[发明专利]制造设备列以及热电发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有移动的热源的炼铁厂的制造设备列，涉及具备将热轧工序中的板坯、粗条以及热轧钢带的辐射所产生的热能转换为电能并回收的热电发电装置的热轧设备列以及使用了该热轧设备列的热电发电方法。

另外，本发明涉及上述制造设备列是具备将连续铸造工序中的热板坯的辐射所产生的热能转换为电能并回收的热电发电装置的连续铸造设备列的情况，并且涉及使用了连续铸造设备列的热电发电方法。

并且，本发明涉及上述制造设备列是具备将连续实施铸造以及轧制的钢板制造工序中的热板坯或者热轧板的热能转换为电能并回收的热电发电装置、且进行铸造以及轧制的钢板制造设备列的情况，并且涉及使用了该钢板制造设备列的热电发电方法。

除此之外，本发明涉及上述制造设备列是具备将锻焊管的制造工序中的钢板以及管材的辐射所产生的热能转换为电能并回收的热电发电装置的锻焊管设备列的情况，并且涉及使用了该锻焊管设备列的热电发电方法。

背景技术

若对于不同种类的导体或者半导体给予温差，则在高温部与低温部之间产生电动势的情况，作为塞贝克效应在很早以前便公知，还公知有使用利用了这种性质的热电发电元件将热量直接转换为电力的情况。

近年来，在炼铁工厂等的制造设备中，致力于通过使用了如上所述的热电发电元件的发电，来推进利用目前为止作为废热而废弃的能量、例如板坯、粗条、热轧钢带、热板坯、钢板、管材等的钢材的辐射所产生的热能。

作为利用热能的方法，例如，在专利文献1中记载有将受热装置配置为与高温材料体对置，将高温材料体的热能转换为电能并进行回收的方法。

在专利文献2中记载有使热电元件模块与作为废热而处理的热能接触而将其转换为电能并进行回收的方法。

在专利文献3中记载有将在冷床上从冷却材料扩散至大气中的热量作为电力而回收的方法。

在专利文献4中记载有能够通过热传导件(レイク)的热传导将高温材料的热能高效地转换为电能的热量回收方法以及冷床。

在专利文献5中记载有将由于热轧线中的金属材料的处理而产生的热量回收，并作为电力而储藏的热量回收装置。

专利文献1：日本特开昭59-198883号公报

专利文献2：日本特开昭60-34084号公报

专利文献3：特开平10-296319号公报

专利文献4：特开2006-263783号公报

专利文献5：特开2011-62727号公报

然而，在专利文献1中，虽记载有能够用于板坯连铸线的主旨，但并未考虑由于实际操作中的板坯的温度变化、板坯量的变动引起的放出热量(热能)的变动等、操作条件的变动而引起的热源温度的变化。

另外，在专利文献2中，由于需要相对于热源固定模块，所以存在无法对如热轧设备等那样移动的热源应用该技术的问题。

在专利文献3中，虽记载有中/高温部的材料温度为300℃以上，使用其辐射热与冷却材料之后的对流热的情况，但未记载由于实际操作中的高温材料的温度变化、高温材料的变动引起的放出热量(热能)的变动等、操作条件的变动而引起的热源温度的变化。

专利文献4所记载的技术特定于基于热传导的热回收，并未考虑实际操作中的高温材料的温度变化、高温材料的变动引起的放出热量(热能)的变动等、操作条件的变动而引起的热源温度的变化。

专利文献5所记载的技术未进行上述实际操作上的考虑，并且该文献中所记载的电力储藏机构未必是必需的。

除此之外，在现有的热电发电方法中，在钢材的前端或后端等成为热源的非定常状态下，为了防止钢板的高度变动等所引起的装置的破损，而只能将热电发电装置设置于钢材的远处。而且，在设置于钢材的远处的情况下，无法将高温物体的热能很好地传递至热电发电装置，从而存在无法高效地转换成电能的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述的现状而开发出的，其目的在于提供一种在供热源移动(流动)的热轧设备、连续铸造设备、进行铸造以及轧制的钢板制造设备、锻焊管设备中，具备能够将放出状态变动的板坯、粗条、热轧钢带、热轧板、钢板以及管材的热能高效地转换为电能并回收的热电发电装置的热轧设备列、连续铸造设备列、进行铸造以及轧制的钢板制造设备列、锻焊管设备列，以及使用了上述设备列的热电发电方法。