CN102861883A - 一种连铸机钢坯余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连铸机钢坯余热回收装置，该装置经模块化设计成拉校机前段辐射受热面、切前段辐射受热面、切后段辐射受热面、推钢机段辐射受热面四部分辐射受热面，以及强制循环水泵和汽水分离装置等组件，拉校机前段辐射受热面、切前段辐射受热面及切后段辐射受热面三部分温度较高的辐射受热面布置形式为：对每一个辊道单独布置拱形罩式辐射受热面。四部分辐射受热面分别对拉校机前段、切前辊段、切后辊段、推钢机段布置遮蔽式辐射受热面，在吸收钢坯辐射热量的同时使高温钢坯与环境隔离，比较彻底地隔断高温钢坯向环境地热辐射，从而使车间能有效降温，工作环境得于大幅改善。

Description

一种连铸机钢坯余热回收装置

技术领域

本发明用于冶金行业技术领域，设计一种连铸机热钢坯余热回收装置。

背景技术

在能源紧缺的今天，节能降耗减排是各企业，尤其是耗能大的钢铁企业发展的重中之重。目前，大部分钢铁企业在生产钢坯时，钢坯从连铸机出口至冷床段末端的全流程全部暴露在车间环境中，没有采取任何遮蔽或余热回收措施。在钢坯生产过程中，钢坯出连铸机的温度高达860℃以上，经切前辊段、切钢段、切后辊段到推钢机段和冷床段后也只能降温至550℃左右。钢坯强烈的热辐射导致车间的环境温度明显升高，而生产线附近的环境温度则更高，导致车间一线工人的工作条件恶化，特别是在夏季，上述问题尤其突出。另外，钢坯向环境散发的热量无法利用，也造成了部分可用热能的损失。本发明提供了一种连铸机钢坯余热回收装置，可以有效地将钢坯的余热回收并利用。

发明内容

技术问题：本发明针对现有钢铁企业连铸机热钢坯暴露在空气中造成的余热浪费以及工作环境恶化的现象，提供了一种可以有效回收余热并再利用的，模块化设计、部件更换维护方便的钢坯余热回收装置。

技术方案：本发明的连铸机钢坯余热回收装置由软化水装置、软化水箱、拉校机前段辐射受热面、切前段辐射受热面、切后段辐射受热面、推钢机段辐射受热面、冷床段末端辐射受热面、汽水分离装置、分汽缸组成；在各辐射受热面内安装有循环水管路，紧贴射受面内侧布置，管路进出口同进出口联箱相连接；清水箱流出的水经软水装置、软化水箱、预热器后，软化后的水经预热器预热后进入汽水分离装置，液态水流经下降管，由强制循环泵加压后分别进入冷床段辐射受热面、推钢机段辐射受热面、切后段辐射受热面、切前段辐射受热面、拉校机前段辐射受热面，最后通过上升管回到汽水分离装置，进而组成一个循环水管路；从汽水分离装置分离出的蒸汽进入分汽缸入蒸汽管网。

拉校机前段辐射受热面、切前段辐射受热面、切后段辐射受热面、推钢机段辐射受热面通过串并联共用的连接方式、以及布置旁路，实现各辐射受热面在不影响其他辐射受热面工作的情况下进行维修和更换：

拉校机前段辐射受热面并联管路上，其辐射受热面前端布置进口阀，辐射受热面后端布置出口阀；

切前段辐射受热面并联管路上，辐射受热面前端布置进口阀，辐射受热面后端布置出口阀；

切后段辐射受热面并联管路上，辐射受热面前端布置进口阀，辐射受热面后端布置出口阀；之后通过串联管路连入推钢机段辐射受热面，推钢机段辐射受热面分模块布置，各模块之间也通过串联连接，各串联管路上由阀门控制开合；推钢机段辐射受热面各模块分别通过旁路阀与旁路连接，旁路阀在正常运行时处于关闭状态；管路最终接入汽包；这种连接方式使得单独一个或几个辐射受热面的维修更换不影响其他射受面的使用。

各辐射受热面按需求选择光管式、膜式或者销钉式结构，由外到内由炉皮、绝热材料、耐火材料、铬钢砂材料和管子组成。

所述的管路由无缝钢管弯制成的蛇形管组成，与钢坯运行方向按需求可呈顺流式、逆流式、双逆流式或者混合式布置。

所述的冷床段末端辐射受热面，在水冷壁表面喷涂一种能够增加吸热率的材料，以减小水冷壁的表面热阻，增加水冷壁吸收热量的能力。

自来水经过软化水装置的软化后，流入预热器进行预热，预热后的给水进入汽水分离装置，汽水混合物夹层将其同上升管中的锅水隔离，汽水分离器中汽水混合物分别进入汽水旋风分离器、波形板分离器以及重力分离后，蒸汽由汽水分离器顶部引出至分汽缸后并入钢厂的蒸汽母管。液态水从汽水分离器分离后进入下降管，通过强制循环泵的加压后，分别进入推钢机段辐射受热面、切后段辐射受热面、切前段辐射受热面、拉校机前段辐射受热面，吸收钢坯余热，最后回到汽水分离器，形成一个循环水管路。辐射受热面内布置的管路由无缝钢管弯制成的蛇形管组成，与钢坯运行方向按需求可呈顺流式、逆流式、双逆流式或者混合式布置，可以将钢坯散发的余热进行充分地回收。

