冶金工业冷床余热回收利用潜力及几种方式.docx

### 冶金工业冷床余热回收利用潜力及几种方式 #### 一、冷床余热分析 在冶金工业中，冷床作为一种重要的冷却设备，主要用于钢材产品的冷却过程。当钢材经过轧制后，需要在冷床上进行冷却，使其温度从800～950℃降至80～100℃以下。这一冷却过程中伴随着大量的热能散失，不仅导致能源浪费，同时也可能对环境造成负面影响。特别是在夏季，高温的冷床还会恶化工作环境。 冷床的各个部分因钢材冷却程度的不同而温度各异，通常高温段温度可高达600-800℃，而低温段则为80-100℃。这种不稳定的热源特性以及冷床上频繁的钢材吊装活动，给余热回收带来了较大的挑战。 #### 二、冷床余热回收技术的现状 目前，国内外的研究人员已经探索了几种有效的冷床余热回收技术。 ##### 2.1 封闭式冷床余热回收 **瑞典阿维斯特钢厂**的例子展示了通过封闭式冷床余热回收系统实现能源回收的成功案例。该系统通过将板坯置于由管道系统构成的封闭式冷床上，利用板坯的热辐射加热循环水至大约85℃，从而产生低温蒸汽。这种系统不仅可以在现有连铸机上便捷安装，而且根据能源价格估算，其投资成本可在3至4年内收回。 然而，该技术也存在一定的局限性。例如，当出现跳钢现象时，可能会损坏封闭式冷床上方的管道系统。 ##### 2.2 采用换热装置回收冷床余热 换热器是一种广泛应用于余热回收的有效设备。针对冷床的热源特点，研究人员开发了多种类型的换热装置来实现余热回收。 **2.2.1 列管式换热器** 蔡玉强和王杰设计了一种结构简单的列管式换热器，能够有效地吸收冷床上钢坯的辐射热量，并将其转化为热水。该换热器由钢管、两个相同尺寸的水箱和四个支撑脚组成，通过多个封闭腔的设计增加了水流的行程，提高了换热效率。 **2.2.2 半封闭式换热装置** 余蔚茗提出的半封闭式预想换热方案能够更全面地回收冷床上放散的热量。该方案通过循环鼓入冷空气，并逐步与冷床上方的高温钢材换热，最终产生高温热空气。这些热空气再经过余热锅炉转换为蒸汽，可用于供电或加入厂区蒸汽管网。经过余热锅炉换热后的冷空气经过除尘处理后再次循环利用。 ##### 2.3 吸热罩回收冷床余热技术 李忠、姜志伟等人提出了一种更为简单实用的余热回收方法——吸热罩技术。这种方法是在冷床入口区域设置多个吸热罩，通过吸热支管和主管连接，并配以调控保护装置。使用引风机将热风输送至轧机区，供取暖和除雾使用。这种方法不仅简单易行，而且能够显著改善工作环境，已经在河钢集团宣钢的实际生产中得到了验证。 ### 结论 冷床余热回收是提高冶金工业能源利用效率的重要途径。通过采用适当的余热回收技术，不仅可以有效减少能源浪费，还能带来显著的经济效益和环保效益。未来，随着技术的进步和发展，更多的高效、经济的冷床余热回收技术将被开发出来，进一步推动冶金行业的可持续发展。