連鑄結晶器冷卻水預熱系統與方法
【專利摘要】本發明提供了一種連鑄結晶器冷卻水預熱系統與方法，該連鑄結晶器冷卻水預熱系統與連鑄結晶器冷卻水系統連接，所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統僅以工廠凈循環回水作為其熱源，進而為連鑄結晶器冷卻水系統中的冷卻水實現預熱。本發明引入了工廠凈循環回水作為連鑄結晶冷卻水預熱系統的熱源，從而提高了結晶器冷卻水系統中冷卻水的溫度，有效地解決連鑄結晶器循環冷卻水系統在冬季首次啟動時因水溫過低而難以滿足生產要求的問題。本發明的結構與使用方法簡單簡單，并且充分利用了工廠內凈循環回水的余熱，無須額外的能源介質，對于節能節水有著積極的意義。本發明特別適用于薄帶連鑄等新型連鑄工藝。
【專利說明】連鑄結晶器冷卻水預熱系統與方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于金屬鑄造的連續鑄造設備，尤其涉及一種連鑄結晶器冷卻水預熱系統與方法。
【背景技術】
[0002]在實際生產過程中，新型連鑄結晶器須定期維護檢修，每當定期維護檢修時，循環冷卻水系統管道、設備內的水全部放空，維護檢修結束后，重新向管網系統和設備內補水，滿水后循環水系統重新啟動，新型連鑄結晶器再投入生產。當冬季氣溫較低時外界水溫也較低，新型連鑄結晶器經維護檢修后重新啟動的循環冷卻水初始溫度也較低，而新型連鑄結晶器對于循環冷卻水的進水溫度都有嚴格要求。
[0003]冬季連鑄首次澆鑄容易產生次品或廢品，與冷卻水之間有著很大的關系。
[0004]可以采用向冷水池中通蒸汽，加熱新型連鑄結晶器循環冷卻水，但這樣做會增加蒸汽能源介質的耗量。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種既能實現冷卻水預熱，又節能環保的連鑄結晶器冷卻水預熱系統與方法。
[0006]為了解決這一技術問題，本發明提供了一種連鑄結晶器冷卻水預熱系統，與連鑄結晶器冷卻水系統連接，所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統僅以工廠凈循環回水作為其熱源，進而對連鑄結晶器冷卻水系統中的冷卻水實現預熱。
[0007]該連鑄結晶器冷卻水預熱系統包括換熱器，所述換熱器一方面與工廠的凈循環水系統流通，另一方面與所述連鑄結晶器冷卻水系統連接，所述凈循環水系統中的凈循環回水與所述連鑄結晶器冷卻水系統中的冷卻水在所述換熱器內實現換熱。
[0008]優選的，所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統還包括換熱器凈循環進水管和換熱器凈循環出水管，所述換熱器通過所述換熱器凈循環進水管和換熱器凈循環出水管與所述凈循環水系統流通，所述換熱器凈循環進水管和換熱器凈循環出水管上均設有控制閥門。
[0009]優選的，所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統并聯于所述連鑄結晶器冷卻水系統，通過設在連鑄結晶器冷卻水系統中的控制閥門的切換，實現連鑄結晶器冷卻水系統的預熱和連鑄結晶器冷卻水系統正常冷卻兩種狀態的互換。優選的，所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統還包括預熱設施進水管和預熱設施出水管，預熱設施進水管和預熱設施出水管均分別連接所述連鑄結晶器冷卻水系統和換熱器，實現所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統與所述連鑄結晶器冷卻水系統之間的并聯，所述預熱設施進水管和預熱設施出水管上均設有控制閥門。