有益效果：通过在拉校机前段、切前辊段、切后辊段到推钢机段布置合适的余热回收装置，不但可以有效回收钢坯余热，更能使车间的工作环境得到大幅改善，具有节能减排和改善环境的双重效应；

辐射受热面模块化设置，不同轨道上的拉校机前段辐射受热面、切前段辐射受热面、切后段辐射受热面并联连接后与推钢机段辐射受热面串联连接，每一个模块独立运行，互不干扰。当某一模块需要更换或者维护时，不会对其他模块的工作造成影响。在方便设备的保养的同时，降低设备的使用成本。

在切钢段布置辐射遮挡板，在不影响钢坯切割机的同时，进一步降低热钢坯对工作环境的热辐射。

附图说明

图1是钢坯余热回收系统总图

图2是蒸发设备系统图

图3是钢坯余热回收装置整体斜视图1。

图4是钢坯余热回收装置整体斜视图2。

图5是拉校机前段辐射受热面及切前段辐射受热面解剖图。

图6是钢坯余热回收装置循环水管路整体斜视图1。

图7是钢坯余热回收装置循环水管路整体斜视图2。

图8是汽水分离器正视图。

图中有：1-4拉校机前段辐射受热面、5-8切前段辐射受热面、9-12切后段辐射受热面、13-16推钢机段辐射受热面、52汽水分离器、53给水泵、54强制循环泵、17-20拉校机前段辐射受热面进口阀、21-24拉校机前段辐射受热面出口阀、25-28切前段辐射受热面进口阀、29-32切前段辐射受热面出口阀、33-36切后段辐射受热面进口阀、37-40切后段辐射受热面出口阀、41-44推钢机段辐射受热面模块串联阀、45-51旁路阀、60分汽缸、63排污池、57清水箱、58软水装置、59软化水箱、55清水泵、56上水泵、64地沟、61放泄口、62蒸汽管网并入口、65、联箱、66拉校机、67切钢机段、68下降管、69上升管、70给水管、71进出口联箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的解释。

图3和图4是钢坯余热回收装置整体斜视图，给水通过给水泵53进入预热器65预热后进入汽水分离器52，液态水与蒸汽在汽水分离器中经过汽水旋风分离器、波形板分离器以及重力分离后，进入下降管、由强制循环泵加压后，依次进入推钢机段辐射受热面13-16、切后段辐射受热面9-12、切前段辐射受热面5-8、拉校机前段辐射受热面1-4然后回到汽水分离器。钢坯出连铸机后通过拉校机66拉校成形，然后经切前辊段、切钢段、切后辊段到推钢机段和冷床段，其间依次被各辐射受热面吸收余热。

图5是拉校机前段辐射受热面及切前段辐射受热面解剖图，辐射受热面由联箱、循环水管、炉墙组成，附图仅作为示意和参考，辐射受热面可以按需求选择光管式、膜式或者销钉式结构，由外到内由炉皮、绝热材料、耐火材料、铬钢砂材料、管子等组成

图6和图7展示了钢坯余热回收装置循环水管路整体斜视图，整个循环水管路由联箱、辐射受热面循环水管、阀门、给水泵、强制循环泵、汽水分离器、并联管路、串联管路、旁路组成。

图8是汽水分离器正视图，给水由给水管70输入汽水分离器52。分离后的液态水由下降管68从汽水分离器出来，通过强制循环54泵进入各辐射受热面进行热交换。通过各辐射受热面的热交换，汽水混合物通过上升管69进入汽水分离器。经过汽水分离器的分离后，蒸汽从汽水分离器上部离开，进入分汽缸，并通过蒸汽管网分配给各用汽单位。

本发明的连铸机钢坯余热回收装置主要由软化水装置56、拉校机前段辐射受热面1-4、切前段辐射受热面5-8、切后段辐射受热面9-12、推钢机段辐射受热面13-15、冷床段末端辐射受热面65、汽水分离装置52、分汽缸60组成，其特征是：在各辐射受热面内安装有循环水管路，紧贴射受面内侧布置，管路进出口同进出口联箱相连接。软化后的水经预热器65预热后进入汽水分离装置52，液态水流经下降管，由强制循环泵54加压后分别进入冷床段辐射受热面、推钢机段辐射受热面、切后段辐射受热面、切前段辐射受热面、拉校机前段辐射受热面，最后通过上升管回到汽水分离装置，进而组成一个循环水管路。从汽水分离装置分离出的蒸汽进入分汽缸，并入蒸汽管网；

