一种轧钢成品余热回收装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种轧钢成品余热回收装置，属于轧钢技术领域。


背景技术：

2.长条钢材，例如h型钢、角钢、带肋螺纹钢、圆钢等，大多是通过钢坯轧制而成。钢坯在轧制前要在加热炉中加热到1150℃～1250℃，保证钢坯在奥氏体区域轧制，a3点以上20℃～30℃；轧制完毕的钢材送入步进冷床进行降温。
3.步进冷床，通常包括进冷床加速辊道、出冷床加速辊道、静梁、动梁、基础座和传动电机。轧钢成品首先输送至进冷床加速辊道，然后被横向输送至静梁，动梁在传动电机的带动下做往复平移，将轧钢成品向出口侧逐步移送，在不断的移送过程中实现轧钢成品的冷却；冷却后的轧钢成品经出冷床加速辊道输出。通常，上冷床的轧钢成品温度为900℃左右，下冷床的轧钢成品温度小于80℃，也就是说，每件轧钢成品都需要在步进冷床上降温800℃左右，将会释放很大的热量。
4.目前，工厂普遍没有对轧钢成品释放的余热进行回收，而是任其自由散发而降温。这样，不仅大量热量白白浪费，而且热量散发至车间厂房内，使得车间温度较高，不利于工人长时间停留、也不利于设备的长时间运行，也会由于厂房温度较高而延长轧钢成品的冷却时间。
5.因此，如何解决现有问题、并对轧钢成品的余热进行回收，成为一个亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种轧钢成品余热回收装置。
7.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
8.一种轧钢成品余热回收装置，包括沿冷床长度方向均匀布置的多组回收系统，所述回收系统包括集热罩、热风收集支管、热风收集总管和引风机；所述集热罩为若干个，均设置在冷床上方且沿冷床宽度方向布置，所述每个集热罩顶部通过一根热风收集支管连通至热风收集总管，所述热风收集总管上设置有引风机，引风机的出风口连接至工厂的其他用热单元；
9.所述集热罩的内部沿罩体的形状盘旋设置有多圈换热盘管，所述换热盘管的入口端设置在集热罩的顶部、换热盘管的出口端设置在集热罩的底部，所述换热盘管的出口端通过管道连通至其他用水单元；所述位于引风机前端的热风收集总管上还设置有预热器，所述预热器的管程入口连接冷水管、预热器的管程出口通过管道连接至换热盘管的入口端。
10.本实用新型的进一步改进在于：所述集热罩顶部设置有测温探头，所述每个热风收集支管上设置一风量调节阀，所述测温探头和风量调节阀均与plc控制器控制连接。
11.本实用新型的进一步改进在于：位于预热器和引风机之间的所述热风收集总管上还设置有除尘器。
12.本实用新型的进一步改进在于：沿进冷床加速辊道到出冷床加速辊道的方向，所述集热罩的布置密度逐渐降低。
13.本实用新型的进一步改进在于：所述回收系统还包括用于固定热风收集总管的支撑组件。
14.本实用新型的进一步改进在于：所述支撑组件包括支撑立柱、设置在支撑立柱顶端的支撑横梁，所述热风收集总管通过管箍固定在支撑横梁上。
15.本实用新型的进一步改进在于：所述支撑立柱和支撑横梁由q355材质的h型钢焊接而成。
16.由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
17.本实用新型提供了一种轧钢成品余热回收装置，对高温轧钢成品所散发的热量进行了充分回收，并同时通过预热器和换热盘管副产热水，同时为工厂提供了热风和热水两种资源，实现了对轧钢成品余热的充分利用，节省能源。由于轧钢的热量被抽走回收，冷床车间厂房内的温度大大降低，显著改善了工人的工作环境和设备设施的运行环境。
18.在本实用新型中，冷水先经过预热器、再由集热罩顶部进入换热盘管，旋转流动后由集热罩底部的出口排出；在此换热过程中，冷水所接触的热风温度是逐渐升高的，故冷水能够充分接受换热、水温逐渐升高，所输出的热水能够达到较高温度，同时能够避免管内水局部过热而出现气化，安全性高。
19.本实用新型中，集热罩的布置是依照热风的温度而设置的，热风温度较高、集热罩布置较密集，随着热风温度的降低，集热罩的布置密度逐渐降低；同时，本实用新型还设置了测温探头和风量调节阀，在plc控制系统的控制下，根据热风的温度来实时调节风量调节阀的开度。通过上述设至，确保了回收热风、以及副产热水能以较为稳定的温度向外输出。
附图说明
20.图1为本实用新型的整体结构示意图（含h型钢）；
21.图2为本实用新型的俯视结构示意图（不含h型钢）；
22.图3为本实用新型的原理示意图；
23.图中，1-集热罩，2-热风收集支管，3-热风收集总管，4-引风机，5-换热盘管，6-预热器，7-除尘器，8-水泵，9-支撑立柱，10-支撑横梁，11-管箍，12-进冷床加速辊道，13-出冷床加速辊道，14-静梁，15-动梁，16-基础座，17-传动电机，18-地坑，19-盖板，20-h型钢，21-冷水管，22-风量调节阀。
