[發(fā)明專利]連鑄循環(huán)冷卻水與鑄坯余熱利用的工藝方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105964962B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 劉利娜;董連俊
• 申請（專利權）人: 大連華銳重工集團股份有限公司
• 主分類號: B22D11/124
• 分類號: B22D11/124;B22D11/22
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 高永德,李洪福

技術領域

本發(fā)明屬于冶金連鑄生產(chǎn)線領域，尤其涉及連鑄生產(chǎn)線中鑄坯冷卻水與鑄坯輻射熱利用。

背景技術

冶金連鑄生產(chǎn)線中，連鑄二冷區(qū)噴淋冷卻水除部分受熱蒸發(fā)外，大部分經(jīng)氧化鐵皮溝流入鐵皮坑，再經(jīng)過一系列的冷卻水處理工藝之后，合格的水再次進入到連鑄冷卻系統(tǒng)，進行循環(huán)使用。連鑄過程結晶器后成型的鑄坯，經(jīng)過出坯輥道，通過自然冷卻緩冷至一定溫度，通常溫度在850～1000℃，鑄坯最后在堆垛處降至室溫。傳統(tǒng)的連鑄技術中，連鑄生產(chǎn)線中的上述過程中的大量的熱能都自然散發(fā)了，使大量的熱能白白浪費。因此，將連鑄生產(chǎn)線上鑄坯緩冷過程的熱能回收利用是本領域需要解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供連鑄循環(huán)冷卻水與鑄坯余熱利用的工藝方法及系統(tǒng)，實現(xiàn)在連鑄生產(chǎn)正常運行時鑄坯余熱的收集利用。通過在輥道上方增加鑄坯余熱收集裝置實現(xiàn)，達到節(jié)能減排，增加經(jīng)濟效益的目的。

本發(fā)明的技術方案是：連鑄循環(huán)冷卻水與鑄坯余熱利用的工藝方法，包括連鑄車間冷卻水處理和鑄坯余熱利用，其特征在于：所述連鑄車間冷卻水處理是將一部分經(jīng)過處理達到水質(zhì)要求的連鑄車間冷卻水用管路引入鑄坯輥道上方的鑄坯余熱烘烤加熱裝置，連鑄車間冷卻水在鑄坯余熱烘烤加熱裝置中加熱成水蒸氣和熱水，加熱成的水蒸氣和熱水通過管路分別送入水蒸氣收集裝置和加熱水收集裝置，水蒸氣收集裝置和加熱水收集裝置將水蒸氣和加熱水分別輸送到需要處。

本發(fā)明所述連鑄循環(huán)冷卻水與鑄坯余熱利用的工藝方法的系統(tǒng)，包括冷水裝置部分、鑄坯余熱烘烤加熱裝置部分和收集裝置部分，其特征在于：所述冷水裝置部分包括連鑄車間冷卻水處理裝置、水泵組和冷水管路，連鑄車間冷卻水處理裝置上設有出水口，水泵組的進水口通過管路與連鑄車間冷卻水處理裝置上的出水口相連，水泵組的出水口與冷水管路一端相連，冷水管路上依次設有過濾器、冷水流量計和冷水壓力計；所述鑄坯余熱烘烤加熱裝置部分包括鑄坯輥道、換熱器、氣液分離器、熱水管路和水蒸氣管路，所述換熱器設置在鑄坯輥道上方，位置在與鑄坯輥道上的鑄坯相對處，換熱器距離鑄坯表面的距離為100～150mm，換熱器通過結構件安裝在鑄坯輥道的輥子的支撐結構上，換熱器的進水口與冷水管路另一端相連，換熱器的出水口用出水口管路與熱水管路相連，所述氣液分離器連接在熱水管路和水蒸氣管路之間，水蒸氣管路位于熱水管路上方，水蒸氣管路和熱水管路上分別設有蒸汽管路節(jié)流閥和熱水管路節(jié)流閥，熱水管路上還設有熱水管路流量計和熱水管路壓力計；所述收集裝置部分包括水蒸氣收集裝置和加熱水收集裝置，熱水管路和水蒸氣管路分別與加熱水收集裝置和水蒸氣收集裝置相連。

本發(fā)明所述連鑄循環(huán)冷卻水與鑄坯余熱利用的工藝方法的系統(tǒng)，其特征在于：所述鑄坯余熱烘烤加熱裝置的換熱器由若干個組成，若干個換熱器沿鑄坯輥道并列布置，每兩個換熱器之間間隔距離為30mm，每一個換熱器設有各自獨立的進水口和出水口，各個換熱器的進水口通過進水口管路并聯(lián)在冷水管路上，每一個換熱器的進水口管路上設有冷水管路節(jié)流閥，各個換熱器的出水口管路并聯(lián)在熱水管路上，每一個換熱器的出水口管路上設有溫度計。

本發(fā)明所述連鑄循環(huán)冷卻水與鑄坯余熱利用的工藝方法的系統(tǒng)，其特征在于：所述鑄坯余熱烘烤加熱裝置的換熱器是盤管式換熱器或螺管式換熱器。

本發(fā)明的工作流程是：

連鑄車間的冷卻水經(jīng)過冷卻水處理裝置處理后達到合格的水質(zhì)，其中一部分冷卻水進入連鑄鑄坯冷卻環(huán)節(jié)中，另外部分冷卻水則通過泵組進入到鑄坯余熱利用系統(tǒng)中。水泵組將一定流量的冷卻水輸送至冷水管路中，在冷水管路中經(jīng)過過濾器去除冷卻水雜質(zhì)，冷水管路壓力為P1,流量F1。在水泵組的壓力下冷卻水經(jīng)過節(jié)流閥分別進入開放的換熱器中，進行水與連鑄輥道上高溫的鑄坯熱交換。如現(xiàn)場連鑄拉坯速度高，換熱器出口溫度達不到目標值，可以調(diào)節(jié)節(jié)流閥降低換熱器中水的流量，使之達到目標值；如現(xiàn)場連鑄拉坯速度低，換熱器出口溫度高于目標值，則可以調(diào)節(jié)節(jié)流閥加大換熱器中水的流量，使之達到目標值。

采用多個換熱器沿鑄坯輥道并列布置，可根據(jù)鑄坯輥道的出坯速度，最大限度的加大對換熱介質(zhì)水的加熱時間，提升換熱效果。換熱器的數(shù)量根據(jù)鑄坯輥道的長度確定。鑄坯輥道中的連鑄坯在正常的出坯過程中，鑄坯表面溫度一般在在850～1000℃，通過換熱器，將水介質(zhì)加熱乃至沸騰，產(chǎn)生大量的熱水與水蒸氣。氣液分離器能很好的將熱水和水蒸氣分離，蒸汽管路位于熱水管路正上方，便于換熱器產(chǎn)生的蒸汽與熱水分離。

本發(fā)明的有益效果是：

1、實現(xiàn)了連鑄車間循環(huán)冷卻水的再利用；