[发明专利]一种连铸及钢坯冷却过程热的多级次相变回收与储存装置

说明书

本发明涉及一种连铸及钢坯冷却过程热的多级次相变回收与储存装置，利用相变储能材料对冶金过程中连铸和高温钢坯堆放冷却过程产生的大量高温热进行回收和储存。所述装置包括高温连铸过程相变回收储能罩、钢坯运输装置、钢坯堆垛冷却室以及控制系统；所述高温连铸过程相变回收储能罩用于回收和储存连铸过程中的热能，所述钢坯堆垛冷却室用于回收和储存钢坯冷却过程中的热能。本发明的有益效果是：通过多级次地使用相变储能材料，对高温金属连铸过程以及钢坯堆垛冷却过程中释放的大量热量进行回收和储存，并将回收和储存的热量用于蒸汽发电，热量回收较为充分，同时也提高了能源的利用率。

技术领域

本发明属于冶金工业能源回收再利用技术领域，具体涉及一种连铸及钢坯冷却过程热的多级次相变回收与储存装置。

背景技术

随着节能环保、低耗高效的理念逐步深入到冶金产业中，越来越多的冶金企业开始注重资源的回收与高效利用，从而减少原料投入，节约生产成本。

连铸即为连续铸钢，与传统模铸法相比，连铸能够大幅提高金属收得率和铸坯质量、节约能源，因而被广泛应用于钢铁冶金领域。但在连铸过程中，高温金属长时间裸露在空气中，使得大量的热量散失到周围空气中，造成了巨大的余热资源的浪费。在连铸过程中现有技术最常用的热量回收方式的是热管余热回收和蒸汽余热回收。热管余热回收装置的核心是利用热管将连铸过程中的余热进行回收，再通过热管内的介质完成对回收热量的转移，从而应用到其它产业过程中；而蒸汽余热回收装置则是在装置内通入水或者蒸汽，使其在热交换过程中产生过热蒸汽以实现余热收集再利用。上述两种方法虽然已经实际应用于部分生产中，但它们有一个共同的缺点，就是不能将收集到的余热进行储存，导致一旦该过程后没有对所收集热量进行利用的工业过程，那么收集的能量只能浪费，带来二次浪费。

在整个冶金过程中，钢坯冷却这道将钢坯由轧制终了时的高温降到室温的工序同样存在着极大的热量释放。然而现有技术常用的钢坯冷却方式有堆垛空冷、浸水或喷雾水冷以及缓冷。可见，不管是上述的哪一种方法，对于冷却过程中的热量都没有回收，甚至是利用其它资源辅助热量的散失，造成了巨大的能源浪费。虽然现有技术有采用热回收装置，利用水、空气等其他介质对钢坯冷却过程的热量进行回收，但回收效率较低，回收后的能量及时利用率也不高，将回收的能量储存起来等问题始终不能得到良好的解决。因此，亟需一种高效低耗，并且能将连铸及钢坯冷却过程中收集到的热量良好储存起来的余热回收装置。

相变储能材料作为能量的一种绿色环保载体，具有时间上和空间上的优势，即能实现能量在时间上和空间上存储与利用的不同步，打破了传统冶金领域二次能源利用的时空局限性，具有十分强的实践意义，是冶金过程余热利用的又一新思路。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种连铸及钢坯冷却过程热的多级次相变回收与储存装置，以解决现有技术中冶金连铸过程以及高温钢坯堆垛冷却时，高温金属裸露在空气中，导致大量热量浪费的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种连铸及钢坯冷却过程热的多级次相变回收与储存装置，，装置包括高温连铸过程相变回收储能罩、钢坯运输装置、钢坯堆垛冷却室以及控制系统；高温连铸过程相变回收储能罩和钢坯堆垛冷却室封装有不同相变温度的相变储能材料；

高温连铸过程相变回收储能罩覆盖在连铸装置的上方，用于回收和储存连铸过程中的热能；

钢坯运输装置置于连铸装置之后，用于将完成连铸的钢坯运输至钢坯堆垛冷却室；

钢坯堆垛冷却室用于回收和储存钢坯冷却过程中的热能。

根据本发明，钢坯堆垛冷却室为内外双层结构，内层为二级高温相变回收储能升降板，外层为三级中温相变回收储存墙。