專利名稱:通過將連續(xù)鑄造設(shè)備的冷卻熱量以及板坯和卷材的殘余熱量轉(zhuǎn)化成電能或所獲取的過程 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于在連續(xù)鑄造設(shè)備和熱帶軋機(jī)(Warmbandstrasse)中(尤其在從板坯(Bramme)到帶材或卷材的生產(chǎn)和加工中)回收能量的方法和設(shè)備,其中,在鑄坯 (Gie β Strang)以及板坯或卷材冷卻時(shí)所釋放出的熱能被獲取并被利用。
背景技術(shù):
在鋼從大約1570°C (液態(tài))冷卻到大約1200°C的中間溫度時(shí),在從連續(xù)鑄造設(shè)備的流出時(shí),鋼被奪去大約145kWh/t的熱能。目前,這些熱量未使用地流失到環(huán)境(空氣和冷卻水)處。在熱帶設(shè)備中,在鑄造以后,板坯的殘余熱量迄今為止被這樣利用,即,板坯或直接被軋制或者溫地或熱地被投入爐中。因此可以節(jié)省許多加熱能量。對(duì)于熱的或直接的使用的前提是連續(xù)鑄造設(shè)備與板坯爐在地點(diǎn)上鄰近。但在老式設(shè)備上并不總是這樣。出于物流、表面檢驗(yàn),軋制程序規(guī)劃等原因,僅僅生產(chǎn)的一部分被直接地或熱地進(jìn)一步加工。 所以相應(yīng)地,通常板坯在鑄造以后在穿流有空氣的廠房中冷卻且在其進(jìn)一步輸送之前被堆疊。對(duì)于在卷材中卷繞之后所存在的殘余熱量也同樣適用,殘余熱量常常在卷材倉(cāng)庫 (Coillager)中在空氣處冷卻。在非常能量密集的如金屬工業(yè)、水泥工業(yè)或玻璃工業(yè)等工業(yè)分支中,通過從熱量轉(zhuǎn)化成電能越來越多地執(zhí)行殘余熱量利用或過程熱量(Prozesswaerme)的利用。也在鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域中,由文件W02008/075870A1已知將在制造液態(tài)的鐵時(shí)通過在流化床反應(yīng)器中的還原所積累的廢熱引出至高壓蒸汽發(fā)生器,通過流化床反應(yīng)器驅(qū)動(dòng)例如蒸汽渦輪以發(fā)電。在文件EP 0 044 957 Bl中描述了一種用于從來自用于鑄鐵生產(chǎn)的化鐵爐或類似的熔化裝置的廢氣回引潛在的和可觀的熱量的設(shè)備,目的是獲取電能和/或以蒸汽和/或熱水的形式的熱能。該設(shè)備由帶有燃燒器熱量單元和兩個(gè)以煙霧氣體(Rauchgas)穿流的廢熱鍋爐以及在產(chǎn)生電能時(shí)附加地被供應(yīng)以來自過熱器的蒸汽的渦輪以及交流發(fā)電機(jī)所組成。由文件DE 2622722 C3已知一種用于緊接著最后的軋制過程冷卻熱的鋼板坯的裝置,在該裝置中,鋼板坯被豎起地(hochkant)放置在成平行的排地布置的豎直的保持柱 (Haltesaule)之間。從鋼板坯所輻射出的熱量由布置在保持柱之間的帶有冷卻水穿流的管束的冷卻壁所吸收并被用于產(chǎn)生蒸汽。文件EP 0 027 787 Bl描述了一種用于借助于空氣在冷卻腔中獲取來自以連續(xù)鑄造方法所鑄造的板坯的可觀的熱量的設(shè)備,空氣利用風(fēng)機(jī)被帶到與板坯表面直接接觸。以這種方式加熱的空氣在冷卻腔外那么用作加熱介質(zhì),尤其用于在熱力學(xué)循環(huán)過程中被引導(dǎo)的循環(huán)介質(zhì)。
發(fā)明內(nèi)容
從所描述的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā),本發(fā)明的目的在于給出一種方法和設(shè)備,用于對(duì)連續(xù)鑄造設(shè)備的冷卻熱量以及板坯和卷材的在熱帶軋機(jī)中所存在的殘余熱量以電能的形式進(jìn)行能量回收或者用于在其它熱量用戶處利用過程熱量。根據(jù)帶有權(quán)利要求1的特征部分的特征的方法,所提出的目的這樣解決,即坯料 (Strang)或板坯被在軋機(jī)方向上輸送或被輸送至板坯倉(cāng)庫并且之后至卷材倉(cāng)庫,并且在鑄造期間在換熱器中和/或在輸送期間在換熱器中熱量被帶走,并且/或者在那里坯料和/ 或板坯被部分相疊地放置在特別準(zhǔn)備的、構(gòu)造有換熱器或與換熱器相連接的存儲(chǔ)位置上短時(shí)間或者若干小時(shí)或若干天,其中,在該輸送時(shí)間段中對(duì)于鑄坯和/或板坯并且/或者在存儲(chǔ)時(shí)間段中殘余熱量經(jīng)由換熱器被傳遞到熱載體介質(zhì)中并加熱述熱載體介質(zhì),熱載體介質(zhì)然后經(jīng)由熱載體_輸送管路被運(yùn)走用于發(fā)電和/或用于在其它熱量用戶處直接利用過程熱量。一種用于執(zhí)行該方法的設(shè)備在權(quán)利要求38中給出。對(duì)應(yīng)于本發(fā)明,在鑄造期間,熱量已經(jīng)被從坯料中帶走且該熱量經(jīng)由輥式換熱器和板式換熱器被導(dǎo)出以供使用。在連續(xù)鑄造設(shè)備的前面的區(qū)域中,已經(jīng)可以回收能量。鑄??梢岳脽彷d體介質(zhì)、 例如利用熱油(Thermodl)加以冷卻。在情況1中,總的鑄模以熱油穿流。鑄模外殼的溫度水平在此可升高至大約450°C,以便獲得有效的熱量流。此處,冷卻通道以多次從左向右并且返回的方式在鑄模后壁處實(shí)施,以便獲得更高的熱油溫度。替代地,也可考慮雙循環(huán)冷卻系統(tǒng)(情況2)。在鑄模的上部的區(qū)域(半月板)中實(shí)現(xiàn)利用水的傳統(tǒng)的冷卻。在下部較不敏感的區(qū)域中,上面所描述的冷卻可利用熱油實(shí)現(xiàn)。在連續(xù)鑄造設(shè)備的進(jìn)一步的進(jìn)程中,實(shí)現(xiàn)至坯料輥?zhàn)?Strangrolle)處的熱量輸出。坯料輥?zhàn)觾?yōu)選地構(gòu)造為換熱器且吸收該熱量。附加地,在坯料輥?zhàn)又g設(shè)置有不同地設(shè)計(jì)的換熱器,以便附加地提高能量收益率(Energieausbeute)。(在坯料輥?zhàn)舆吘墔^(qū)域中) 換熱器還可安裝在鑄坯旁,以便還獲取輻射到坯料側(cè)面的能量。在板坯在長(zhǎng)度上被分開或切開后,連續(xù)鑄造設(shè)備盡可能快地將板坯輸送至板坯倉(cāng)庫或在卷繞之后將卷材輸送至卷材倉(cāng)庫,并且在此處它們被放置到構(gòu)造有換熱器的存儲(chǔ)位置(Speicherplatz)上。在它們至板坯倉(cāng)庫或卷材倉(cāng)庫的輸送期間,已經(jīng)可從板坯或卷材帶走其殘余熱量的一部分,為此,引導(dǎo)至存儲(chǔ)位置的運(yùn)輸器件根據(jù)本發(fā)明被實(shí)施成隔熱的并且/或者構(gòu)造有換熱器。板坯的輸送可在縱向方向上以逆向的輥底式爐的類型或者在橫向方向上以逆向的沖擊式爐(Sto β balkenofen)或步進(jìn)式爐(Hubbalkenofen)的類型實(shí)現(xiàn)。在輸送速度緩慢且輸送行程較長(zhǎng)時(shí),該其結(jié)構(gòu)形式體現(xiàn)為帶有用于熱量回收的換熱器的板坯倉(cāng)庫的一部分。板坯倉(cāng)庫或卷材倉(cāng)庫有利地可構(gòu)造為高層貨架(Hochregal),在其中,板坯或卷材利用例如堆垛機(jī)(Stapler)平地側(cè)向插入到存儲(chǔ)位置中。板坯或卷材在此放置在支承軌 (Tragschiene)上。壁、蓋子和底板結(jié)構(gòu)可實(shí)施為支承的結(jié)構(gòu)且同時(shí)用作換熱器。替代地且特別有利地,換熱器定位在支承壁前面,由此在維護(hù)情況下提供它的可接近性和簡(jiǎn)單的可更換性。在另一個(gè)實(shí)施形式中,板坯被翻傾(kippen)且被豎起地存儲(chǔ)于換熱器之間,其中, 板坯倉(cāng)庫構(gòu)造有導(dǎo)向支柱和/或側(cè)向的輥?zhàn)?,以便避免板坯的翻?Umkippen)。在這種板坯倉(cāng)庫中,板坯僅處在少數(shù)部位處,例如在輥?zhàn)由?。為使板坯或卷材以盡可能高的溫度處在存儲(chǔ)位置上,在板坯倉(cāng)庫或卷材倉(cāng)庫內(nèi)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的合理的/最優(yōu)的板坯或卷材更換。為使所存在的殘余熱量可最優(yōu)地通過熱載體介質(zhì)吸收,存儲(chǔ)位置不僅在板坯或卷材的下部而且根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案還在板坯或卷材的上部和旁邊都構(gòu)造有換熱器。為了能夠無阻礙地執(zhí)行板坯或卷材輸送進(jìn)出該存儲(chǔ)位置,在此布置在板坯或卷材上部的換熱器構(gòu)造成可擺動(dòng)的或可移動(dòng)的。替代地,存儲(chǔ)位置設(shè)有可擺動(dòng)的或可移動(dòng)的絕熱的隔離罩,其帶有或不帶有集成的換熱器。為了提高換熱器的效率或?qū)α鞯牡臒醾鬟f,換熱器實(shí)施有肋,或者為了產(chǎn)生直接的熱傳遞它被放置到板坯或卷材上或者接觸坯料表面或板坯表面或者非常密集地布置在熱的表面之前。為了改善熱量輸送介質(zhì)的混勻并且/或者為了進(jìn)一步提高換熱器的熱傳遞的效率,可在換熱器的管道管路內(nèi)設(shè)置擾流板或接片。在換熱器區(qū)域中或在存儲(chǔ)位置內(nèi),利用例如風(fēng)機(jī)或通風(fēng)設(shè)備產(chǎn)生擾亂的空氣流動(dòng)還縮短冷卻時(shí)間。但在此必須考慮板坯或卷材的最大允許的冷卻速度,以便不導(dǎo)致質(zhì)量降低。針對(duì)多個(gè)存儲(chǔ)位置彼此相鄰的布置的一個(gè)典型的優(yōu)選的實(shí)施例,以保溫坑 (Warmhaltegrube)的形式是可能的。在保溫坑中,針對(duì)所存入的板坯堆,通常有目的地調(diào)節(jié)較低的(替代地也較高的)冷卻速度。板坯在縱向方向上處于支承梁上。通過可移動(dòng)的蓋板,板坯堆在其下面生成,或者這里板坯在冷卻后被單個(gè)取出。替代地,針對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)位置, 蓋板也可單獨(dú)向高處擺動(dòng)。換熱器管道或換熱器板被布置在底板處、在壁處和可選地也在蓋子處。代替經(jīng)由強(qiáng)迫的對(duì)流將能量導(dǎo)出至環(huán)境處,能量有目的地被輸出到這些換熱器處。 坑的外表面是絕熱的。代替多個(gè)存儲(chǔ)位置,在換熱器位中也可布置單個(gè)的位置或板坯堆。在利用板坯熱量_回收系統(tǒng)進(jìn)行板坯輸送和板坯存儲(chǔ)時(shí)典型的優(yōu)選的方法步驟如下進(jìn)行a)鑄造板坯。b)在連續(xù)鑄造設(shè)備后面將板坯分開成所要求的長(zhǎng)度(可選地也在板坯倉(cāng)庫的范圍中),且在燃燒機(jī)器(Brermmaschine)的范圍之前和之中使用熱隔離。在此隔離罩在火焰切割機(jī)的區(qū)域中逐步地根據(jù)燃燒器的位置被向高處擺動(dòng)并重新降下,以便使在連續(xù)鑄造設(shè)備與火焰切割設(shè)備之間的區(qū)域中和在火焰切割設(shè)備內(nèi)部的熱量損失最小化。在輥道輥?zhàn)又g,隔離盒(Dammkassett)同樣被安裝到可能的區(qū)域之中??蛇x地,在該區(qū)域中的輥道輥?zhàn)踊蚋采w件已經(jīng)實(shí)施為換熱器。c)在設(shè)有換熱器的輥道上為了能量回收例如以鑄造速度或者可選地在隔熱的輥道上以優(yōu)選提高的輸送速度將板坯輸送至板坯倉(cāng)庫中。d)使板坯以鑄造速度或可選地以提高的輸送速度行至取下位置或移開位置。在階段c)和階段d)中的輸送在時(shí)間上這樣控制,使得不低于板坯根據(jù)板坯材料為了存入所必要的例如800°C的最低溫度。e)如果取下位置設(shè)有隔熱罩,則它向上翻傾。f)將板坯更快輸送至換熱器位。優(yōu)選地,板坯被堆疊或輸送到利用換熱器所包圍的位置(例如坑)中;在板坯堆疊時(shí),換熱器位僅僅被短時(shí)打開用于裝填以板坯。