[0010]優選的，所述連鑄結晶器冷卻水系統包括供水總管，所述供水總管分別與所述預熱設施進水管和預熱設施出水管連接，所述供水總管上設有一個控制閥門，該控制閥門位于所述供水總管和預熱設施進水管及預熱設施出水管的兩個連接處之間。[0011]優選的，所述供水總管上的控制閥門關閉、同時所述預熱設施進水管和預熱設施出水管上的控制閥門開啟時，水在所述連鑄結晶器冷卻水系統和連鑄結晶器冷卻水預熱設施間流通，從而使連鑄結晶器冷卻水系統進入預熱的狀態；
[0012]所述供水總管的控制閥門打開時、同時所述預熱設施進水管和預熱設施出水管上的控制閥門關閉時，水僅在所述連鑄結晶器冷卻水系統內流通，連鑄結晶器冷卻水系統進入正常冷卻狀態。
[0013]優選的，所述供水總管的兩端連接至所述結晶器，使得所述供水總管與結晶器形成供水流通的循環。
[0014]優選的，所述供水總管上設有循環供水泵。
[0015]優選的，所述供水總管上設有溫度探測儀。
[0016]本發明還提供了一種連鑄結晶器冷卻水預熱方法，用以對連鑄結晶器冷卻水系統中的水進行預熱，提供一個換熱器；
[0017]首先，在預熱時，將連鑄結晶器冷卻水系統中的水引流至所述換熱器，使得水流在連鑄結晶器冷卻水系統和換熱器之間實現水的循環流通，同時將工廠凈循環回水引流至所述換熱器，使得凈循環回水與連鑄結晶器冷卻水系統中的水實現熱交換；
[0018]然后，當溫度探測儀測得連鑄結晶器冷卻水系統中的水溫達到目標溫度時，停止連鑄結晶器冷卻水系統和換熱器之間水的循環流通，使得水只在所述連鑄結晶器冷卻水系統內循環流通，同時停止將工廠凈循環回水引流至所述換熱器；
[0019]最后，完成預熱后向連鑄機發出允許開澆的信號。
[0020]本發明引入了工廠循環回水作為連鑄結晶冷卻水預熱系統的熱源，從而提高了連鑄結晶器冷卻水系統中水的溫度，有效地解決連鑄結晶器循環冷卻水系統在冬季首次啟動時因水溫過低而難以滿足生產要求的問題。本發明結構與使用方法簡單簡單，運行管理維護方便，投資小，適用范圍廣；并且充分利用了工廠內凈循環回水的余熱，無須額外的能源介質，對于節能節水有著積極的意義。提供了 一種既能實現冷卻水預熱，又節能環保的連鑄結晶器冷卻水預熱系統與方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明一實施例提供的連鑄結晶器冷卻水預熱系統的結構示意圖；
[0022]圖中，1-換熱器；2-預熱設施進水管；3-預熱設施出水管；4、5、8、9、12_控制閥門；6_換熱器凈循環進水管；7-換熱器凈循環出水管；10_溫度檢測儀；11-供水總管；13-結晶器；14-循環供水泵。
【具體實施方式】
[0023]以下將結合圖1對本發明提供的連鑄結晶器冷卻水預熱系統與方法進行詳細的描述，其為本發明一可選的實施例，可以認為本領域的技術人員在不改變本發明精神和內容的范圍內能夠對其進行修改和潤色。
[0024]請參考圖1，本實施例提供了一種連鑄結晶器冷卻水預熱系統，與連鑄結晶器冷卻水系統連接，所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統僅以工廠凈循環回水作為其熱源，無須額外的其它熱源，進而對連鑄結晶器冷卻水系統中的冷卻水實現預熱。該連鑄結晶器冷卻水預熱系統包括換熱器1，所述換熱器I 一方面與工廠的凈循環水系統連接，另一方面與所述連鑄結晶器冷卻水系統連接，所述凈循環水系統中的凈循環回水與所述連鑄結晶器冷卻水系統中的冷卻水在所述換熱器I內實現換熱。
[0025]所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統還包括換熱器凈循環進水管8和換熱器凈循環出水管7，所述換熱器I通過所述換熱器凈循環進水管8和換熱器凈循環出水管7與所述凈循環水系統流通。所述換熱器凈循環進水管8和換熱器凈循環出水管7上均設有控制閥門8和9。
[0026]所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統并聯于所述連鑄結晶器冷卻水系統，通過設在連鑄結晶器冷卻水系統中的控制閥門12的切換，實現連鑄結晶器冷卻水系統的預熱和連鑄結晶器冷卻水系統正常冷卻兩種狀態的互換。
