压盖4形成封闭空间，钢水浇注前将真空室5中的空气抽空形成真空，打开阀门A2使钢包1中的钢水经管路A3流入钢锭模6形成钢锭7，关闭阀门A2，此时浇铸过程完成；

B、用风机9向真空室5吹入低温氮气吸收钢锭7散发的热量变成高温氮气、经过管路B8进入热交换器10循环，同时，水泵B19通过管路H22将中低温冷却水带入热交换器10与高温氮气进行热交换，变成高温热水经管路C11进入保温箱A12储存，高温氮气则通过与中低温热水的热交换变为低温氮气再次进入真空室5与钢锭7进行热交换，如此循环使钢锭7散发的热量转化为热水储存起来，同时钢锭7也得到充分冷却；

C、水泵A13将高温热水经管路D14从保温箱A12抽送至热水发电机组15发电，发电后的高温热水变为中低温热水流入保温箱B16储存起来进行再利用或循环换热。

本发明所述的保温箱A12中的高温热水及保温箱B16中的中低温热水也可以通过管路E18和阀门B17进行供热、制冷、生活用水的其他用途。

本发明适用于大型铸造钢锭浇注冷却过程中不连续、间歇性的余热回收。

Claims (3)

1.一种铸锭余热回收系统，其特征在于：包括多个回收单元以及保温箱A（12）、水泵A（13）、发电机组（15）、保温箱B（16）、水泵B（19），所述的回收单元包括真空室（5）、风机（9）、热交换器（10），所述的真空室（5）分别通过管路B（8）和风机（9）与热交换器（10）连接，所述的热交换器（10）通过管路C（11）与保温箱A（12）连接、通过管路H（22）与水泵B（19）连接，所述的保温箱A（12）通过水泵A（13）、管路D（14）、发电机组（15）与保温箱B（16）连接，所述的保温箱A（12）和保温箱B（16）上分别安装有管路E（18）、管路E（18）上安装有阀门B（17）。

2.根据权利要求1所述的一种铸锭余热回收系统，其特征在于：所述的多个回收单元分别通过管路F（20）和管路G（21）连接，所述的管路F（20）和管路H（22）通过三通连接、管路G（21）通过三通与管路C（11）连接；所述的管路C（11）和管路H（22）均是多条管道，管道数量与热回收单元数量相同。

3.一种铸锭余热回收系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、钢锭（7）浇注前，在真空室（5）上扣上压盖（4）形成封闭空间，钢水浇注前将真空室（5）中的空气抽空形成真空，打开阀门A（2）使钢包（1）中的钢水经管路A（3）流入钢锭模（6）形成钢锭（7），关闭阀门A（2），此时浇铸过程完成；

B、用风机（9）向真空室（5）吹入低温氮气吸收钢锭（7）散发的热量变成高温氮气、经过管路B（8）进入热交换器（10）循环，同时，水泵B（19）通过管路H（22）将中低温冷却水带入热交换器（10）与高温氮气进行热交换，变成高温热水经管路C（11）进入保温箱A（12）储存，高温氮气则通过与中低温热水的热交换变为低温氮气再次进入真空室（5）与钢锭（7）进行热交换，如此循环使钢锭（7）散发的热量转化为热水储存起来，同时钢锭（7）也得到充分冷却；

C、水泵A（13）将高温热水经管路D（14）从保温箱A（12）抽送至热水发电机组（15）发电，发电后的高温热水变为中低温热水流入保温箱B（16）储存起来进行再利用或循环换热。