具体实施方式
24.下面通过参考附图来详细说明本实用新型。
25.一种轧钢成品余热回收装置，如图1~图3所示，包括沿冷床长度方向均匀布置的多组回收系统，所述回收系统包括集热罩1、热风收集支管2、热风收集总管3和引风机4；所述集热罩1为若干个，均设置在冷床上方、且沿冷床宽度方向布置，所述每个集热罩1顶部通过一根热风收集支管2连通至热风收集总管3，所述热风收集总管3上设置有引风机4，引风机4
的出风口连接至工厂的其他用热单元。轧钢成品的热量散发至周围空气中，在引风机4的吸引作用下，热风经集热罩1进入热风收集总管3，送入其他用热单元进行使用，例如，将热风送入原料车间用于烘干潮湿的铁前原料煤粉、或者将热风送入加热炉做助燃空气、或者将热风送去预热单元做预热气、或者冬天将热风输送至轧钢水泵8房等需要采暖的区域做采暖用气，等等。
26.由于轧钢成品的温度在冷床上是逐渐变冷的，因此，所述集热罩1的布置范围，设置在进冷床加速辊道12一侧、以及距进冷床加速辊道1212m以内的范围内，在该范围内，轧钢的温度较高、热风量大。
27.出于更好地吸收热风的考虑，沿进冷床加速辊道12到出冷床加速辊道13的方向，所述集热罩1的布置密度逐渐降低，即在热风温度高、热风量大的轧钢进口端多设置集热罩1，在热风温度低、热风量小的部分设置较少的集热罩1。
28.所述集热罩1为由下至上逐渐收缩的锥形，以便于热风的收集。
29.所述每个集热罩1的顶部均设置一测温探头，所述每个热风收集支管2上均设置一风量调节阀22，所述测温探头和风量调节阀22均与plc控制系统控制连接，且所述每套测温探头和风量调节阀22均为独立控制。所述测温探头实时监测集热罩1收集的热风温度，并将其自动传输至plc控制系统，plc控制系统根据热风温度，发出指令调节风量调节阀22的开度，当热风温度高时，增大风量调节阀22的开度、增加热风吸收量；当热风温度低时，减小风量调节阀22的开度、减少热风吸收量，以保持进入热风收集总管3的热风温度的稳定；当热风温度低于一定程度、或者冷床上没有轧钢成品时，该风量调节阀22完全关闭。
30.为了充分地利用轧钢成品的余热，本实用新型中还设置有换热盘管5和预热器6，通过换热副产热水。
31.具体来说，所述换热盘管5设置在集热罩1的内部，沿罩体的形状，由上至下盘旋布置，所述换热盘管5顶部的入口端、换热盘管5底部的出口端均贯穿罩体壁后连接管道。所述换热盘管5的管体与集热罩1的罩体内壁之间有一定间隙，一般不小于5cm，以便热风能环绕管体流动，充分接触换热。
32.所述集热罩1的内部设置有一个或两个探出的管卡，对换热盘管5的中部进行加固。
33.所述预热器6设置在引风机4前端的热风收集总管3上，热风经热风收集总管3进入预热器6的壳程、预热器6的壳程出口连接引风机4；所述预热器6的管程入口连接冷水管21，预热器6的管程出口通过管道连接换热盘管5的入口端。在冷水管21上设置有水泵8。
34.在水泵8的驱动下，来自冷水管21的冷水首先进入预热器6，与热风收集总管3中的热风相接触，进行间壁换热；预热后的水接着进入换热盘管5的顶部入口，随换热盘管5在集热罩1内盘旋流动，逐渐与温度更高的热风充分接触，水温逐渐升高，再通过管道送入其他用水单元。
35.所述预热器6为列管换热器或盘管换热器，换热效率高，使用和维修都比较方便。
36.所述回收系统还包括用于固定热风收集总管3的支撑组件，所述支撑组件包括支撑立柱9和支撑横梁10。所述支撑立柱9的底部通过预埋在地下的螺栓进行固定，稳固性高；在支撑立柱9的顶部横向伸出一支撑横梁10，支撑横梁10与支撑立柱9固定连接。所述热风收集总管3通过管箍11固定在支撑横梁10上，热风收集总管3下方分支设置若干热风收集支
管2。
37.所述支撑立柱9和支撑横梁10由q355材质的h型钢焊接而成，强度高、不易变形。所述集热罩1、热风收集支管2、热风收集总管3采用1.2mm厚的镀锌板制作，自重较轻，减少支撑横梁10的载荷。
38.位于预热器6和引风机4之间的所述热风收集总管3上还设置有除尘器7，所述除尘器7可选用常见的布袋除尘器7或板框除尘器7。
39.优选的，所述引风机4设置于地坑18内，与引风机4出口相连接的热风输出管道也埋设于地下，既不占用地上空间，又能提高保温效果。
40.所述地坑18顶部设置有可开合的盖板19，以便对引风机4进行维护和检修。
41.本实用新型的工作过程为：
42.在引风机的驱动下，轧钢成品带来的热风经集热罩进入热风收集总管，流入预热器对冷水预热，然后经除尘器净化后，送入工厂其他用热单元使用。
43.在水泵的驱动下，冷水首先进入预热器进行预热，再经管道进入换热盘管，充分换热升温后得到温度较高的热水，送入工厂其他用水单元使用。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。