g)在換熱器位上緩慢冷卻板坯,在其中獲取熱能。h)在預(yù)設(shè)時(shí)間到期后或在所定義的參考部位板坯堆溫度達(dá)到后或當(dāng)板坯的表面溫度低于換熱器溫度時(shí),板坯堆被重新松開。 冷卻區(qū)域(在其中,板坯或卷材在其冷卻期間的殘余熱量借助于換熱器可被供給進(jìn)一步使用),對(duì)于板坯從來自連續(xù)鑄造設(shè)備的流出溫度到大約250°C,而對(duì)于卷材從卷繞溫度到例如250°C,其中,熱載體介質(zhì)例如熱油、熔鹽或其它熱載體介質(zhì)被加熱到> 100°C。特別有利地,熱載體介質(zhì)從換熱器至發(fā)電設(shè)備的輸送在熱量輸送管路中實(shí)現(xiàn),熱量輸送管路近似無壓力地運(yùn)行(在其中僅存在泵運(yùn)輸壓力并且/或者使用優(yōu)選地不建立超過2bar的蒸發(fā)壓力的液態(tài)介質(zhì)),且在其中可使用帶有高溫、尤其在250°C與400°C之間的溫度范圍的液體。通過輸送管路,換熱器彼此并排地或平行地并且與布置在連續(xù)鑄造設(shè)備、板坯倉(cāng)庫或卷材倉(cāng)庫附近的發(fā)電設(shè)備相連接。優(yōu)選地使用ORC設(shè)備或Kalina設(shè)備作為發(fā)電設(shè)備, 在其中利用通過蒸汽驅(qū)動(dòng)的、帶有法蘭聯(lián)接的發(fā)電機(jī)的渦輪,存儲(chǔ)在熱載體介質(zhì)中的熱量與換熱器進(jìn)行傳遞并被轉(zhuǎn)化成電能。發(fā)電設(shè)備的工作介質(zhì)通常不是水,而是氨-水混合物、 二氧化碳、硅油、碳?xì)浠衔?、碳氟化合物或其它介質(zhì),其在較低溫和壓力下蒸發(fā)或凝結(jié),使得封閉的循環(huán)過程在較低的溫度或更小的能量供給下在較小壓力的下也是可能的。對(duì)于兩種電流獲取的方法的常用的溫度范圍對(duì)于Kalina-過程處于大約95°C至190°C,而對(duì)于 ORC-方法處于大約95°C至400°C (根據(jù)制造商和工作介質(zhì)略有不同)。不同于運(yùn)行水的蒸汽渦輪-循環(huán)過程,例如ORC設(shè)備更加便宜,它需要較小的維護(hù)成本,在更低的壓力下運(yùn)行且部分負(fù)荷能力出眾。所以優(yōu)選地使用ORC-設(shè)備。但是如果帶有高能量的大工業(yè)設(shè)備是可能的且不斷積累較高的溫度且在發(fā)電設(shè)備中接受較高的壓力,則替代地也可使用運(yùn)行水的蒸汽渦輪設(shè)備用于發(fā)電。熱載體介質(zhì)的流量和由此其溫度根據(jù)坯料溫度、板坯溫度或卷材溫度以及根據(jù)換熱器的大小和構(gòu)造形式經(jīng)由絕熱的輸送管路利用可調(diào)節(jié)的供給泵和/或混合與調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)整。利用流量的變化調(diào)節(jié)熱載體介質(zhì)的溫度。目的是建立熱載體介質(zhì)的盡可能高的溫度。對(duì)于存入的板坯或板坯堆,應(yīng)當(dāng)可以經(jīng)常調(diào)節(jié)針對(duì)的冷卻速度。這有利地由此實(shí)現(xiàn),即調(diào)節(jié)所選擇的換熱器位的不同的換熱器-目標(biāo)溫度或熱量輸送介質(zhì)的溫度。該目標(biāo)溫度可經(jīng)由冷卻時(shí)間適當(dāng)改變,以便還能夠?qū)︶槍?duì)板坯的預(yù)設(shè)冷卻曲線進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。進(jìn)一步的影響通過應(yīng)用溫度穩(wěn)定的通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn),該通風(fēng)機(jī)在換熱器位或坑內(nèi)產(chǎn)生空氣流動(dòng)。 由此,除了冷卻速度,溫度分布也受到影響。如果從板坯至換熱器的熱傳遞應(yīng)被降低,意味著對(duì)于例如確定的板坯材料,期望極端更低的冷卻速度,則通過例如所定義的強(qiáng)度的陶瓷板設(shè)置有換熱器的部分的阻擋(Zustellen)或包覆(Verkleiden)。替代地,板坯(或卷材等)的熱量首先在存儲(chǔ)室中被傳遞到氣態(tài)介質(zhì)(例如空氣) 處,氣態(tài)介質(zhì)借助于在絕熱的氣體輸送管路(環(huán)形管路)中的通風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)將熱量輸送至尤其大面積的換熱器,該換熱器在其方面吸收熱量并且經(jīng)由帶有液態(tài)的熱量輸送介質(zhì)(例如熱油)的熱量輸送管路將熱量傳輸至發(fā)電設(shè)備(例如ORC-設(shè)備)的緊湊的換熱器處。根據(jù)換熱器處所期望輸出的熱量并且/或者根據(jù)板坯(或卷材等)的冷卻速度可由計(jì)算模型調(diào)整在環(huán)形管路中的風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)能力(Durchsatzleistung)。
在使用卷材倉(cāng)庫和板坯倉(cāng)庫中的換熱器時(shí),帶有不同溫度水平的熱源(結(jié)構(gòu)單元)供使用。出于其它原因,對(duì)于不同的換熱器位還期望有不同的目標(biāo)溫度。在卷材和板坯倉(cāng)庫中,卷材或板坯在存儲(chǔ)時(shí)間期間冷卻。最后產(chǎn)生的卷材或板坯自然具有更高的溫度。 盡管匹配泵運(yùn)輸管路和/或混合與調(diào)節(jié)閥的開口,但不同的換熱器單元可能產(chǎn)生不同的熱量輸送介質(zhì)(例如熱油)溫度。連續(xù)鑄造設(shè)備同樣以不同的水平提供熱載體介質(zhì)的始流溫度。根據(jù)輥?zhàn)硬牧?,分段輥?zhàn)?Segmentrolle)僅允許較低的輥?zhàn)訙囟?,以便不?duì)輥?zhàn)幽p和輥?zhàn)訌?qiáng)度值產(chǎn)生負(fù)面影響。而輥?zhàn)又g的換熱器沒有支承功能并允許更高的溫度。為了優(yōu)化發(fā)電設(shè)備(例如ORC-設(shè)備)的效率,它裝備有一個(gè)、但優(yōu)選地裝備有多個(gè)換熱器。對(duì)于至發(fā)電設(shè)備(0RC-設(shè)備)的不同的換熱器循環(huán)所以追求不同的目標(biāo)溫度, 目標(biāo)溫度逐步地升高。帶有較低水平的溫度源用于預(yù)熱在發(fā)電設(shè)備中的工作介質(zhì)。為此, 在連續(xù)鑄造設(shè)備中利用例如分段輥?zhàn)觃換熱器。在卷材和板坯倉(cāng)庫中,帶有較低的卷材溫度或板坯溫度的換熱器單元為此供使用。通過開關(guān)閥的應(yīng)用,熱載體介質(zhì)此處被引至發(fā)電設(shè)備的相應(yīng)的換熱器。在蒸發(fā)器-換熱器處,期待熱載體介質(zhì)的最高溫度。此處,發(fā)電設(shè)備的工作介質(zhì)被從中間溫度提高到蒸發(fā)溫度水平。這通過熱量輸送介質(zhì)的相應(yīng)高的始流溫度實(shí)現(xiàn)。為此,在連續(xù)鑄造設(shè)備中,使用在分段輥?zhàn)又g的換熱器和在卷材和板坯倉(cāng)庫中帶有提高了的卷材或板坯溫度或通常表達(dá)為較高熱量輸送介質(zhì)溫度的熱量交換單元。替代地,在熱油流被運(yùn)輸至發(fā)電設(shè)備之前,換熱器的熱油流可在熱油-加熱裝置中相應(yīng)地被略微后加熱,并且/或者應(yīng)用熱油加熱裝置的獨(dú)立的換熱器循環(huán)用以調(diào)節(jié)較高的溫度。熱油加熱裝置的加熱功率根據(jù)之前所測(cè)量的熱載體溫度Tv進(jìn)行調(diào)節(jié)。如上面所提及的,出自軋制設(shè)備或連續(xù)鑄造設(shè)備的附加的其它熱源可用作發(fā)電設(shè)備的工作介質(zhì)的預(yù)熱器。也可考慮例如蒸汽抽吸裝置或煙霧氣體的廢熱,其具有>100°c的水平。有利地,來自金屬加工設(shè)備的不同區(qū)域的和存儲(chǔ)器區(qū)域(如連續(xù)鑄造設(shè)備、板坯倉(cāng)庫、爐廢氣等)的熱量可被使用且在發(fā)電設(shè)備處合并,且在此處被排出。由此,可獲得發(fā)電設(shè)備的更好的充分利用。與在不同的換熱器循環(huán)中不同的最大期望的熱載體溫度相匹配,有目的在設(shè)備中使用協(xié)調(diào)于此的熱油種類。在較低的溫度下,簡(jiǎn)單的物美價(jià)廉的熱油種類就足夠。有利地, 在發(fā)電設(shè)備(例如ORC設(shè)備)的蒸發(fā)器處的最后的換熱器以高的溫度并且因此利用例如較貴的合成熱油運(yùn)行。如果過程熱量流大于從發(fā)電設(shè)備所減少的熱量,或者盡管在最大泵能力下熱量輸送介質(zhì)(熱油)的溫度仍威脅超過所允許的水平,則在這種情況下熱量盈余被輸出到外部的熱沉(例如空氣冷卻的換熱器、冷卻塔)處或到地點(diǎn)固定的或可移動(dòng)的熱量存儲(chǔ)器處,以便不對(duì)設(shè)備和熱量輸送介質(zhì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。一種過程模型監(jiān)視并控制冷卻過程,其中尤其從所測(cè)量的或所計(jì)算的坯料溫度或板坯溫度出發(fā),根據(jù)環(huán)境條件計(jì)算板坯的冷卻。板坯在換熱器中停留的時(shí)間越長(zhǎng), 能量的充分利用越好。因此這里單個(gè)板坯例如在5小時(shí)中失去600°C。如果板坯噸數(shù) (Brammentonnage)高于由所有換熱器位的總和所得到的容許能力,則過程模型相應(yīng)地縮短存儲(chǔ)時(shí)間。
同時(shí),過程模型將換熱器的應(yīng)用以合理的方式與存儲(chǔ)系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)相結(jié)合,以便例如將板坯或卷材有序地存放或放置在倉(cāng)庫中且需要時(shí)選擇性地重新取出用于進(jìn)一步加工。一個(gè)計(jì)算示例清楚表明借助于換熱器通過板坯的殘余熱量的根據(jù)本發(fā)明的利用可得到多少電能-充分利用的溫度范圍例如950°C至350°C。-利用在950°C時(shí)大約176KWh/t的含熱量和在350°C時(shí)大約49KWh/t的含熱量,得到大約127KWh/t的含熱量的變化。-在轉(zhuǎn)化為電能時(shí),效率為η=大約0. 1(較低的估算值)。-由此得到大約12.7Kffh/t的電能。-對(duì)于例如每年3百萬噸的傳統(tǒng)設(shè)備的生產(chǎn),如果所有板坯都利用上述邊界條件被用于電的能量獲取,則在上述邊界條件下,估計(jì)從板坯倉(cāng)庫每年可取出38100000KWh的收益。如果其它熱量用戶地點(diǎn)上位于附近,例如酸洗再加工設(shè)備或其它的帶再加工設(shè)備,則所獲取的坯料過程熱量、板坯過程熱量或卷材過程熱量的一部分替代地可經(jīng)由熱量輸送管路被輸送至這些熱量用戶。那么以有效的方式在此處節(jié)省了電能。相似地,板坯過程熱量或卷材過程熱量也可合理并有利地用于鄰近的設(shè)備或過程 (在加工金屬的設(shè)備之外),例如·海水除鹽設(shè)備,·干燥工藝,·集中供暖_房屋加熱裝置等,且可提高過程熱量回收的總效率。在此可直接應(yīng)用過程熱量或發(fā)電設(shè)備的冷凝器-冷卻熱量。根據(jù)所期望的溫度水平,在此使用熱油、空氣、水或蒸汽作為熱量輸送介質(zhì)。如果應(yīng)確保針對(duì)所聯(lián)接的電消耗器的供電可靠性,則在發(fā)電設(shè)備處聯(lián)接熱量存儲(chǔ)器,其克服短時(shí)間的熱量中斷。此外設(shè)置成安裝用作備用_附加加熱裝置的熱油加熱器。熱油加熱器可利用氣體(特別有利地高爐氣體、轉(zhuǎn)換器氣體、焦炭氣體或天然氣等)或油來運(yùn)行,且僅在失去(Ausbleiben)坯料熱量、板坯熱量和卷材熱量時(shí)被激活。熱油加熱器和發(fā)電設(shè)備同樣彼此連接,使得例如熱油可作為熱載體介質(zhì)在兩個(gè)設(shè)備之間流動(dòng)并且因此實(shí)現(xiàn)熱量輸送。如果例如高爐氣體應(yīng)有剩余,則它可被包含在總的設(shè)備_能量策略或獨(dú)立的策略之中。所討論的類型的每個(gè)發(fā)電設(shè)備都擁有冷凝器。此處工作介質(zhì)被重新液化。這里通過熱量用戶的聯(lián)接或通過使用附加的空氣冷卻的換熱器或冷卻塔實(shí)現(xiàn)冷卻。當(dāng)可利用加工金屬的設(shè)備(連續(xù)鑄造設(shè)備、軋機(jī))的反正已經(jīng)存在的冷卻塔執(zhí)行冷卻時(shí),是特別有利的。 由此,節(jié)省了投資成本且該冷卻裝置被一起使用。代替將在發(fā)電設(shè)備(0RC-設(shè)備)的冷凝器處的冷卻熱量輸出到環(huán)境處,設(shè)置成使用該能量作為對(duì)板坯爐或薄板坯爐(部分地)的空氣預(yù)熱(或預(yù)預(yù)熱)并且這里由此節(jié)省了加熱能量。為此,熱量輸送循環(huán)將發(fā)電設(shè)備與在板坯爐的空氣吸入通道或氧氣吸入通道中的換熱器相連接。僅發(fā)電設(shè)備的多余的冷凝器能量然后例如被輸出至環(huán)境處。輥底式爐位于CSP-設(shè)備的連續(xù)鑄造設(shè)備之后。此處取消板坯倉(cāng)庫,而板坯在輥底式爐中被繼續(xù)輸送。在輥底式爐中經(jīng)由爐輥?zhàn)颖慌懦龅膿p失相對(duì)較高。由此得到一種其它的使用情況。為了降低損失,類似于輸送輥?zhàn)?換熱器的所實(shí)施的示例,設(shè)置成不是利用水而是利用熱油來冷卻爐輥?zhàn)忧腋郊拥厥褂眠@些損失熱量用于發(fā)電。熱油允許以較高溫度冷卻,而無須考慮在冷卻循環(huán)中的蒸汽產(chǎn)生。爐輥?zhàn)?、尤其爐輥?zhàn)悠虼诉_(dá)到更高的溫度并由此導(dǎo)致更少的熱量損失。在此最大的熱油溫度被匹配于所使用的爐輥?zhàn)硬牧?。