[发明专利]连铸循环冷却水与铸坯余热利用的工艺方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于冶金连铸生产线领域，尤其涉及连铸生产线中铸坯冷却水与铸坯辐射热利用。

背景技术

冶金连铸生产线中，连铸二冷区喷淋冷却水除部分受热蒸发外，大部分经氧化铁皮沟流入铁皮坑，再经过一系列的冷却水处理工艺之后，合格的水再次进入到连铸冷却系统，进行循环使用。连铸过程结晶器后成型的铸坯，经过出坯辊道，通过自然冷却缓冷至一定温度，通常温度在850～1000℃，铸坯最后在堆垛处降至室温。传统的连铸技术中，连铸生产线中的上述过程中的大量的热能都自然散发了，使大量的热能白白浪费。因此，将连铸生产线上铸坯缓冷过程的热能回收利用是本领域需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供连铸循环冷却水与铸坯余热利用的工艺方法及系统，实现在连铸生产正常运行时铸坯余热的收集利用。通过在辊道上方增加铸坯余热收集装置实现，达到节能减排，增加经济效益的目的。

本发明的技术方案是：连铸循环冷却水与铸坯余热利用的工艺方法，包括连铸车间冷却水处理和铸坯余热利用，其特征在于：所述连铸车间冷却水处理是将一部分经过处理达到水质要求的连铸车间冷却水用管路引入铸坯辊道上方的铸坯余热烘烤加热装置，连铸车间冷却水在铸坯余热烘烤加热装置中加热成水蒸气和热水，加热成的水蒸气和热水通过管路分别送入水蒸气收集装置和加热水收集装置，水蒸气收集装置和加热水收集装置将水蒸气和加热水分别输送到需要处。

本发明所述连铸循环冷却水与铸坯余热利用的工艺方法的系统，包括冷水装置部分、铸坯余热烘烤加热装置部分和收集装置部分，其特征在于：所述冷水装置部分包括连铸车间冷却水处理装置、水泵组和冷水管路，连铸车间冷却水处理装置上设有出水口，水泵组的进水口通过管路与连铸车间冷却水处理装置上的出水口相连，水泵组的出水口与冷水管路一端相连，冷水管路上依次设有过滤器、冷水流量计和冷水压力计；所述铸坯余热烘烤加热装置部分包括铸坯辊道、换热器、气液分离器、热水管路和水蒸气管路，所述换热器设置在铸坯辊道上方，位置在与铸坯辊道上的铸坯相对处，换热器距离铸坯表面的距离为100～150mm，换热器通过结构件安装在铸坯辊道的辊子的支撑结构上，换热器的进水口与冷水管路另一端相连，换热器的出水口用出水口管路与热水管路相连，所述气液分离器连接在热水管路和水蒸气管路之间，水蒸气管路位于热水管路上方，水蒸气管路和热水管路上分别设有蒸汽管路节流阀和热水管路节流阀，热水管路上还设有热水管路流量计和热水管路压力计；所述收集装置部分包括水蒸气收集装置和加热水收集装置，热水管路和水蒸气管路分别与加热水收集装置和水蒸气收集装置相连。

本发明所述连铸循环冷却水与铸坯余热利用的工艺方法的系统，其特征在于：所述铸坯余热烘烤加热装置的换热器由若干个组成，若干个换热器沿铸坯辊道并列布置，每两个换热器之间间隔距离为30mm，每一个换热器设有各自独立的进水口和出水口，各个换热器的进水口通过进水口管路并联在冷水管路上，每一个换热器的进水口管路上设有冷水管路节流阀，各个换热器的出水口管路并联在热水管路上，每一个换热器的出水口管路上设有温度计。

本发明所述连铸循环冷却水与铸坯余热利用的工艺方法的系统，其特征在于：所述铸坯余热烘烤加热装置的换热器是盘管式换热器或螺管式换热器。

本发明的工作流程是：

连铸车间的冷却水经过冷却水处理装置处理后达到合格的水质，其中一部分冷却水进入连铸铸坯冷却环节中，另外部分冷却水则通过泵组进入到铸坯余热利用系统中。水泵组将一定流量的冷却水输送至冷水管路中，在冷水管路中经过过滤器去除冷却水杂质，冷水管路压力为P1,流量F1。在水泵组的压力下冷却水经过节流阀分别进入开放的换热器中，进行水与连铸辊道上高温的铸坯热交换。如现场连铸拉坯速度高，换热器出口温度达不到目标值，可以调节节流阀降低换热器中水的流量，使之达到目标值；如现场连铸拉坯速度低，换热器出口温度高于目标值，则可以调节节流阀加大换热器中水的流量，使之达到目标值。

采用多个换热器沿铸坯辊道并列布置，可根据铸坯辊道的出坯速度，最大限度的加大对换热介质水的加热时间，提升换热效果。换热器的数量根据铸坯辊道的长度确定。铸坯辊道中的连铸坯在正常的出坯过程中，铸坯表面温度一般在在850～1000℃，通过换热器，将水介质加热乃至沸腾，产生大量的热水与水蒸气。气液分离器能很好的将热水和水蒸气分离，蒸汽管路位于热水管路正上方，便于换热器产生的蒸汽与热水分离。

本发明的有益效果是：

1、实现了连铸车间循环冷却水的再利用；