辐射受热面模块化设计为拉校机前段辐射受热面、切前段辐射受热面、切后段辐射受热面、推钢机段辐射受热面四大块。通过串并联共用的连接方式、以及布置旁路，实现各大块各模块在不影响其他辐射受热面工作的情况下进行维修和更换：由图2所示，拉校机前段辐射受热面并联管路上，辐射受热面前端布置进口阀17-20，辐射受热面后端布置出口阀21-24；切前段辐射受热面并联管路上，辐射受热面前端布置进口阀25-28，辐射受热面后端布置出口阀29-32；切后段辐射受热面并联管路上，辐射受热面前端布置进口阀33-36，辐射受热面后端布置出口阀（37-40）。之后通过串联管路连入推钢机段辐射受热面，推钢机段辐射受热面分模块布置，各模块之间也通过串联连接，各串联管路上由阀门41-44控制开合。推钢机段辐射受热面各模块分别通过旁路阀45-51与旁路连接，旁路阀在正常运行时处于关闭状态。管路最终接入汽包52。这种连接方式使得单独一个或几个辐射受热面的维修更换不影响其他射受面的使用，例如辐射受热面1需要维修或者更换时，关闭进口阀17和出口阀21，工质不再流经辐射受热面1，其他管路正常运行。例如辐射受热面13需要维修或者更换时，关闭串联管路阀门41、42，并打开旁路阀46、49，工质不再流经辐射受热面10，其他管路正常运行；

辐射受热面可以按需求选择光管式、膜式或者销钉式结构，由外到内由炉皮、绝热材料、耐火材料、铬钢砂材料、管子等组成；

管路由无缝钢管弯制成的蛇形管组成，与钢坯运行方向按需求可呈顺流式、逆流式、双逆流式或者混合式布置；

由于钢坯切割机的影响，切钢段无法布置遮蔽式辐射受热面，为改善环境可在此段布置辐射遮挡板；

为了减小水冷壁的表面热阻，增加水冷壁吸收热量的能力，在水冷壁表面喷涂一种能够增加吸热率的材料。

Claims (5)

1.一种连铸机钢坯余热回收装置，其特征在于该回收装置由软化水装置（58）、软化水箱（9）、拉校机前段辐射受热面（1-4）、切前段辐射受热面（5-8）、切后段辐射受热面（9-12）、推钢机段辐射受热面（13-16）、汽水分离装置（52）、分汽缸（60）组成；在各辐射受热面内安装有循环水管路，紧贴射受面内侧布置，管路进出口同进出口联箱（71）相连接；清水箱（57）流出的水经软水装置（58）、软化水箱（59）、预热器（65）后，软化后的水经预热器（65）预热后进入汽水分离装置（52），液态水流经下降管，由强制循环泵（54）加压后分别进入冷床段辐射受热面、推钢机段辐射受热面、切后段辐射受热面、切前段辐射受热面、拉校机前段辐射受热面，最后通过上升管回到汽水分离装置（52），进而组成一个循环水管路；从汽水分离装置分离出的蒸汽进入分汽缸（60）入蒸汽管网。

2.根据权利要求1所述的连铸机钢坯余热回收装置，其特征是：拉校机前段辐射受热面、切前段辐射受热面、切后段辐射受热面、推钢机段辐射受热面通过串并联共用的连接方式、以及布置旁路，实现各辐射受热面在不影响其他辐射受热面工作的情况下进行维修和更换：

拉校机前段辐射受热面（1-4）并联管路上，其辐射受热面前端布置进口阀（17-20），辐射受热面后端布置出口阀（21-24）；

切前段辐射受热面（5-8）并联管路上，辐射受热面前端布置进口阀（25-28），辐射受热面后端布置出口阀（29-32）；

切后段辐射受热面（9-12）并联管路上，辐射受热面前端布置进口阀（33-36），辐射受热面后端布置出口阀（37-40）；之后通过串联管路连入推钢机段辐射受热面，推钢机段辐射受热面分模块布置，各模块之间也通过串联连接，各串联管路上由阀门（41-44）控制开合；推钢机段辐射受热面各模块分别通过旁路阀（45-51）与旁路连接，旁路阀在正常运行时处于关闭状态；管路最终接入汽包（52）；这种连接方式使得单独一个或几个辐射受热面的维修更换不影响其他射受面的使用。

3.根据权利要求1所述的连铸机钢坯余热回收装置，其特征是：各辐射受热面按需求选择光管式、膜式或者销钉式结构，由外到内由炉皮、绝热材料、耐火材料、铬钢砂材料和管子组成。

4.根据权利要求1所述的连铸机钢坯余热回收装置，其特征是：所述的管路由无缝钢管弯制成的蛇形管组成，与钢坯运行方向按需求可呈顺流式、逆流式、双逆流式或者混合式布置。

5.根据权利要求1所述的连铸机钢坯余热回收装置，其特征是：在水冷壁表面喷涂一种能够增加吸热率的材料，以减小水冷壁的表面热阻，增加水冷壁吸收热量的能力。

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