除了通常在回流換熱器(Rekuperator)之后的廢氣溫度的使用以預(yù)熱用于板坯爐的新鮮氣體外,在廢氣通道中也還安裝了另外的換熱器用于能量回收,且它們同樣與發(fā)電設(shè)備相連接。通過輥?zhàn)永鋮s熱量和廢氣能量(其經(jīng)由換熱器和熱量輸送管路以已知的方式被供給給發(fā)電設(shè)備) 的有利的結(jié)合,針對(duì)CSP-設(shè)備也可以利用值得的熱量經(jīng)濟(jì)地執(zhí)行熱量回收和發(fā)電,并在此處損失被降低。所描述的技術(shù)并非僅僅局限于帶有厚板坯或薄板坯的傳統(tǒng)的熱帶設(shè)備或CSP設(shè)備,而是也可以以相同的方式在塊鋼生產(chǎn)、坯鋼生產(chǎn)、支鋼生產(chǎn)或圓鋼生產(chǎn)等時(shí)使用。即使對(duì)于非鋼鐵設(shè)備(帶設(shè)備等),該技術(shù)也可以是有利的。本發(fā)明的一個(gè)重要方面在于,優(yōu)選地應(yīng)用熱量傳遞介質(zhì),其近似無壓力地將熱能從熱源的換熱器傳遞至發(fā)電設(shè)備的換熱器或至其它熱量用戶。上面這點(diǎn)被這樣量化,即優(yōu)選地設(shè)置成,熱量傳遞介質(zhì)的壓力僅對(duì)應(yīng)于用于克服在換熱器和輸送管路中的流動(dòng)損失的泵運(yùn)輸壓力,并且/或者應(yīng)用一種優(yōu)選地不建立超過2bar的蒸汽壓力的液態(tài)的介質(zhì)。在特殊情況下,例如特別的熱油可建立略微更高的蒸汽壓力。在可比較的溫度下,運(yùn)行壓力而顯著小于水或蒸汽的情況。無論如何,優(yōu)選地不設(shè)置成熱量傳遞介質(zhì)在高壓力下被運(yùn)輸通過換熱器和管路系統(tǒng)。這在安全觀點(diǎn)來看也是十分有利的。熱量傳遞介質(zhì)在此可具有較高的溫度并且因此提高發(fā)電設(shè)備的效率。優(yōu)選地可應(yīng)用熱油作為熱量傳遞介質(zhì)。當(dāng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的蒸汽循環(huán)過程而應(yīng)用ORC-設(shè)備時(shí),在此是有利的。
接著在示意性的附圖中所示出的實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)。其中圖1在俯視圖中示出了卷材倉(cāng)庫,圖2在俯視圖中示出了板坯倉(cāng)庫,圖3在俯視圖中示出了三個(gè)板坯存儲(chǔ)位置,圖4在剖開的側(cè)視圖中示出了帶有可降下的隔離罩的板坯存儲(chǔ)位置,圖5在剖開的側(cè)視圖中示出了帶有可擺動(dòng)的上面的換熱器的板坯存儲(chǔ)位置,圖6a在俯視圖中示出了在保溫坑中的板坯換熱器布置,圖6b在剖開的側(cè)視圖中示出了在保溫坑中的板坯換熱器布置,圖6c在側(cè)視圖中示出了帶有熱量交換環(huán)形管路的板坯換熱器布置,圖7a在剖開的前視圖中示出了板坯_高層貨架倉(cāng)庫,圖7b在剖開的側(cè)視圖中示出了板坯_高層貨架倉(cāng)庫,圖8a在剖開的前視圖中示出了卷材_高層貨架倉(cāng)庫,圖8b在剖開的側(cè)視圖中示出了卷材_高層貨架倉(cāng)庫,
圖9a在俯視圖中示出了豎起-板坯倉(cāng)庫,圖9b在剖開的前視圖中示出了豎起-板坯倉(cāng)庫,圖10示出了帶有構(gòu)造為換熱器的輸送輥?zhàn)拥慕^熱的輥道,圖Ila示出了帶有在兩側(cè)的構(gòu)造為換熱器的輥?zhàn)拥牟贾玫妮伒?,圖lib示出了圖IOa的帶有布置在輥?zhàn)又g的換熱器板的輥道,圖12示出了作為換熱器的分段輥?zhàn)?,圖13示出了分段輥?zhàn)觃構(gòu)造變體,圖14、15、15a和15b示出了分段輥?zhàn)又g的換熱器,圖16示出了帶有不同熱源的多個(gè)換熱器循環(huán)的應(yīng)用且部分地示出了發(fā)電設(shè)備,圖17與圖16相似,但在至發(fā)電設(shè)備的換熱器的輸入管路中帶有熱油-后加熱裝置。圖18示出了帶有爐輥?zhàn)訐p失的回收的CSP-輥底式爐,圖19示出了過程模型,圖20a在透視圖中部分剖地示出了帶有擾流板的換熱器管道,圖20b在前視圖中示出了帶有擾流板的換熱器管道,圖20c在軸向上觀察且部分剖地示出了扭轉(zhuǎn)的、特別成形的換熱器管道,圖21示出了換熱器_發(fā)電設(shè)備的設(shè)備示意圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中,在俯視圖中示出了卷材倉(cāng)庫21。由絞盤25所產(chǎn)生的卷材經(jīng)由卷材-輸送線24(其例如可構(gòu)造有換熱器罩或隔熱罩)到達(dá)其存儲(chǔ)位置。根據(jù)本發(fā)明,這些存儲(chǔ)位置部分地構(gòu)造為帶有換熱器31的存儲(chǔ)位置30 (見圖8a和8b),剩下其余的是沒有換熱器的平常的卷材-儲(chǔ)存位置23。根據(jù)卷材的還存在的溫度和冷卻進(jìn)展,在儲(chǔ)存位置23與存儲(chǔ)位置30之間,發(fā)生通過過程模型所控制的卷材的更換。在存儲(chǔ)位置30中被加熱的熱載體介質(zhì)然后經(jīng)由熱載體-輸送管路33以及熱載體-集流管路52到達(dá)發(fā)電設(shè)備(發(fā)電設(shè)備未示出),或可被傳輸至其它的內(nèi)部的或外部的熱量用戶處(例如帶再加工設(shè)備、海水除鹽設(shè)在圖2中,在俯視圖中示出了根據(jù)與圖1的卷材倉(cāng)庫21相同的原理構(gòu)造的板坯倉(cāng)庫11。板坯從連續(xù)鑄造設(shè)備經(jīng)由隔熱的或者構(gòu)造為換熱器或熱量存儲(chǔ)器的供給輥道13被輸送至板坯倉(cāng)庫11。在板坯倉(cāng)庫11中,與在卷材倉(cāng)庫21中一樣,存儲(chǔ)位置的一部分根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造為帶有換熱器31的存儲(chǔ)位置30,而剩下的儲(chǔ)存位置14為沒有換熱器的平常的存儲(chǔ)位置。根據(jù)還存在的板坯溫度和冷卻進(jìn)展,在儲(chǔ)存位置14與存儲(chǔ)位置30之間,這里通過過程模型還發(fā)生板坯的被控制的更換。在存儲(chǔ)位置30中被加溫的熱載體介質(zhì)然后以相同的方式經(jīng)由熱載體_輸送管路33和熱載體-集流管路52到達(dá)發(fā)電設(shè)備50。在平常的儲(chǔ)存位置14和在存儲(chǔ)位置30上所冷卻的板坯然后經(jīng)由過程模型控制地被從板坯倉(cāng)庫11取下用于繼續(xù)制造并且經(jīng)由加熱爐15在輸送方向16上被運(yùn)輸至軋機(jī)。板坯分類模型和板坯計(jì)劃模型與用于優(yōu)化能量收益的過程模型彼此相連結(jié)。在圖2中以虛線示出的、帶有存儲(chǔ)位置30的存儲(chǔ)區(qū)域在圖3中示例性地放大地在俯視圖中示出。在該示圖中,三個(gè)存儲(chǔ)位置30彼此平行地布置。這三個(gè)存儲(chǔ)位置30共同地在上方利用可擺動(dòng)的或可移動(dòng)的隔離罩36 (僅示出了虛線的輪廓線36)覆蓋。每個(gè)存儲(chǔ)位置30包含換熱器31或31’,其位于所存入板坯上方和下方且必要時(shí)在所存入板坯旁邊 (這里不可見)且其經(jīng)由熱載體-輸送管路33與集流管路52相連接。借助于在換熱器31 處熱載體介質(zhì)的進(jìn)入溫度和流出溫度的連續(xù)測(cè)量,在實(shí)施例中與每個(gè)存儲(chǔ)位置30相關(guān)聯(lián)的供給泵34通過熱載體介質(zhì)的個(gè)體運(yùn)輸速度負(fù)責(zé)由過程模型所決定的、帶有殘余熱量的最優(yōu)使用和熱量輸送介質(zhì)的盡可能高的溫度的最優(yōu)冷卻。替代地,多個(gè)換熱器31也可并列地連通且由供給泵34供應(yīng)。經(jīng)由集流管路52,被加溫的熱載體介質(zhì)然后到達(dá)發(fā)電設(shè)備(例如ORC-設(shè)備)的預(yù)熱器或蒸發(fā)器51。構(gòu)造有在圖3中以虛線表明的隔離罩36的存儲(chǔ)位置30在圖4中在剖開的側(cè)視圖中示例性地示出。在上面覆蓋存儲(chǔ)位置30的隔離罩36可擺動(dòng)到一邊以搬運(yùn)板坯或利用起重機(jī)來移動(dòng),如在附圖中所示意性示出的那樣。存儲(chǔ)位置30構(gòu)造有放置在支承肋38上的下部的換熱器31且被布置在由例如水泥構(gòu)成的基板40上。此處,支承軌41位于換熱器31 與板坯10之間。為了很大程度減小能量損失,固定的絕熱部39位于換熱器31下方,且此處不可見的隔熱部位于隔離罩36內(nèi)部。因?yàn)楦綦x罩36在其高度上可調(diào)整,在存儲(chǔ)位置30 上還可將多個(gè)板坯10彼此堆疊。換熱器31經(jīng)由絕緣的熱載體輸送管路33和供給泵34與絕熱的集流管路52相連接,通過集流管路52,被加熱的熱載體介質(zhì)在輸送方向35上被從發(fā)電設(shè)備運(yùn)輸且被運(yùn)輸至發(fā)電設(shè)備(未畫出)。圖5在剖開的側(cè)視圖中示出了存儲(chǔ)位置30,其在上側(cè)利用可擺動(dòng)以操縱板坯的或可移動(dòng)的帶有集成的換熱器31的絕熱的罩37來覆蓋。除了布置在底板處的換熱器31,附加地在兩側(cè)處或在存儲(chǔ)位置30的所有四側(cè)同樣都布置有換熱器31,使得該存儲(chǔ)位置30完全被換熱器31包圍。以與圖4的實(shí)施例相同的方式,該存儲(chǔ)位置30被布置在由例如水泥構(gòu)成的基板40上的支承軌41和支承肋38和固定的絕熱件39上,且其換熱器31經(jīng)由絕熱的熱載體輸送管路33、供給泵34和絕熱的集流管路52與發(fā)電設(shè)備相連接。每個(gè)存儲(chǔ)位置 30可安放一個(gè)板坯,或者為了節(jié)省存儲(chǔ)位置多個(gè)板坯10,如所示出的那樣,被彼此堆疊。每個(gè)存儲(chǔ)位置30可設(shè)有各自的罩37,或替代地應(yīng)用大的罩37,其覆蓋多個(gè)處于彼此相鄰的存儲(chǔ)位置30,以便節(jié)省例如液壓缸那樣的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。對(duì)于多個(gè)存儲(chǔ)位置30彼此相鄰的布置的這種類型的典型的優(yōu)選的實(shí)施形式,在圖6a的俯視圖和圖6b的側(cè)視圖中以保溫坑的形式示出。在保溫坑中,對(duì)于所存入的板坯堆通常有目的地調(diào)節(jié)冷卻速度。這可通過調(diào)節(jié)不同的換熱器_目標(biāo)溫度或所選擇的換熱器位的熱量輸送介質(zhì)的溫度來實(shí)現(xiàn)。該目標(biāo)溫度可通過冷卻時(shí)間有目的地改變,以便能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)對(duì)板坯10所預(yù)設(shè)的冷卻曲線。板坯10在縱向上放置在支承軌41上。通過可移動(dòng)的蓋板37,這里板坯可被逐個(gè)取出。替代地,蓋板37還各可向高處擺動(dòng)。換熱器管道或換熱器板31被布置在底板處、在壁處、可選地也在蓋子處和必要時(shí)在各個(gè)板坯堆之間(未示出)(見圖6b)。代替經(jīng)由強(qiáng)迫的對(duì)流將能量導(dǎo)出到環(huán)境處,這些能量有目的地被輸出到這些換熱器31處??拥耐獗砻嫱ㄟ^隔離板39絕熱。向下,通過帶有集成的隔離板38、39 的支承肋實(shí)現(xiàn)隔離。至發(fā)電設(shè)備的連接管路未示出。為了根據(jù)材料、板坯堆高度和溫度水平影響對(duì)流的熱傳遞,此處利用溫度穩(wěn)定的通風(fēng)機(jī)67在坑內(nèi)產(chǎn)生空氣流動(dòng)。就此同時(shí)可影響坑中的冷卻速度和溫度分布。如果從板坯10至換熱器31的熱傳遞應(yīng)降低,意味著對(duì)于例如確定的板坯材料期望一個(gè)極端更低的冷卻速度,則例如通過未示出的所定義的強(qiáng)度的陶瓷板等設(shè)置有換熱器31的部分的阻擋或包覆。代替圍繞板坯堆布置換熱器,板坯10也可被存儲(chǔ)于絕緣室中(例如在保溫坑中), 氣態(tài)的介質(zhì)(例如空氣)經(jīng)由環(huán)形管路96 (氣體輸送管路、換熱器通道)流動(dòng)通過絕緣室, 如在根據(jù)圖6c的實(shí)施例中所示出的那樣。此處,借助于風(fēng)機(jī)67,經(jīng)由換熱器通道96或多個(gè)小管道通道且返回地產(chǎn)生通過板坯存儲(chǔ)室的強(qiáng)迫流動(dòng)95 (氣體流、空氣流)。替代地,針對(duì)特殊情況,排出空氣也可在帶有換熱器31的煙囪中被導(dǎo)出。而環(huán)形管路避免了排出空氣-熱量損失。在環(huán)形管路96中,空氣將熱能輸出至一個(gè)或多個(gè)換熱器31處。在獨(dú)立的熱載體輸送管路33 (其例如以熱油填充)中,可能多個(gè)換熱器單元的熱量流被首先收集(集流管路52)并且然后經(jīng)由那里的換熱器51輸出至發(fā)電設(shè)備(例如ORC-設(shè)備)50處。板坯存儲(chǔ)室可以以保溫坑的形式構(gòu)造或者被布置在平的地面上。