[發(fā)明專利]一種用于鋼鐵生產(chǎn)熱軋工序余熱回收系統(tǒng)

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• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109550797A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王稼晨;趙軍;閆祺;馬凌;李文甲
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: B21B45/00
• 分類號: B21B45/00;B21B45/02;F27D17/00;F01K11/02;F01D15/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程小艷

本發(fā)明公開了一種用于鋼鐵生產(chǎn)熱軋工序余熱回收系統(tǒng)，軋鋼加熱爐、熱軋機組、層流冷卻機組是鋼鐵熱軋依次進行的工序，熱軋機組與層流冷卻機組分別與廢鋼余熱換熱器相連，廢鋼余熱換熱器依次與冷卻水出口儲液罐、冷卻水余熱預(yù)熱器、冷卻水入口儲液罐、層流冷卻機組相連，冷卻水入口儲液罐還與外界水源相連；所述冷卻水余熱預(yù)熱器依次與煙氣余熱蒸發(fā)器、膨脹機、凝汽器、工質(zhì)泵相連，構(gòu)成有機朗肯循環(huán)，膨脹機還與發(fā)電機相連。本發(fā)明實現(xiàn)了對層流冷卻水的余熱、軋制時剪切掉的鋼材余熱和軋鋼加熱爐煙氣的余熱的梯級回收利用，充分利用鋼鐵生產(chǎn)熱軋工序的余熱。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)的技能技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種用于鋼鐵生產(chǎn)熱軋工序余熱回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在鋼鐵企業(yè)各冶煉工序中，軋鋼工序是鋼鐵生產(chǎn)流程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，軋鋼工序的能耗對整個鋼鐵企業(yè)綜合能耗有著不可忽視的影響。

熱軋工序所用機組主要包括軋鋼加熱爐、熱軋機組、層流冷卻機組，軋鋼加熱爐的能耗在熱軋總能耗中占據(jù)了很大分量，目前軋鋼加熱爐的爐體設(shè)備以及軋鋼加熱爐的控制系統(tǒng)等已經(jīng)較為成熟，對于軋鋼加熱爐而言，節(jié)能的主要方向應(yīng)在煙氣余熱回收方面挖掘，這方面也有許多相關(guān)專利，如CN106839789，涉及到一種本發(fā)明提供了一種基于空氣和煤氣分級加熱的軋鋼加熱爐余熱回收系統(tǒng)，以解決相關(guān)技術(shù)中空氣與煤氣換熱效率差的問題，同時利用煙氣余熱驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。CN206479054，涉及到一種基于煉鋼爐與軋鋼加熱爐余熱集成的發(fā)電系統(tǒng)，相較于常規(guī)煉鋼爐余熱利用與軋鋼加熱爐余熱利用各自獨立運行模式，該模式熱力系統(tǒng)更緊湊，投資成本更低。

熱軋機組與層流冷卻機組亦是熱軋工序的兩大部分，但現(xiàn)有專利大都只考慮到軋鋼加熱爐煙氣的余熱回收，卻未考慮在熱軋機組與層流冷卻機組的余熱回收，熱軋機組要對鋼材進行剪切，層流冷卻機組要用冷卻水對鋼材進行層流冷卻，剪切掉的廢鋼的熱量與層流冷卻水帶走的熱量并為得到回收利用。

因此，對熱軋工序余熱充分回收利用是很有必要的，本專利將充分回收熱軋工序余熱，包括軋鋼加熱爐煙氣余熱，熱軋剪切掉的廢鋼的余熱，層流冷卻水的余熱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種用于鋼鐵生產(chǎn)熱軋工序余熱回收系統(tǒng)，充分回收利用鋼鐵生產(chǎn)熱軋工序各階段的余熱，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益，具有重要的實際意義。

本發(fā)明為解決背景技術(shù)中的技術(shù)問題,采用的技術(shù)方案是：一種用于鋼鐵生產(chǎn)熱軋工序余熱回收系統(tǒng)，軋鋼加熱爐、熱軋機組、層流冷卻機組是鋼鐵熱軋依次進行的工序，還包括廢鋼余熱換熱器、冷卻水出口儲液罐、冷卻水余熱預(yù)熱器、冷卻水入口儲液罐、外界水源、煙氣余熱蒸發(fā)器、膨脹機、發(fā)電機、凝汽器、工質(zhì)泵；熱軋機組與層流冷卻機組分別與廢鋼余熱換熱器相連，廢鋼余熱換熱器依次與冷卻水出口儲液罐、冷卻水余熱預(yù)熱器、冷卻水入口儲液罐、層流冷卻機組相連，冷卻水入口儲液罐還與外界水源相連；所述冷卻水余熱預(yù)熱器依次與煙氣余熱蒸發(fā)器、膨脹機、凝汽器、工質(zhì)泵相連，構(gòu)成有機朗肯循環(huán)，膨脹機還與發(fā)電機相連。

所述軋鋼加熱爐排出的煙氣通過所述煙氣余熱蒸發(fā)器，利用軋鋼加熱爐排出的煙氣的中溫余熱蒸發(fā)循環(huán)工質(zhì)，之后排放到大氣中。

所述熱軋機組剪切掉的廢鋼在廢鋼余熱換熱器中對層流冷卻機組排出的層流冷卻水進行加熱。

層流冷卻機組流出冷卻水與熱軋機組剪切鋼材均是間歇進行的，與鋼材種類和兩個相鄰鋼材件的間隔有關(guān)，根據(jù)層流冷卻機組出水曲線與熱軋機組飛剪曲線調(diào)控層流冷卻水與廢鋼在廢鋼余熱換熱器的換熱過程；廢鋼余熱換熱器與冷卻水出口儲液罐連接，根據(jù)層流冷卻機組出水曲線調(diào)控冷卻水出口儲液罐，保證冷卻水出口儲液罐連續(xù)出水。

有益效果:具有良好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益，具有重要的實際意義，表現(xiàn)如下：