[发明专利]一种热轧钢坯成品冷床余热回收方法及装置

说明书

本发明涉及一种热轧钢坯成品冷床余热回收方法及装置，属于冶金企业余热回收利用领域。技术方案：将循环氮气流分布在冷床上热轧钢坯成品的四周空间；高温的热轧钢坯成品将热传导给循环氮气流，定向流入冷床旁的捕气罩；捕气罩内氮气热风流经过吸收式热泵系统，进行热交换成为低温氮气流；回收的热能进行再利用，换热后的低温氮气流再次进入冷床上热轧钢坯成品的四周空间，进行循环换热。本发明利用循环氮气流，经过吸收式热泵系统进行热交换回收热能，可以将40%‑60%的低品质热提升至高品质热源。既可以产生高品质蒸汽，也可用来发电。热轧钢坯成品在氮气冷却环境中，不与氧气直接接触，减少表面氧化，稳定晶体结构，完成预定的温降要求。

技术领域

本发明涉及一种热轧钢坯成品冷床余热回收方法及装置，属于冶金企业余热回收利用领域。

背景技术

在冶金企业生产中，连铸钢坯拉坯后，温度1000℃-1200℃，后续热轧有两种途径：1）连续热轧：冷却至800℃左右，进入加热炉加热至1000℃-1150℃开始热轧；终轧温度一般约为700℃-800℃，进入冷床冷却，最终温度在200℃以下。2）不连续热轧：冷却至400℃左右，保温运输至热轧车间，进入加热炉加热至1000℃-1200℃，后续同上。连续热轧技术节能明显，占据较大的市场份额。无论是哪一种后续连轧，钢坯成品都需要进入冷床冷却，最终温度在200℃以下。万吨钢坯（成品）温度升高或降低100℃，吸收或放出的热量约为4.6*10⁸kj。理论上一个年产50万吨的热轧线，通过成品冷床可以利用的余热空间约1.6*10¹¹kj。冷床作为钢铁冶炼非常重要的一道工序，其余热利用有着显著的效果，对生产企业来讲，这部分能源回收不仅有着可观的经济效益，而且可以改善工作环境。但是，已有技术对成品冷床余热回收技术研究较少，尚无成熟因应用的回收技术，主要因素是成品冷床在有限的空间内必须首先完成预定的温降要求，冷床的成品钢坯温度偏低，热源品质也低，很难加以再利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种热轧钢坯成品冷床余热回收方法及装置，充分利用冷床有限的空间回收热能；利用循环氮气流，经过吸收式热泵系统进行热交换回收热能，将低品质热提升至高品质热源；热轧钢坯成品在氮气冷却环境中，不与氧气直接接触，减少表面氧化，稳定晶体结构，完成预定的温降要求，解决已有技术存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是：

一种热轧钢坯成品冷床余热回收方法，将循环氮气流分布在冷床上热轧钢坯成品的四周空间；高温的热轧钢坯成品将热传导给循环氮气流，定向流入冷床旁的捕气罩；捕气罩内氮气热风流经过吸收式热泵系统，进行热交换成为低温氮气流；回收的热能进行再利用，换热后的低温氮气流再次进入冷床上热轧钢坯成品的四周空间，进行循环换热。

所述冷床区域形成一个相对封闭的工作空间，该工作空间覆盖保温结构并设有热轧钢坯进口和冷却钢坯出口，热轧钢坯进口和冷却钢坯出口均通过空气幕封闭，切断该工作空间内部冷床区域与外部空间的气体流通。

所述工作空间内冷床上的热轧钢坯成品在氮气环境中冷却，不与氧气直接接触，减少表面氧化，稳定晶体结构。

所述循环氮气流经排列布置的多台轴流风机导向，分层分布在热轧钢坯成品的四周空间，循环氮气流在工作空间内形成层流风；高温钢坯成品热传导给层流风，定向流入捕气罩；所述捕气罩设有缓冲沉降段，捕气罩内热气流在引风机的作用下，流向缓冲沉降段，重力较大的颗粒在流速突然降低的情况下，首先在缓冲沉降段内完成沉积；氮气热风流经过吸收式热泵系统进行热交换；低温氮气流通过干式除尘器、引风机和布风管道，再次进入工作空间进行循环换热。

本发明涉及的吸收式热泵是成熟的已有技术。本发明回收的热能可以用来发电，可以转换为蒸汽供蒸汽外网使用，为低品质热源的应用，开辟了新的途径。