如在圖6c中所示出的那樣,多個(gè)板坯堆30或者單個(gè)的板坯堆30 (在特殊情況下單個(gè)的板坯)也被布置在腔室中,氣態(tài)的介質(zhì)(例如空氣、煙霧氣體、氮?dú)?相應(yīng)分別在環(huán)形管路中被吹過該腔室。為了提高從板坯或板坯堆至空氣的對(duì)流的熱傳遞,在堆垛旁邊或者作為護(hù)壁板可裝配輻射板(未示出)。輻射板吸收板坯的輻射能量、變暖并且加大用于至循環(huán)的氣態(tài)介質(zhì) (例如空氣)的對(duì)流的熱傳遞的換熱器面積且由此提高效率。特別有利地,利用作為調(diào)整環(huán)節(jié)的風(fēng)機(jī)67,可控制板坯的冷卻速度。此外,風(fēng)機(jī)功率根據(jù)板坯溫度的匹配也是可能的。附加地,在換熱器31之后的氣態(tài)介質(zhì)的溫度可根據(jù)在發(fā)電設(shè)備處的條件或其它的設(shè)定目標(biāo)進(jìn)行調(diào)節(jié)。設(shè)置成對(duì)于在其倉(cāng)庫中的卷材、坯材、線材堆等使用相似的方法。在特殊情況下,能量經(jīng)由氣體流95,代替輸出至換熱器31,直接輸出至發(fā)電設(shè)備 (0RC-設(shè)備)50的特別為此準(zhǔn)備的換熱器51處。在圖7a和7b中,在剖開的前視圖中和剖開的側(cè)視圖中示出了板坯-高層貨架12, 在其中可執(zhí)行盡可能緊湊的且成本有利的存儲(chǔ)。板坯10在填充方向43上例如利用(未畫出)的堆垛機(jī)平地側(cè)向插入至存儲(chǔ)位置30中,對(duì)此板坯-高層貨架12構(gòu)造有逐段可移動(dòng)的側(cè)向的門17。在板坯-高層貨架12內(nèi),板坯10放置在支承軌41上。換熱器31被集成在支承壁和蓋子中,由此支承的部分不過于強(qiáng)烈地被加熱且由此保持獲得穩(wěn)定性。所有的換熱器31經(jīng)由絕緣的熱載體輸送管路33部分平行地或并列地彼此相連接,且經(jīng)由集流管路52與發(fā)電設(shè)備相連接。以與在圖7a和圖7b的實(shí)施例中的板坯10大致相同的方式,如在圖8a中在剖開的前視圖中和在圖8b中在剖開的側(cè)視圖中所示出的那樣,卷材20可被存儲(chǔ)在高層貨架倉(cāng)庫中用于其冷卻。所示出的卷材_高層貨架倉(cāng)庫22在結(jié)構(gòu)方面與板坯-高層貨架倉(cāng)庫12 并無區(qū)別,從而此處引用的附圖標(biāo)記也可轉(zhuǎn)用到卷材_高層貨架倉(cāng)庫22上。對(duì)于卷材-高層貨架22倉(cāng)庫存在如下選擇,即,出于穩(wěn)定性原因,所示出的卷材格層(Coilfach) 27也可側(cè)向彼此相錯(cuò)布置,并且除了矩形以外,卷材格層27的例如六邊形的構(gòu)造也是可能的。板坯存儲(chǔ)的一種替代的可能性在于將板坯10存儲(chǔ)于豎起-板坯倉(cāng)庫18的存儲(chǔ)位置30中。在圖9a中在俯視圖中且在圖9b中在剖開的前視圖中示出了這種豎立架 (Hochkantregal) 0為了存儲(chǔ),板坯10被翻傾并被放置在其窄側(cè)上且豎起地從該側(cè)被移至豎起-板坯倉(cāng)庫18的存儲(chǔ)位置30中。在圖9a中,填充方向以箭頭43給出。通過帶有布置在板坯10之間的換熱器31的豎立存儲(chǔ)的更大的裝填密度,在較低的損失的況下,發(fā)生從板坯10至換熱器31中的熱載體介質(zhì)的集中的熱傳遞。為了對(duì)付能量損失,整個(gè)豎起-板坯倉(cāng)庫18利用固定的絕熱部39包裹,且逐段地存在可移動(dòng)的絕熱門17,其在需要時(shí)可在輸送方向17’上被移動(dòng)。豎立地放置的板坯10例如靜止在輥?zhàn)?2上或另外構(gòu)造的支座上, 通過它們使板坯10側(cè)向地帶入和帶出豎起-板坯倉(cāng)庫18更加容易。為了板坯10的側(cè)向引導(dǎo)和翻傾保護(hù),在換熱器31處在側(cè)向布置有支撐部,例如這里還有輥?zhàn)?9,通過它們同樣使板坯10的帶入和帶出的更容易的移動(dòng)成為可能。換熱器31的管道管路彼此相連接且經(jīng)由集流管路52與未示出的發(fā)電設(shè)備相連接。為了在板坯10輸送時(shí)盡可能避免熱量損失并且/或者獲取能量,如圖10在剖開的俯視圖中所示出的那樣,輸送輥?zhàn)?4構(gòu)造為換熱器。該輥?zhàn)訐Q熱器可具有不同的實(shí)施形式,例如56、57或58 (也作為帶有例如轉(zhuǎn)塔冷卻孔的分段輥?zhàn)?,轉(zhuǎn)塔冷卻孔帶有用于流入和流出的單側(cè)的介質(zhì)旋轉(zhuǎn)供給裝置(MediendrehzufUhrimg))。在所示出的實(shí)施例中,三個(gè)輸送輥?zhàn)?4相應(yīng)經(jīng)由絕緣的熱載體-輸送管路33彼此連接,其中,供給泵34相應(yīng)將這三個(gè)輸送輥?zhàn)?4的被加熱的熱載體介質(zhì)泵至集流管路52。替代地,供給泵34以變換的穿流方向連續(xù)地將熱載體介質(zhì)運(yùn)輸通過多個(gè)輸送輥?zhàn)樱鐖D10在右側(cè)所示出的那樣。較長(zhǎng)的換熱器31在側(cè)向位于壁、蓋子處并且在輸送輥?zhàn)?4的底板處,該較長(zhǎng)的換熱器31同樣經(jīng)由獨(dú)立的供給泵34與集流管路52相連接。通過該較長(zhǎng)的換熱器31以及通過固定的絕熱部39, 輥道被這樣裝入(einhausen),使得它實(shí)際上具有逆向的輥底式爐的功能,在長(zhǎng)度上被切割的板坯10如所示出的或“無盡的板坯”那樣被輸送通過該逆向的輥底式爐。為了進(jìn)一步增強(qiáng)從板坯至換熱器介質(zhì)的熱傳遞,在板坯輸送期間,作為替代方案, 在圖Ila的側(cè)視圖中示出了在下方的換熱器-輸送輥?zhàn)?4和在上方的純換熱器輥?zhàn)?4’ 的這種兩側(cè)布置。與圖10類似,熱量輸送介質(zhì)被泵過輥?zhàn)?4。附加地,通過兩側(cè)的輥?zhàn)咏佑|、輻射和對(duì)流,由此產(chǎn)生非常對(duì)稱的熱量散發(fā)(Warmeabfohr)。在輥?zhàn)?4之間的縫隙有利地被最小化。輥?zhàn)?4在上部且需要時(shí)部分地還在下部從板坯10擺開,以便根據(jù)板坯材料改變從板坯10至輥?zhàn)拥臒崃苛?。輥?zhàn)?4由隔熱的殼體39所包圍,其可選地同樣可構(gòu)造為換熱器31。根據(jù)圖lib的換熱器布置用作用于增強(qiáng)熱傳遞的另外的替代方案。這里在兩側(cè)調(diào)節(jié)了更大的輥?zhàn)娱g距。在輥?zhàn)?4、44’之間布置有換熱器31。也可僅僅在上側(cè)布置有換熱器31,其可以可擺動(dòng)地、可移動(dòng)地或固定地實(shí)施。換熱器31可布置成與板坯10相間隔或構(gòu)造為板,并且為了更好地?zé)醾鬟f以輕微的壓力被壓向運(yùn)動(dòng)的板坯10。在輥?zhàn)?4、44’以及換熱器的背面之后布置有絕熱部39。根據(jù)圖10和圖11,在帶有所結(jié)合的換熱器的輥道的較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)形式中,在單元之間設(shè)置間隙,由此出于物流原因或?yàn)榱塑堉瞥绦蛞?guī)劃等板坯10可被從換熱器線路中移除 (移開、取出)。利用已在板坯固化時(shí)所積累的熱量的另外的可能性在于已經(jīng)在連續(xù)鑄造設(shè)備中使用輸送輥?zhàn)拥母鶕?jù)本發(fā)明的構(gòu)造方案,并且應(yīng)用在鑄模下方用于支撐和運(yùn)輸鑄坯或板坯的分段輥?zhàn)幼鳛閾Q熱器。圖12示出了分段輥?zhàn)?7的示意性示圖,分段輥?zhàn)?7被實(shí)施為換熱器31,此外還示出了管路52、53 (其連接著熱量-回收設(shè)備)以及經(jīng)由介質(zhì)執(zhí)行部四至分段輥?zhàn)永鋮s部56、57、58的連接管道管路33。在所示出的實(shí)施例中,對(duì)于不同的分段輥?zhàn)咏M應(yīng)用多個(gè)供給泵34。這里分段棍子47例如以熱油流過。以來自熱量回收設(shè)備的回流的較冷的熱油的供給通常在前部的連續(xù)鑄造設(shè)備區(qū)域中實(shí)現(xiàn),其中熱油通過坯料輥?zhàn)咏惶娴貜囊粋?cè)被泵送至另一側(cè)。為了在此達(dá)到盡可能高的油溫,熱油交替地多次從左向右并且反過來被引導(dǎo)通過分段輥?zhàn)?7。通過供給泵34的輸送油量的選擇,可影響至熱量回收設(shè)備的熱油流出溫度或回流溫度M”。最大允許的熱油溫度處于例如大約320°C。該目標(biāo)溫度通過換熱器(它們依次被流過)數(shù)量的確定以及通過熱油運(yùn)輸量來確保。為了監(jiān)控?zé)嵊蜏囟?,溫度測(cè)量?jī)x器被布置在始流管路和回流管路52、53之中以及部分地在分段輥?zhàn)?7之間。用于靈活地連接分段輥?zhàn)?7的固定的套管或軟管33處于坯料區(qū)域外很遠(yuǎn)且被熱屏蔽,也就如防止可能的破裂一樣。介質(zhì)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行部四同樣被熱屏蔽且相對(duì)于環(huán)境空氣被屏蔽。在可能有危險(xiǎn)的區(qū)域中,附加地設(shè)置有噴水裝置,以便在起火情況下滅火,并且布置有油屏蔽板,因此在泄漏時(shí)油不流向坯料方向。還設(shè)置有泄漏監(jiān)控部或壓力監(jiān)控部。外部軸承48通過獨(dú)立的軸承冷卻部49被冷卻。在軸承與換熱器軸頸之間的絕緣層降低了在該區(qū)域中的熱量損失并保護(hù)軸承免受過高的溫度。中間的軸承48這里也可實(shí)施為半軸瓦,用以向外支撐外殼。該軸承48具有良好的自潤(rùn)滑特性(Notlaufeigenschaft), 從而這里允許更高的軸承溫度。在圖13中,在剖開的側(cè)視圖中并且相應(yīng)地在旁邊在橫截面中示出了不同的可能的實(shí)施形式或分段輥?zhàn)永鋮s部。在帶有增加的能量散發(fā)或增加的熱量交換效率的箭頭方向 59上,它們從上向下為帶有中心冷卻孔56的分段輥?zhàn)?7、帶有轉(zhuǎn)塔冷卻孔57的分段輥?zhàn)?47和帶有護(hù)套冷卻孔58的分段輥?zhàn)?7。代替使分段棍子56、57、58從一側(cè)穿過至另一側(cè),帶有所結(jié)合的熱載體液體的供給和運(yùn)走的分段輥?zhàn)右部蓛H實(shí)施在一側(cè)上(例如帶有轉(zhuǎn)塔冷卻孔的分段輥?zhàn)?,轉(zhuǎn)塔冷卻孔帶有單側(cè)的介質(zhì)旋轉(zhuǎn)供給裝置)。分段輥?zhàn)?7也可這樣實(shí)施,使得在熱量輸送介質(zhì)重新離開在進(jìn)入側(cè)或相對(duì)側(cè)上的輥?zhàn)又埃谵D(zhuǎn)塔冷卻部中管道管路被依次(來回)穿過。為了優(yōu)化熱傳遞,轉(zhuǎn)塔冷卻部57的分段輥?zhàn)永鋮s孔的間距A或在護(hù)套-分段輥?zhàn)永鋮s部58中的間距A應(yīng)當(dāng)盡可能最小化地實(shí)施。在處于外部一側(cè)的冷卻壁與分段表面之間的間距為A < 40mm。在圖14中在剖開的側(cè)視圖中示出另外的有利的結(jié)構(gòu)性的實(shí)施形式,其吸收鑄坯 10’的熱量并且為了能量回收例如將熱量傳輸?shù)桨l(fā)電設(shè)備。代替使用分段輥?zhàn)?7作為換熱器,此處在分段棍子47之間布置有換熱器31。在分段輥?zhàn)又g的換熱器面積可設(shè)定為在連續(xù)鑄造設(shè)備中的輻射面積的大約 50-60%。通過換熱器31的特別的布置,分段輥?zhàn)?7相對(duì)于板坯熱量絕大部分被屏蔽,使得這里產(chǎn)生分段輥?zhàn)拥妮^小的熱負(fù)荷。換熱器31可實(shí)施為板,一排或兩排換熱器小管被鉆到板中。換熱器31的背面(背對(duì)板坯的一側(cè))實(shí)施成隔熱的。這里隔離盒39由帶有隔離材料內(nèi)部填充的封閉的板外罩(Blechummantelimg)組成。隔離材料相對(duì)水被保護(hù)。替代地,換熱器開放地可由帶有或不帶有接片的彼此相鄰布置的管道組成。所示出的坯料分段應(yīng)被盡可能干燥地移動(dòng),如可在圖14的左邊所觀察到的那樣。由此獲得最大的熱量收益。但替代地如果坯料外部冷卻應(yīng)是必要的,則對(duì)應(yīng)于在圖14中右邊所畫的示例的一種結(jié)合的或替代的應(yīng)用也是可能的。如果這出于冶金原因?yàn)榱擞绊懓迮鳒囟然虺鲇诎踩蚴潜匾模瑒t根據(jù)需要這里所存在的噴射冷卻部觀可被激活。在該實(shí)施例中,水被噴到分段輥?zhàn)?7與換熱器板31之間的縫隙中且然后在換熱器板31與鑄坯10’之間沿著流動(dòng)且因此冷卻鑄坯10’。替代地,在換熱器板31中也可布置有間隙,噴出的水通過該間隙被噴到鑄坯10’上。如果換熱器由多個(gè)橫向延伸的管道組成, 則也可利用坯料外部冷卻在合適的部位處被噴射穿過兩個(gè)管道管路之間的縫隙。圖15在俯視圖中,在分段輥?zhàn)?7(其僅示意性畫出)的觀察方向上示出了這種坯料冷卻。換熱器31的寬度略微窄于設(shè)備的最大板坯寬度。換熱器的側(cè)向的緊固并未示出。 