一种用于热轧线材生产工艺的热能回收装置的制作方法

本发明涉及热能利用领域，特别涉及一种用于热轧线材生产工艺的热能回收装置。

背景技术：

线材等材料的生产线工艺流程为：钢胚、加热、轧制、剪切、冷却、再剪切后进行检验、包装计量入库。如图1所示，在现有的冷却工艺中，线材10是在冷床9上的散热辊道和炉排上进行。具体的工艺是将800℃以上的高温轧件冷却到150-100℃以下，以恢复钢材固有的物理性能和便于保证剪切质量和后部工序操作。冷却方式是对空自然冷却或者风冷冷却。

但是现有技术的主要缺陷在于：(1)直接将热量散失到生产车间，造成车间温度升高，特别是夏季，车间温度不适宜工作人员进入，一些特殊的设备也要用空调进行冷却降温才能确保正常工作；(2)线材的热量大量散失到空气中；(3)同时其它生产工艺和厂区生活需要蒸汽或热水，要燃烧大量天然气，增加了运行成本，并增加了nox的排放。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于热轧线材生产工艺的热能回收装置，降低生产车间的环境温度，改善生产环境，取得良好的经济效益和环境效益，达到节能减排的目的。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种用于热轧线材生产工艺的热能回收装置，需要冷却的线材放置在冷床上；由第一换热组构成的辐射受热面位于所述冷床的上方，所述辐射受热面和所述冷床之间具有供空气流动的间隙，所述辐射受热面在所述冷床的投影完全覆盖所述冷床；所述间隙通过循环风机与由第二换热组构成的对流受热面连通；所述第一换热组的出汽口和所述第二换热组的出汽口分别通过第一上升管和第二上升管与锅筒连接；所述第一换热组的进水口和所述第二换热组的进水口分别与供水管连接。

优选的，包括支架，其由支脚和架体构成，所述支脚支撑所述架体，以使得所述架体位于所述锅筒和所述辐射受热面之间，所述架体的上方通过上支柱支撑所述锅筒，所述架体的下方通过下支柱提拉所述辐射受热面。

优选的，多个所述下支柱均匀间隔分布在所述辐射受热面上方。

优选的，所述第一换热组的出汽口包括位于其远离所述循环风机一侧的第一个出汽口、位于其中部并靠近所述锅筒处的第二个出汽口。

优选的，所述第一换热组和所述第二换热组均为蛇形管。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：辐射受热面完全将炙热的线材罩起来，以使得线材的热量不能向车间空间辐射，从而改善了工作环境。而循环风机促进了辐射受热面与线材之间的空气流通，增加了两者之间的空气扰动。空气进入到对流受热面换热，从而提高了传热效率。本发明同时通过辐射受热面和对流受热面将炙热线材的热量转化为热水和饱和蒸汽，即节能又环保，同时不影响原有退火工艺还提高了线材的冷却速度。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为现有技术线材的空气自然冷却方式示意图；

图2为本发明用于热轧线材生产工艺的热能回收装置的示意图。

图中各符号所表示的含义如下：

1-锅筒；2-第一上升管；3-第二上升管；4-对流受热面；5-循环风机；7-供水管；8-集箱；9-冷床；10-线材；11-辐射受热面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图2所示，本发明公开了一种用于热轧线材10生产工艺的热能回收装置。需要冷却的线材10放置在冷床9的散热辊道或者炉排上。热能回收装置的关键部位均位于冷床9散热辊道或者炉排的上方。热能回收装置主要由以下关键部位组成：支架、由第一换热组构成的辐射受热面11、由第二换热组构成的对流受热面4、锅筒1以及循环风机5。其中，所述第一换热组和所述第二换热组均为蛇形管。

支架由支脚和架体构成。所述支脚支撑所述架体，以使得架体位于冷床9散热辊道或者炉排的上方。辐射受热面11、锅筒1均位于所述冷床9的上方。所述支脚的高度使得所述架体位于所述锅筒1和所述辐射受热面11之间。所述架体的上方通过上支柱支撑所述锅筒1，所述架体的下方通过下支柱提拉所述辐射受热面11。多个所述下支柱均匀间隔分布在所述辐射受热面11上方，以保证均匀受力，从而保证辐射受热面11的稳定性。

辐射受热面11与冷床9之间具有预定间隔的间隙，间隙用于供空气流动。其中，间隙的大小根据线材10的尺寸规格设置，不过于大也不过于小，在尽可能靠近线材10的高度布置辐射受热面11的管排，又保证间隙中的空气流通性，从而最大限度的吸收辐射热。辐射受热面11在所述冷床9的投影完全覆盖所述冷床9，也就是说，辐射受热面11完全罩在冷床9的上方，以使得线材10的热量不能向车间空间辐射，从而改善了工作环境。

间隙通过循环风机5与对流受热面4连通。循环风机5促进了辐射受热面11与线材10之间的空气流通，增加了两者之间的空气扰动。空气进入到对流受热面4换热，从而提高了传热效率。第一换热组的进水口和第二换热组的进水口分别与供水管7连接。第一换热组的出汽口和第二换热组的出汽口分别通过第一上升管2和第二上升管3与锅筒1连接。由于冷床9的面积比较大，因此，第一换热组有多个出汽口。多个出汽口中主要包括位于其远离所述循环风机5一侧的第一个出汽口、位于其中部并靠近所述锅筒1处的第二个出汽口，以保证第一换热组管内的蒸汽和水顺利到达锅筒1。由辐射换热面和对流换热面经过换热产生的水和饱和蒸汽通过第一上升管2和第二上升管3进入锅筒1，并经过锅筒1内的汽水分离后蒸汽从主蒸汽管供给用户日常使用。

综上，本发明能够利用上述的热能回收装置，同时通过辐射受热面11和对流受热面4将炙热线材10的热量转化为热水和饱和蒸汽，即节能又环保，同时不影响原有退火工艺还提高了线材10的冷却速度。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于热轧线材生产工艺的热能回收装置，需要冷却的线材放置在冷床上；由第一换热组构成的辐射受热面位于所述冷床的上方，所述辐射受热面和所述冷床之间具有供空气流动的间隙，所述辐射受热面在所述冷床的投影完全覆盖所述冷床；所述间隙通过循环风机与由第二换热组构成的对流受热面连通；所述第一换热组的出汽口和所述第二换热组的出汽口分别通过第一上升管和第二上升管与锅筒连接；所述第一换热组的进水口和所述第二换热组的进水口分别与供水管连接。本发明能够显著降低生产车间的环境温度，改善生产环境，取得良好的经济效益和环境效益，达到节能减排的目的。

技术研发人员：贺遵志
受保护的技术使用者：杭州大策新能源有限公司
技术研发日：2018.07.12
技术公布日：2018.11.16