熱載體-輸送管路33布置成蛇形。替代地,分段輥?zhàn)油耆部蓮挠蚁蜃蠡蛘叻催^來被以熱載體液體穿過。利用供給泵34,熱載體液體被相繼運(yùn)輸通過一個(gè)或多個(gè)換熱器31,直至它被引回到發(fā)電設(shè)備處。有利地,來自發(fā)電設(shè)備的管路53被引導(dǎo)至暴露于最高的熱負(fù)荷的換熱器31 處。未示出的分段輥?zhàn)?支撐框架可設(shè)有內(nèi)部冷卻部。對(duì)于較低的連續(xù)鑄造設(shè)備生產(chǎn)(鑄造速度)或?qū)τ诒仨毐痪徛T造的確定的材料,代替實(shí)施為坯料引導(dǎo)部(StrangfUhrimg),最后的坯料分段例如對(duì)應(yīng)于圖IlaUlb替代地可替換地實(shí)施為換熱器。另外的替代的結(jié)構(gòu)性的實(shí)施形式(以便吸收鑄坯10’的熱量)在圖15a中在前視圖中且在圖15b中在側(cè)視圖中示出。附圖示出了半個(gè)連續(xù)鑄造設(shè)備的很小的截段,由三個(gè)分段棍子47 (其僅以虛線表示)以及以點(diǎn)劃線表示的鑄坯10’組成。此處在分段輥?zhàn)?7之間應(yīng)用了換熱器116(氣體通道),這里氣態(tài)的介質(zhì)95(例如空氣)被引導(dǎo)通過換熱器116。 鑄坯10’的所輸出的輻射熱量被輸出到氣體通道116的換熱器板處并由氣態(tài)的介質(zhì)95吸收。在氣體通道116中的肋118提高了對(duì)流的熱傳遞。肋118也可以以擾流板的形式構(gòu)造。 換熱器116的背對(duì)板坯的一側(cè)實(shí)施成隔熱的。該隔離盒39減小熱量損失。借助于一個(gè)或多個(gè)風(fēng)機(jī)67,氣態(tài)的介質(zhì)95被從換熱器116經(jīng)由氣體輸送管路96運(yùn)輸至在連續(xù)鑄造設(shè)備外部或旁邊的一個(gè)或多個(gè)換熱器31。該氣體輸送管路96此處構(gòu)造為環(huán)形管路且設(shè)有絕熱部97。氣態(tài)介質(zhì)(例如在換熱器31之后)的溫度(利用溫度感應(yīng)器119測(cè)量)根據(jù)在發(fā)電設(shè)備處的條件或其它的設(shè)定目標(biāo)進(jìn)行調(diào)節(jié)。使用風(fēng)機(jī)67的體積流量作為調(diào)整環(huán)節(jié)。換熱器31吸收氣態(tài)介質(zhì)的熱量。該熱量利用液態(tài)的熱量輸送介質(zhì)(例如熱油) 經(jīng)由熱量輸送管路33并最終經(jīng)由集流管路52利用泵34被運(yùn)輸?shù)桨l(fā)電設(shè)備50處,在此處它在換熱器51處再次輸出熱量。連續(xù)鑄造設(shè)備提供帶有不同水平的熱載體介質(zhì)的始流溫度。分段輥?zhàn)?7根據(jù)輥?zhàn)硬牧蟽H允許用于較低的輥?zhàn)訙囟?,以便不?fù)面地影響輥?zhàn)幽p和輥?zhàn)訌?qiáng)度值。輥?zhàn)?1之間的換熱器沒有支承功能且適用于更高的溫度。為了優(yōu)化發(fā)電設(shè)備(例如ORC-設(shè)備)的效率,它裝備有一個(gè)、而優(yōu)選地裝備有多個(gè)換熱器,這由圖16的實(shí)施例示出。此處,在上面示出了發(fā)電機(jī)-設(shè)備循環(huán)87的一部分。 對(duì)于兩個(gè)所示出的不同的換熱器循環(huán)57-70’ -80-34和31-70-82-81-34 (從連續(xù)鑄造設(shè)備至發(fā)電機(jī)設(shè)備),追求不同的目標(biāo)溫度88、88’,目標(biāo)溫度88、88’被逐步地提升。帶有例如 200°C的較低溫度水平88’的溫度源(溫度輸送介質(zhì)70’ )此處用于在發(fā)電設(shè)備中工作介質(zhì)(在預(yù)熱器80中)的預(yù)熱。為此,在連續(xù)鑄造設(shè)備中使用分段輥?zhàn)?換熱器57。在蒸發(fā)器-換熱器82處,期待熱載體介質(zhì)70的例如320°C的最高溫度88。此處,發(fā)電設(shè)備的工作介質(zhì)在工作循環(huán)87中被從中間溫度提高至蒸發(fā)溫度水平并被蒸發(fā)90。這通過熱量輸送介質(zhì)70的相應(yīng)較高的始流溫度88實(shí)現(xiàn)。為此,在連續(xù)鑄造設(shè)備中使用在分段輥?zhàn)?1之間的換熱器。匹配于兩個(gè)所示出的換熱器循環(huán)的不同的溫度水平88、88’,也使用不同的溫度輸送介質(zhì)70、70’。在加熱在發(fā)電機(jī)循環(huán)87中的工作介質(zhì)之前,工作介質(zhì)89在冷凝器84中被液化,使得供給泵83可輸送工作介質(zhì)。冷凝器熱量經(jīng)由熱量輸送管路86、86’借助于泵85 被輸出到未示出的空氣冷卻器、冷卻塔或/和熱量用戶或/和燃燒空氣-預(yù)熱器。替代地,在熱油流被運(yùn)輸至發(fā)電設(shè)備(換熱器8 之前,換熱器92的熱油流可在熱油加熱裝置93中相應(yīng)地略做后加熱,這如圖17所示。熱油加熱裝置93涉及帶有集成的換熱器的爐,利用該爐借助于火焰可加熱熱油流。借助于油、天然氣或優(yōu)選地高爐氣體、焦炭氣體或轉(zhuǎn)換器氣體94提供火焰。熱油加熱裝置的加熱功率根據(jù)之前所測(cè)量的熱載體溫度Tv進(jìn)行調(diào)節(jié)并被提高到所期望的最大溫度水平Tmax。替代地,也可能提供(不帶有換熱器92)僅帶有熱油加熱裝置93的加熱循環(huán)70。換熱器91僅象征性地實(shí)施為板式換熱器單元。對(duì)此實(shí)施方案和其它的換熱器循環(huán)也可對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖16的實(shí)施方案。如上面所提及的,來自軋制設(shè)備或連續(xù)鑄造設(shè)備的附加的其它的熱源也可被用作預(yù)熱器80、81。也可考慮例如蒸汽抽吸部或煙霧氣體的廢熱,其具有> 100°C的水平。輥底式爐68位于CSP-設(shè)備的連續(xù)鑄造設(shè)備之后,如它對(duì)于圖18上的一小段所示出的那樣。此處取消了板坯倉(cāng)庫,而薄板坯10在輥底式爐68中略做加熱且被直接繼續(xù)輸送至軋機(jī)。在輥底式爐中的損失相對(duì)較高,該損失經(jīng)由爐輥?zhàn)?9被排出。為了降低該損失, 類似于在圖10和圖11中所實(shí)施的輸送輥?zhàn)?換熱器的示例,設(shè)置成不是以水而是以熱油來冷卻爐輥?zhàn)?9且附加地使用該損失熱量來發(fā)電。熱油允許以較高的溫度來冷卻,而無須考慮在冷卻循環(huán)中產(chǎn)生蒸汽。與圖10相比較,這里僅設(shè)置有在輥?zhàn)?9中的換熱器。對(duì)套管的闡述可從圖10的描述得到。爐輥?zhàn)?9、尤其爐輥?zhàn)拥谋P因此達(dá)到更高的溫度并由此導(dǎo)致更少的熱量損失。除了通常在回流換熱器之后的廢氣溫度的使用以預(yù)熱用于板坯爐的新鮮氣體外,在廢氣通道中也還安裝有另外的換熱器用于能量回收,且它們同樣地與發(fā)電設(shè)備相連接。該換熱器循環(huán)在圖18中未示出。通過輥?zhàn)永鋮s熱量和廢氣能量(其經(jīng)由換熱器和熱量輸送管路以已知的方式供給給發(fā)電設(shè)備)的有利的結(jié)合,對(duì)于CSP-設(shè)備也可經(jīng)濟(jì)地執(zhí)行帶有值得的熱量的熱回收和發(fā)電并且在此降低損失。在圖19中示例性地對(duì)板坯的冷卻示出過程模型60,其用于控制在連續(xù)鑄造設(shè)備內(nèi)的殘余熱量和板坯或卷材的殘余熱量至電能的轉(zhuǎn)化,包括所需要的板坯搬運(yùn)。在輥道46 上,熱的板坯10被從連續(xù)鑄造設(shè)備65或火焰切割設(shè)備66輸送至板坯倉(cāng)庫11且在那里被安放在帶有換熱器31的存儲(chǔ)位置30上(對(duì)應(yīng)于例如圖3)。在執(zhí)行了冷卻之后,被冷卻的板坯然后被從板坯倉(cāng)庫11取出并被放置在其它的沒有換熱器的板坯存儲(chǔ)位置上,或在輸送方向16中被運(yùn)輸至軋機(jī)。在換熱器31中被加熱的熱載體介質(zhì)經(jīng)由熱載體-輸送管路33 和集流管路52被引導(dǎo)至發(fā)電設(shè)備50的預(yù)熱器或蒸發(fā)器51。經(jīng)由相應(yīng)的信號(hào)管路63,向過程模型60供給涉及板坯10 (板坯輸入61)以及存儲(chǔ)位置30或換熱器31 (存儲(chǔ)位置-輸入62)的信息。板坯輸入板坯噸數(shù)、板坯幾何形狀、(所測(cè)量的、所計(jì)算的)板坯溫度、鑄造速度,
存儲(chǔ)位置-輸入對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)位置或換熱器所測(cè)量的熱載體介質(zhì)的流入溫度和流出溫度。如果換熱器由換熱器輥?zhàn)咏M成,則也類似地適用。由這些信息,在過程模型60中計(jì)算出方法參數(shù),且這些方法參數(shù)經(jīng)由相應(yīng)的控制管路64被用于控制板坯搬運(yùn)。詳細(xì)地將執(zhí)行以下下計(jì)算-計(jì)算板坯溫度并與板坯分類系統(tǒng)和存儲(chǔ)系統(tǒng)相結(jié)合。-根據(jù)存儲(chǔ)位置優(yōu)化板坯發(fā)送溫度。-計(jì)算在存儲(chǔ)位置中的板坯的溫度。-根據(jù)熱載體介質(zhì)的流入溫度和流出溫度對(duì)每個(gè)換熱器計(jì)算泵能力。-根據(jù)熱載體介質(zhì)的溫度開關(guān)并調(diào)節(jié)閥,并且與發(fā)電設(shè)備的換熱器相關(guān)聯(lián)。-預(yù)先規(guī)定針對(duì)不同換熱器或熱量輸送介質(zhì)的目標(biāo)溫度。-計(jì)算至發(fā)電設(shè)備的總的熱量流(溫度、質(zhì)量流)。-預(yù)先規(guī)定在連續(xù)鑄造設(shè)備中的鑄造速度。-確定板坯從存儲(chǔ)位置出來的發(fā)送時(shí)間點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的換熱器單元這樣實(shí)施,使得它其可逐段地容易地更換,以便改善其維護(hù)和可接近性。這對(duì)于在高架板坯倉(cāng)庫和高架卷材倉(cāng)庫中的換熱器、在通常的板坯存放面或卷材存放面中的換熱器以及分段輥?zhàn)又g的換熱器都適用。為了提高換熱器的熱傳遞的效率,可將擾流板(參見圖20a、20b、20c)安裝到換熱器的各個(gè)管道管路中。由此,減小在中間的熱載體溫度與最大的熱載體溫度(尤其在管道表面處)之間的差。此外,在能量供給一側(cè)上的熱載體溫度和在背離熱源的一側(cè)上的溫度被拉近。更好的混和的該效果對(duì)該使用情況是特別有利的,這是因?yàn)楦叩牧鞒鰷囟瓤杀惶峁┙o發(fā)電設(shè)備的換熱器,并且/或者避免熱載體介質(zhì)在管道內(nèi)側(cè)的表面處的過熱。在圖20a、圖20b、圖20c中示出了在換熱器管路中帶有擾流板的換熱器截段98,其帶有所顯示的接片101。在圖20a中可觀察到管道帶有擾流板99、100的截段,擾流板99、 100帶有交替不同的導(dǎo)程(Meigimg)。圖20b示出了在管道中部中帶有擾流板99和擾流板支架102的實(shí)施例。擾流板這樣設(shè)計(jì),使得無死點(diǎn)容積產(chǎn)生或避免堵塞部位。擾流板99 可貼靠在管道壁表面處或尤其安裝在熱源與壁有一定間距的一側(cè)上。對(duì)應(yīng)于圖20c,另一種提高效率的變體為帶有內(nèi)接片104的換熱器管道103的使用。通過接片到管道的良好的連接,熱交換附加地變大。接片在管道的縱向上可構(gòu)造成直的或螺旋狀的,使得熱載體介質(zhì)在管道內(nèi)側(cè)通過不同的溫度水平(向或反向于熱源側(cè))。設(shè)置有1至η個(gè)內(nèi)接片。帶有擾流板的換熱器管道可為直的或彎曲的。擾流板布置的另外的示例(例如在混合器中)可從文件 DE 2 262 016.DE 2 648 086, DE 695 04 892, EP 084 180 中得到。在圖21中示出了對(duì)于設(shè)備-管道示意圖的典型的實(shí)施例,該示意圖原理性地描述了從加工金屬的設(shè)備的熱源(換熱器31、44、57)至發(fā)電設(shè)備(例如ORC-設(shè)備50)的熱量輸送。主熱量輸送循環(huán)在此由供應(yīng)泵107、混合器110、調(diào)節(jié)閥111、換熱器31和發(fā)電設(shè)備 50的換熱器51組成。為了能夠調(diào)節(jié)針對(duì)發(fā)電設(shè)備的目標(biāo)-入口溫度(即在換熱器51之前),使用供應(yīng)泵107的體積流量和/或混合器110或調(diào)節(jié)閥111。如果通過換熱器一次不足以調(diào)節(jié)目標(biāo)溫度,則設(shè)置有回流管路117。在該回流管路117中由泵109和針對(duì)每個(gè)換熱器或換熱器組所設(shè)置的混合器110調(diào)節(jié)體積流量。在調(diào)整過程中,熱量輸送介質(zhì)的溫度在管道管路系統(tǒng)的不同部位由測(cè)量?jī)x器113進(jìn)行監(jiān)控,并且調(diào)整環(huán)節(jié)(泵107、109以及混合器110、閥111) 由過程模型控制。還設(shè)置成測(cè)量在不同部位處的體積流量并將其列入調(diào)整中。換熱器彼此平行或并列地連通。在熱載體介質(zhì)經(jīng)由開關(guān)閥112向發(fā)電設(shè)備50方向輸送之前,通常使用帶有最高環(huán)境溫度的換熱器作為最后的換熱器。如果存在熱量過度供應(yīng)(其超越了發(fā)電設(shè)備50的能力),或者發(fā)電設(shè)備有干擾, 則可選地設(shè)置成將多余的熱量輸出到熱量存儲(chǔ)器105處。為此,混合器110使部分流向熱量-存儲(chǔ)器105方向改道。如果反過來換熱器31不再輸出熱量,則可利用泵108將所存儲(chǔ)的熱量從存儲(chǔ)容器105輸送至發(fā)電設(shè)備的換熱器51。熱量存儲(chǔ)器105通常位置固定。但是,它也可實(shí)施成可更換的(例如通過卡車), 用于熱量的輸送。熱量存儲(chǔ)器可以由多個(gè)以不同的實(shí)施形式的存儲(chǔ)單元組成。如果發(fā)電設(shè)備失效,則設(shè)置成將熱量輸出到應(yīng)急冷卻器106處。那么通過開關(guān)閥 112相應(yīng)地改變?cè)撏ㄟ^循環(huán)(Durchlaufkreis)。此外,該應(yīng)急冷卻器106可選地可被用作發(fā)電設(shè)備的冷凝器冷卻器并經(jīng)由冷卻管道114與之相連接。安全管路、安全閥、填充和排空泵、應(yīng)急泵、備用泵、膨脹容器,惰性氣體設(shè)備等 (其例如存在于通常的熱油設(shè)備中)是總設(shè)備的組成部分,但在該簡(jiǎn)化的功能示意圖中被
略去。
附圖標(biāo)記清單
10板坯
10,鑄坯
11板坯倉(cāng)庫
12板坯-高層貨架
13連續(xù)鑄造設(shè)備的供給輥道
14沒有換熱器的板坯-存儲(chǔ)位置
15加熱爐
16坯料、板坯或卷材的輸送方向
17可移動(dòng)的門
17,可移動(dòng)的門的移動(dòng)方向
18豎起-板坯倉(cāng)庫
19側(cè)向的引導(dǎo)部/支撐部/輥?zhàn)?br>
20卷材
21卷材倉(cāng)庫
22卷材-高層貨架倉(cāng)庫
23沒有換熱器的卷材-存儲(chǔ)位置
24卷材輸送線
25絞盤
27卷材格層
28噴射冷卻部
29介質(zhì)執(zhí)行部
30存儲(chǔ)位置
31換熱器31’帶有替代的管道管路布置的換熱器32熱載體介質(zhì)33熱載體-輸送管路34供給泵35熱載體介質(zhì)的輸送方向36隔離罩37帶有集成的換熱器和絕熱部/蓋板的可擺動(dòng)或可移動(dòng)的罩37,可移動(dòng)的罩的偏離位置(Ausweichposition)38支承肋/支承梁39固定的絕熱部或隔離盒/隔離板40基板41支承軌42支座/輥?zhàn)?3填充方向44作為換熱器的輸送輥?zhàn)?4,換熱器輥?zhàn)?5輸送方向46輥道47分段輥?zhàn)?8車由49軸承冷卻部50發(fā)電設(shè)備51發(fā)電設(shè)備的預(yù)熱器或蒸發(fā)器52熱載體介質(zhì)至發(fā)電設(shè)備的集流管路53熱載體介質(zhì)從發(fā)電設(shè)備的集流管路54’換熱器之間的熱載體溫度54”熱載體回流溫度54'"熱載體始流溫度56帶有中心冷卻孔的分段輥?zhàn)?7帶有轉(zhuǎn)塔冷卻孔的分段輥?zhàn)?8帶有護(hù)套冷卻孔的分段輥?zhàn)?9増加的能量散發(fā)或效率的方向60過程模型61板坯-輸入62存儲(chǔ)位置-輸入63信號(hào)管路64控制管路65連續(xù)鑄造設(shè)備
66火焰切割設(shè)備67通風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)68輥底式爐69爐輥?zhàn)?0帶有熱量輸送介質(zhì)A的熱量輸送管路70’帶有熱量輸送介質(zhì)B的熱量輸送管路71保溫坑80發(fā)電設(shè)備的1個(gè)換熱器(預(yù)熱器)81發(fā)電設(shè)備的η個(gè)換熱器(預(yù)熱器)82發(fā)電設(shè)備的蒸發(fā)器83在發(fā)電設(shè)備內(nèi)的用于工作介質(zhì)的供給泵84發(fā)電設(shè)備的冷凝器85冷凝器冷卻部的供給泵86至空氣冷卻器、冷卻塔、預(yù)熱器的熱量輸送管路86’從空氣冷卻器、冷卻塔、預(yù)熱器的熱量輸送管路87封閉的發(fā)電設(shè)備循環(huán)(截段)88帶有目標(biāo)溫度1的熱量輸送管路88'帶有目標(biāo)溫度2的熱量輸送管路89發(fā)電設(shè)備的工作介質(zhì),液態(tài)90發(fā)電設(shè)備的工作介質(zhì),蒸發(fā)態(tài)91換熱器系統(tǒng)192換熱器系統(tǒng)293熱油加熱裝置94燃料供給(油、高爐氣體、焦炭氣體、轉(zhuǎn)換器氣體、天然氣)95氣體流、空氣流96氣體輸送管路、換熱器通道97氣體輸送管路的絕熱部98帶有擾流板的換熱器管道99左旋的擾流板100右旋的擾流板101在相鄰管道管路之間的換熱器板或換熱器接片102擾流板支架103帶有內(nèi)接片的換熱器管道104內(nèi)接片105存儲(chǔ)容器106應(yīng)急冷卻器、旁路-換熱器107主供應(yīng)泵108存儲(chǔ)器循環(huán)的泵109在回流管路中的泵
110混合器
111調(diào)節(jié)閥
112開關(guān)閥
113溫度測(cè)量?jī)x器
114至發(fā)電設(shè)備的冷凝器冷卻部的連接管道
116換熱器-氣體通道
117回流管路
118肋
119溫度感應(yīng)器
Tmax最大允許的熱油溫度
Tv在熱油加熱裝置之前的熱油始流溫度
權(quán)利要求
1.一種用于在連續(xù)鑄造設(shè)備和熱帶軋機(jī)中、尤其在從板坯(10)到帶材或卷材(20)的生產(chǎn)和加工中回收能量的方法,其中,獲取并利用在所述鑄坯(10’)以及所述板坯(10)和 /或卷材冷卻時(shí)所釋放出的熱能,其特征在于,所述坯料(10’)或所述板坯(10)在軋機(jī)機(jī)組方向上被輸送或者被輸送到板坯倉(cāng)庫(11,12,18)中并且之后到卷材倉(cāng)庫(21,22)中,并且在鑄造期間在換熱器(57,31,31’,116)中和/或在輸送期間在換熱器(31,44,69)中熱量被帶走,并且/或者在那里被部分相疊地放置在特別準(zhǔn)備的、構(gòu)造有換熱器(31)或與換熱器(31)相連接的存儲(chǔ)位置(30)上短時(shí)間或者若干小時(shí)或若干天,其中,在該輸送時(shí)間段中對(duì)于所述鑄坯(10’ )和/或板坯(10)并且/或者在存儲(chǔ)時(shí)間段中所述殘余熱量經(jīng)由所述換熱器(31,31' ,44,44',57,69,91,92,116)被傳遞到熱載體介質(zhì)中并加熱所述熱載體介質(zhì),其中,所述熱量然后經(jīng)由熱載體輸送管路(33,52,53,70,70')被運(yùn)走用于發(fā)電和/ 或用于在其它熱量用戶處直接利用過程熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,通過彼此上下執(zhí)行的最優(yōu)的交換,盡可能僅將帶有還更高溫度的板坯(10)或卷材(20)放置到所述存儲(chǔ)位置(30)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述板坯(10)或卷材(20)被密集地、彼此相疊地放置在構(gòu)造有換熱器(31)的高層貨架(12,22)中。
4.根據(jù)權(quán)力要求1或2所述的方法,其特征在于,所述板坯(10)被翻傾地且豎立地安放于換熱器(31)之間,其中,所述板坯(10)僅僅放置在少數(shù)部位處、例如在輥?zhàn)?42)或支承肋(38)上,且導(dǎo)向支柱和/或側(cè)向的輥?zhàn)?19)避免所述板坯(10)的翻倒。
5.根據(jù)權(quán)力要求1或2所述的方法,其特征在于,所述板坯(10)在保溫坑(71)中在板坯堆上以由換熱器(31)所包圍的方式被冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其特征在于,坯料冷卻速度、板坯冷卻速度或卷材冷卻速度受換熱器溫度或所述熱量輸送介質(zhì)的溫度影響。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述板坯冷卻速度或卷材冷卻速度和/或在換熱器位內(nèi)部的溫度分布受產(chǎn)生通過所述換熱器位或在所述換熱器位內(nèi)部的空氣流動(dòng)影響。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述坯料冷卻速度、 板坯冷卻速度或卷材冷卻速度受換熱器通過隔離板或屏蔽板的阻擋或包覆影響。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述板坯冷卻速度或卷材冷卻速度動(dòng)態(tài)地在冷卻持續(xù)期間不同地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其特征在于,產(chǎn)品特性通過冷卻速度的影響而被改善。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在所述連續(xù)鑄造設(shè)備(65)中的鑄造和其至所述板坯倉(cāng)庫(11,12,18)或卷材倉(cāng)庫(21,22)中的所述存儲(chǔ)位置 (30)的輸送期間,所述殘余熱量的一部分已經(jīng)被從所述板坯(10)或卷材(20)帶走。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其特征在于,借助于所述連續(xù)鑄造設(shè)備的分段輥?zhàn)?47)和/或在所述連續(xù)鑄造設(shè)備的分段輥?zhàn)?47)之間的換熱器(31) 和/或在所述鑄坯(10’)旁側(cè)的換熱器和/或在所述連續(xù)鑄造設(shè)備后面的輸送輥道(13), 熱量被從移動(dòng)的板坯(10)有效地帶走。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,在所述連續(xù)鑄造設(shè)備后面的所述輸送輥道(13,44)用作存儲(chǔ)位置,在其上在輸送期間熱量被從所述移動(dòng)的板坯(10)帶走。
14.根據(jù)權(quán)利要求11、12、13所述的方法,其特征在于,在所述連續(xù)鑄造設(shè)備(65)后面的所述板坯(10)在縱向或橫向上被向前移動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其特征在于,為了能量回收,使用在以下冷卻區(qū)域中的殘余熱量,對(duì)于板坯(10)從來自所述連續(xù)鑄造設(shè)備的流出溫度到大約250°C,而對(duì)于卷材(20)從所述卷繞溫度到大約250°C,其中,所述熱載體介質(zhì)(32)被加熱到彡100°C、優(yōu)選地彡250°C的溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熱載體介質(zhì) (32)從換熱器(31,44,57)至發(fā)電設(shè)備(50)的輸送僅在泵送壓力下在熱量輸送管路(33, 52,70)中實(shí)現(xiàn),并且/或者使用液態(tài)介質(zhì)作為熱量輸送介質(zhì)(32),所述液態(tài)介質(zhì)優(yōu)選地不建立超過2bar的蒸汽壓力。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熱載體介質(zhì)(32)為液態(tài)的并且例如由礦物的或合成的熱油或者熔鹽構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熱載體介質(zhì)(32)通過所述換熱器(31)的流量根據(jù)所述坯料溫度、板坯溫度或卷材溫度進(jìn)行調(diào)整,使得建立所述熱載體介質(zhì)(32)的盡可能高的溫度,或根據(jù)所述發(fā)電設(shè)備的設(shè)定目標(biāo)、尤其根據(jù)所述換熱器(31)處的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和/或調(diào)整。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在所述設(shè)備的若干部位測(cè)量所述熱載體介質(zhì)的始流溫度和回流溫度(32,Tin,Tout),且所述流量被這樣調(diào)節(jié)或調(diào)整, 即,所述熱載體介質(zhì)的最大允許溫度(32,Tout, Tmax)不被超過或所期望的目標(biāo)溫度(Tout) 被調(diào)節(jié)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,為了調(diào)節(jié)所需要的流量, 使用對(duì)于單個(gè)換熱器可調(diào)整的供給泵或/和混合與調(diào)節(jié)閥。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熱載體介質(zhì)附加地經(jīng)由回流管路(117)流動(dòng)通過所述換熱器(31),以便調(diào)節(jié)所述熱量輸送介質(zhì)的目標(biāo)溫度。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,過程模型(60)監(jiān)視并控制所述冷卻過程且將所述換熱器(31)的使用與所述存儲(chǔ)和輸送系統(tǒng)相結(jié)合。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在利用板坯熱量回收系統(tǒng)進(jìn)行板坯輸送和板坯存儲(chǔ)時(shí)典型的優(yōu)選的方法步驟以以下步驟進(jìn)行a)鑄造所述板坯;b)在所述連續(xù)鑄造設(shè)備后面將所述板坯分開成所要求的長(zhǎng)度(可選地也在板坯倉(cāng)庫的范圍中),且在燃燒機(jī)器的范圍之前和之中使用熱隔離,其中,隔離罩在火焰切割機(jī)的區(qū)域中逐步地根據(jù)燃燒器的位置被向高處擺動(dòng)并重新降下,以便使在所述連續(xù)鑄造設(shè)備與火焰切割設(shè)備之間的區(qū)域中和在所述火焰切割機(jī)內(nèi)部的熱量損失最小化,其中,在輥道輥?zhàn)又g,隔離盒同樣被安裝到可能的區(qū)域之中,并且其中尤其地,在該區(qū)域中的所述輥道輥?zhàn)踊蚋采w件已經(jīng)實(shí)施為換熱器;c)在設(shè)有換熱器的輥道上為了能量回收尤其以鑄造速度或者在隔熱的輥道上以優(yōu)選提高的輸送速度將所述板坯輸送至所述板坯倉(cāng)庫中;d)使所述板坯以鑄造速度或可選地以提高的輸送速度行至取下位置或移開位置,其中在階段c)和階段d)中的輸送在時(shí)間上這樣控制,使得不低于所述板坯根據(jù)板坯材料為了存入所必要的最低溫度;e)如果所述取下位置設(shè)有隔熱罩,則它向上翻傾;f)將所述板坯更快輸送至換熱器位;優(yōu)選地,所述板坯被堆疊或輸送到利用換熱器所包圍的位置中;在所述板坯堆疊時(shí),所述換熱器位被短時(shí)打開用于裝填以板坯;g)在所述換熱器位上緩慢冷卻所述板坯,在其中獲取熱能;h)在預(yù)設(shè)時(shí)間到期后或在所定義的參考部位板坯堆溫度達(dá)到后或當(dāng)所述板坯的表面溫度低于換熱器溫度時(shí),板坯堆被重新松開。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,這樣調(diào)節(jié)在板坯上側(cè)和板坯下側(cè)處的換熱器溫度,使得冷卻作用對(duì)稱地實(shí)現(xiàn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所描述的技術(shù)不僅僅限于帶有厚板坯或薄板坯的傳統(tǒng)的熱帶設(shè)備或CSP設(shè)備,而是也以類似的方式在塊鋼、坯鋼、支鋼或圓鋼生產(chǎn)或者非鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備等中使用。
26.根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述過程熱量被附加地發(fā)出至其它熱量用戶處并且在那里節(jié)省了電能,以便提高能量回收設(shè)備的總效率。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至26中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在金屬之內(nèi)加工的設(shè)備, 例如酸洗再加工設(shè)備或其它的帶再加工設(shè)備,作為熱量用戶被聯(lián)接。
28.根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,相鄰的設(shè)備或工藝(在金屬之外加工的設(shè)備)作為熱量用戶被聯(lián)接,例如 海水除鹽設(shè)備, 干燥工藝, 集中供暖-房屋加熱裝置等。
29.根據(jù)權(quán)利要求1至28中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,尤其在較高溫度下向熱量用戶直接供給過程熱量,或尤其在較低溫度下供給發(fā)電設(shè)備的冷凝器_冷卻熱量。
30.根據(jù)權(quán)利要求1至29中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,根據(jù)在熱量用戶處的所期望的溫度水平,使用熱油、空氣、水或蒸汽作為熱量輸送介質(zhì)。
31.根據(jù)權(quán)利要求1至30中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在電流中斷時(shí),提供應(yīng)急發(fā)電設(shè)備,由此熱量輸送介質(zhì)不被過度加熱,并且所述應(yīng)急發(fā)電設(shè)備在電流中斷時(shí)具有以下任務(wù)a)操控液壓裝置以使所述換熱器從所述坯料、板坯或卷材的輻射區(qū)域行出或者打開換熱器位,和b)給用于熱量輸送介質(zhì)的泵供電。
32.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述板坯或卷材的熱量在存儲(chǔ)室中被轉(zhuǎn)移到氣態(tài)介質(zhì)中,尤其空氣、煙霧氣體或氮?dú)庵?,所述氣態(tài)介質(zhì)借助于風(fēng)機(jī) (67)將在氣體輸送管路(96)中的熱量輸送至尤其大面積的換熱器(31),所述換熱器(31) 在它方面吸收熱能并且經(jīng)由帶有液態(tài)的熱量輸送介質(zhì)、尤其帶有熱油的熱量輸送管路(33, 52)將熱量進(jìn)一步輸出到所述發(fā)電設(shè)備的、尤其ORC-設(shè)備的至少一個(gè)換熱器處。
33.根據(jù)權(quán)利要求1至32中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,設(shè)置有優(yōu)選地絕熱的環(huán)形管路(96),所述氣態(tài)的介質(zhì)通過所述環(huán)形管路(96)被從所述板坯存儲(chǔ)室或卷材存儲(chǔ)室引導(dǎo)至所述換熱器(31)并被引回。
34.根據(jù)權(quán)利要求1至33中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,通過尤其安裝在存儲(chǔ)室中的輻射板來提高到所述氣態(tài)介質(zhì)處的對(duì)流的熱傳遞。
35.根據(jù)權(quán)利要求1至34中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述板坯或卷材的冷卻速度和/或在所述換熱器(31)處的熱傳遞功率或溫度通過風(fēng)機(jī)(67)的生產(chǎn)能力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
36.根據(jù)權(quán)利要求1至35中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,換熱器布置在分段輥?zhàn)又g,所述換熱器由氣態(tài)的介質(zhì)、尤其由空氣穿流,所述氣態(tài)的介質(zhì)借助于在氣體輸送管路 (96)中的至少一個(gè)風(fēng)機(jī)(67)將所吸收的輻射熱量輸送至尤其大面積的換熱器(31),所述換熱器(31)在它方面吸收熱量并且經(jīng)由帶有液態(tài)的熱量輸送介質(zhì)、尤其帶有熱油的熱量輸送管路(33,52)將熱量輸出到所述發(fā)電設(shè)備的、尤其所述ORC-設(shè)備的換熱器(51)處。
37.根據(jù)權(quán)利要求1至36中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述坯料的冷卻速度和/ 或在所述換熱器(31)處的所述熱傳遞功率或溫度通過風(fēng)機(jī)(67)的生產(chǎn)能力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
38.一種用于在連續(xù)鑄造設(shè)備和熱帶軋機(jī)中、尤其在從板坯(10)到帶材或卷材(20)的生產(chǎn)和加工中回收能量的設(shè)備,其中,在鑄坯(10’ )以及板坯(10)或卷材冷卻時(shí)所釋放出的熱能被獲取并使用,尤其用于執(zhí)行前述根據(jù)權(quán)利要求中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其特征在于,一種實(shí)施有換熱器(31,116)的連續(xù)鑄造設(shè)備(65),其用于吸收固化熱量并輸出至熱載體介質(zhì)處;和/或用于板坯或卷材的裝備有換熱器(31,44)的輸送輥道(13)或輸送鏈 (24),其用于吸收在輸送時(shí)所發(fā)出的熱量并輸出至熱載體介質(zhì)處;和/或布置在板坯倉(cāng)庫 (11,12,18)或卷材倉(cāng)庫(21,22)中的存儲(chǔ)位置(30),其用于在對(duì)于板坯(10)從來自所述連續(xù)鑄造設(shè)備的流出溫度冷卻至大約250°C期間和在對(duì)于卷材(20)從卷繞溫度冷卻至大約250°C期間存儲(chǔ)板坯(10)或卷材(20),帶有布置在所述板坯(10)或卷材(20)下方和/ 或上方和/或旁邊或者布置在所述板坯倉(cāng)庫或卷材倉(cāng)庫旁邊的換熱器(31)用于吸收在冷卻所述板坯(10)或卷材(20)時(shí)所輸出的殘余熱量并輸出該殘余熱量至熱載體介質(zhì)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備,其特征在于,為了所述連續(xù)鑄造設(shè)備(65)的冷卻熱量的能量回收,鑄模冷卻或鑄模冷卻的部分區(qū)域被實(shí)施為換熱器。
40.根據(jù)權(quán)利要求38或39所述的設(shè)備,其特征在于,在所述連續(xù)鑄造設(shè)備之后,所述板坯倉(cāng)庫被構(gòu)造為帶有集成式換熱器的輸送輥道。
41.根據(jù)權(quán)利要求38至40中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,在所述輸送輥道下側(cè)或兩側(cè)上所使用的換熱器輥?zhàn)?44,44’ )與布置在上側(cè)和/或下側(cè)上的、固定的換熱器(31) 相結(jié)合,或相應(yīng)各自獨(dú)立地使用。
42.根據(jù)權(quán)利要求38至41中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述板坯倉(cāng)庫或卷材倉(cāng)庫被構(gòu)造為高層貨架倉(cāng)庫(12,22)。
43.根據(jù)權(quán)利要求38至41中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述板坯倉(cāng)庫被構(gòu)造為用于存儲(chǔ)豎起地翻傾的板坯(10)的豎起-板坯倉(cāng)庫(18)。
44.根據(jù)權(quán)利要求38至41中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述板坯倉(cāng)庫被構(gòu)造為用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)板坯堆的保溫坑(71)。
45.根據(jù)權(quán)利要求38至44中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,引導(dǎo)至所述存儲(chǔ)位置 (30)的輸送介質(zhì)構(gòu)造成隔熱的和/或構(gòu)造為換熱器(31)。
46.根據(jù)權(quán)利要求38至45中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,在加工金屬的設(shè)備內(nèi)部的所述換熱器實(shí)施成能夠容易地更換。
47.根據(jù)權(quán)利要求38至46中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述連續(xù)鑄造設(shè)備的分段輥?zhàn)?47)在其背面構(gòu)造成隔熱的和/或構(gòu)造為換熱器(31)。
48.根據(jù)權(quán)利要求38至47中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述輸送輥?zhàn)?44)或 /和所述分段輥?zhàn)?47)實(shí)施成帶有轉(zhuǎn)塔孔或護(hù)套孔,所述熱量輸送介質(zhì)或冷卻介質(zhì)流動(dòng)通過所述轉(zhuǎn)塔孔或護(hù)套孔。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的設(shè)備,其特征在于,所述轉(zhuǎn)塔孔或護(hù)套孔為了有效的熱交換以與表面小于40mm的間距(A)密集地布置在所述表面下方。
50.根據(jù)權(quán)利要求38至49中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,在所述連續(xù)鑄造設(shè)備的分段輥?zhàn)?47)之間和/或在所述鑄坯(10’ )的旁側(cè)布置有換熱器(31)。
51.根據(jù)權(quán)利要求38至50中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,輥底式爐的爐輥?zhàn)永缭贑SP-設(shè)備中用作換熱器并利用熱油來冷卻,且所述冷卻熱量被用于能量回收。
52.根據(jù)權(quán)利要求38至51中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,板坯爐或CSP爐的廢熱優(yōu)選地借助于ORC-設(shè)備被用于能量回收或發(fā)電。
53.根據(jù)權(quán)利要求38至52中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述換熱器(31)經(jīng)由帶有對(duì)所述熱載體介質(zhì)的流量可調(diào)整的供給泵(34)的絕熱的熱載體輸送管路(33)與發(fā)電設(shè)備(50)相連接,例如與ORC設(shè)備、Kalina設(shè)備或傳統(tǒng)的蒸汽動(dòng)力設(shè)備相連接,在其中利用通過蒸汽驅(qū)動(dòng)的、帶有法蘭聯(lián)結(jié)的發(fā)電機(jī)的渦輪將存儲(chǔ)在所述熱載體介質(zhì)中的熱量與換熱器進(jìn)行傳遞并轉(zhuǎn)換成電能。
54.根據(jù)權(quán)利要求38至53中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述發(fā)電設(shè)備(50)裝備有一個(gè)或優(yōu)選地多個(gè)換熱器(多個(gè)預(yù)熱器、蒸發(fā)器),且針對(duì)每個(gè)換熱器預(yù)設(shè)不同的換熱器目標(biāo)溫度。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的設(shè)備,其特征在于,所述設(shè)備被構(gòu)造用于逐步地預(yù)先給出所述換熱器目標(biāo)溫度或所屬的熱量輸送介質(zhì)溫度,使得能夠在所述蒸發(fā)器處預(yù)設(shè)最大溫度。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的設(shè)備,其特征在于,與在不同的換熱器循環(huán)中的不同的熱載體溫度相匹配,使用不同的熱載體介質(zhì)、尤其不同的熱油種類。
57.根據(jù)權(quán)利要求38至56中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,在所述換熱器循環(huán)的一個(gè)中設(shè)置由熱油加熱裝置用于后加熱或作為備用加熱裝置。
58.根據(jù)權(quán)利要求38至57中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述熱油加熱裝置布置在換熱器系統(tǒng)之后且將所述熱載體介質(zhì)從其流出溫度(Tv)后加熱至所述熱載體介質(zhì)的所期望的最大溫度(Tmax),并且然后才將所述熱載體介質(zhì)供給給所述發(fā)電設(shè)備的蒸發(fā)器。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的設(shè)備,其特征在于,用以價(jià)格有利地運(yùn)行所述熱油加熱裝置所使用的燃料作為副產(chǎn)品來自鋼鐵生產(chǎn)過程。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的設(shè)備,其特征在于,使用例如高爐氣體、焦炭氣體、轉(zhuǎn)換器氣體或這些氣體的混合物作為用于運(yùn)行所述熱油加熱裝置的燃料,并且在特殊情況下用回天然氣或石油。
61.根據(jù)權(quán)利要求38至60中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述換熱器(31)經(jīng)由絕熱的熱載體-輸送管路(33)彼此并列地或平行地相連接。
62.根據(jù)權(quán)利要求38至61中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,在所述存儲(chǔ)位置(30)上彼此相疊地布置有單個(gè)板坯(10)或卷材(20)或者兩個(gè)或多個(gè)板坯(10)或卷材(20)。
63.根據(jù)權(quán)利要求38至62中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,在所述存儲(chǔ)位置(30)中布置在所述板坯(10)或卷材(20)上方的換熱器(31)構(gòu)造成可擺動(dòng)的或可移動(dòng)的。
64.根據(jù)權(quán)利要求38至63中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,帶有可擺動(dòng)的或可移動(dòng)的絕熱的隔離罩(35)的所述存儲(chǔ)位置(30)設(shè)有集成的換熱器(31)。
65.根據(jù)權(quán)利要求38至64中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,在所述連續(xù)鑄造設(shè)備或所述輸送輥?zhàn)又歇?dú)立于輥?zhàn)永鋮s設(shè)置有獨(dú)立的軸承冷卻和/或介質(zhì)旋轉(zhuǎn)供給裝置的冷卻, 且優(yōu)選地在軸承和軸頸之間或在所述介質(zhì)旋轉(zhuǎn)供給裝置處和/或在所述介質(zhì)旋轉(zhuǎn)供給裝置中安裝有絕緣介質(zhì),以便避免熱量損失和/或空氣進(jìn)入并將軸承溫度保持較低。
66.根據(jù)權(quán)利要求38至65中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,過程模型(60)根據(jù)入口條件和環(huán)境條件計(jì)算并控制在所述鑄坯(10’ )中的冷卻過程以及所述板坯(10)或卷材 (20)的冷卻過程,并以合適的方式將所述換熱器的使用與所述存儲(chǔ)系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)相結(jié)I=I O
67.根據(jù)權(quán)利要求38至66中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,為了確保最優(yōu)的或連續(xù)的熱量流,設(shè)置有位置固定的或者可更換的或可輸送的熱量存儲(chǔ)器(105),所述熱量存儲(chǔ)器 (105)與所述發(fā)電設(shè)備的換熱器(51)相連接并根據(jù)熱量供應(yīng)存儲(chǔ)或輸出能量。
68.根據(jù)權(quán)利要求38至67中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述發(fā)電設(shè)備的冷凝器的冷卻能量被輸出至所述鋼鐵加工設(shè)備(連續(xù)鑄造設(shè)備、軋機(jī))的冷卻器處。
69.根據(jù)權(quán)利要求38至67中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述發(fā)電設(shè)備的冷凝器的冷卻能量被輸出至所述板坯爐或薄板坯爐的空氣預(yù)熱裝置的換熱器處。
70.根據(jù)權(quán)利要求38至69中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,在卷材_輸送線(24) 中,熱的卷材(20)從絞盤(25)到所述卷材倉(cāng)庫(21)中被換熱器(31)包圍。
71.根據(jù)權(quán)利要求38至70中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,在加工金屬的設(shè)備中的換熱器(31,31' ,44,44',57,69,91,92,116)和在所述發(fā)電設(shè)備中的換熱器(51,80,81, 82)與熱量輸送管路(33,52,53,70,70',96)相連接,并且由此在兩個(gè)設(shè)備之間形成有換熱器循環(huán),必要時(shí)帶有中間輸送循環(huán)。
72.根據(jù)權(quán)利要求38至71中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,優(yōu)選地使用ORC-設(shè)備或 Kalina設(shè)備作為發(fā)電設(shè)備。
73.根據(jù)權(quán)利要求38至72中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,在鑄造機(jī)器之后的輥道構(gòu)造成絕熱的。
74.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法,其特征在于,在輥?zhàn)又g,絕熱部在上方和/或下方實(shí)施成可駛?cè)牖蚩蓴[動(dòng)至所述輸送線中。
75.根據(jù)權(quán)利要求73或74所述的方法,其特征在于,所述輥道輥?zhàn)訕?gòu)造成絕熱的。
76.根據(jù)權(quán)利要求38至75中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,存儲(chǔ)室和環(huán)形管路為絕熱的。
77.根據(jù)權(quán)利要求38至76中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,設(shè)置有環(huán)形管路(96), 通過所述環(huán)形管路(96),所述氣態(tài)的介質(zhì)被從換熱器-氣體通道(116)引導(dǎo)至所述換熱器 (31)并被引回。
78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法,其特征在于,換熱器_氣體通道和所述環(huán)形管路 (39,97)為絕熱的。
79.根據(jù)權(quán)利要求77或78所述的方法,其特征在于,在換熱器-氣體通道(116)安裝有肋和/或構(gòu)造為擾流板的肋(118),以便提高從進(jìn)行輻射的基板至所述換熱器-氣體通道的穿流的內(nèi)室的熱量功率或?qū)α鞯臒崃枯敵觥?br>
80.根據(jù)權(quán)利要求38至79中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,出自金屬加工設(shè)備的不同區(qū)域和存儲(chǔ)區(qū)域如連續(xù)鑄造設(shè)備、板坯倉(cāng)庫、爐廢氣等的熱量被使用且在發(fā)電設(shè)備處匯總,且在此處被排出。
81.根據(jù)權(quán)利要求38至80中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,作為熱量輸送介質(zhì)的熱油和作為熱量輸送介質(zhì)的氣體、優(yōu)選地空氣相組合。
全文摘要
在熱帶設(shè)備中,迄今為止在鑄造之后這樣利用板坯的一部分的殘余熱量,即板坯直接被軋制或者溫地或熱地被置于爐中。剩余的板坯通常在鑄造之后在流過以空氣的廠房中冷卻,并在其繼續(xù)輸送之前被堆疊。對(duì)于在卷材中在卷繞之后存在的殘余熱量也同樣適用,該殘余熱量常常在卷材倉(cāng)庫中在空氣處冷卻。連續(xù)鑄造設(shè)備的冷卻能量同樣未加利用地泄漏到環(huán)境處。為了將該未利用的固化熱量和殘余熱量轉(zhuǎn)化為電能,根據(jù)本發(fā)明提出,板坯(10)在連續(xù)鑄造設(shè)備中被鑄造,且板坯(10)或卷材被輸送到板坯倉(cāng)庫(12)或卷材倉(cāng)庫中,并且在鑄造期間在換熱器(31)中和/或在輸送期間在換熱器(31)中熱量被帶走,并且/或者在那里板坯被部分相疊地放置在特別準(zhǔn)備的、構(gòu)造有換熱器(31)的存儲(chǔ)位置(30)上短時(shí)間或若干小時(shí),其中,在該輸送時(shí)間段中對(duì)于鑄坯或者板坯(10)和/或在存儲(chǔ)時(shí)間段中板坯(10)或卷材的殘余熱量通過熱傳遞以及熱輻射和對(duì)流經(jīng)由換熱器(31)被傳遞到熱載體介質(zhì)、例如熱油中并加熱該熱載體介質(zhì),熱載體介質(zhì)然后經(jīng)由熱載體-輸送管路(33)被運(yùn)走用于發(fā)電和/或在其它熱量用戶處過程熱量的直接利用。
文檔編號(hào)F01K23/00GK102421551SQ201080020144
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者A·斯塔夫諾, H·格特納, J·賽德爾, P·蘇多 申請(qǐng)人:Sms西馬格股份公司