[0027]所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統還包括預熱設施進水管2和預熱設施出水管3，預熱設施進水管2和預熱設施出水管3均分別連接所述連鑄結晶器冷卻水系統和換熱器I，具體來說，均分別連接供水總管11和換熱器1，從而實現所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統與所述連鑄結晶器冷卻水系統之間的并聯。所述預熱設施進水管2和預熱設施出水管3上均設有控制閥門，分別為控制閥門4和5。
[0028]所述連鑄結晶器冷卻水系統包括供水總管11，所述供水總管11分別與所述預熱設施進水管2和預熱設施出水管3連接，所述供水總管11上設有一個控制閥門12，，該控制閥門12位于所述供水總管11和預熱設施進水管2及預熱設施出水管3的兩個連接處之間。
[0029]所述供水總管11上的控制閥門12關閉、同時所述預熱設施進水管2和預熱設施出水管3上的控制閥門4和5開啟時，水在所述連鑄結晶器冷卻水系統和連鑄結晶器冷卻水預熱系統間流通，亦即使得整個連鑄結晶器冷卻水系統的水必須流經所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統，從而使連鑄結晶器冷卻水系統進入預熱的狀態；
[0030]所述供水總管11的控制閥門12打開時、同時所述預熱設施進水管2和預熱設施出水管3上的控制閥門4和5關閉時，水僅在所述連鑄結晶器冷卻水系統內流通，亦即整個連鑄結晶器冷卻水系統的水不會流經連鑄結晶器冷卻水預熱系統，連鑄結晶器冷卻水系統進入正常冷卻狀態。
[0031]亦可以認為所述控制閥門12關閉時，使得流出所述預熱設施出水管3的水流經整個連鑄結晶器冷卻水系統后才進入所述預熱設施進水管2，從而使得所述控制閥門12關閉時，連鑄結晶器冷卻水系統進入預熱的狀態，所述控制閥門12打開時，連鑄結晶器冷卻水系統進入正常冷卻狀態，當然，進入正常冷卻狀態后所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統便關閉、停止運作了，即控制閥門4、5、8、9均關閉。
[0032]在本實施例中，請參考圖1，所述控制閥門12設在所述供水總管11上，且位于所述供水總管11與預熱設施進水管2和預熱設施出水管3的連接口之間。
[0033]所述供水總管11的兩端連接至所述結晶器，使得所述供水總管11與結晶器形成供水流通的循環。所述供水總管11上設有循環供水泵14。所述供水總管11上設有溫度探測儀10。
[0034]所以，在本實施例中，冷卻水預熱擬利用工廠凈循環回水的余熱，通過換熱器進行水水換熱，將工廠凈循環回水的余熱傳遞給連鑄結晶器冷卻水，連鑄結晶器冷卻水溫度升高，工廠凈循環回水溫度降低，降溫后的工廠凈循環回水直接回至冷卻塔下的冷水池。通過控制循環供水總管11及其上的控制閥門12、預熱設施進水管2及其上的控制閥門4和預熱設施出水管3及其上的控制閥門5的開啟與關閉，實現換熱功能與正常生產功能的轉換。
[0035]本發明還提供了一種連鑄結晶器冷卻水預熱方法，用以對連鑄結晶器冷卻水系統中的水進行預熱，提供一個換熱器I ;
[0036]首先，在預熱時，將連鑄結晶器冷卻水系統中的水引流至所述換熱器1，使得水流在連鑄結晶器冷卻水系統和換熱器I之間實現水的循環流通，同時將工廠凈循環熱水引流至所述換熱器1，使得凈循環熱水與連鑄結晶器冷卻水系統中的水實現熱交換，凈循環回水余熱被傳遞給了結晶器冷卻水；
[0037]然后，當溫度探測儀10測得連鑄結晶器冷卻水系統中的水溫達到目標溫度時，停止連鑄結晶器冷卻水系統和換熱器I之間水的循環流通，使得水只在所述結晶器冷卻水系統內循環流通，同時停止將工廠凈循環熱水引流至所述換熱器I ;
[0038]最后，完成預熱后向連鑄機發出允許開澆的信號。
[0039]具體來說，請參考圖1按如下步驟依次進行:
[0040]1.關閉供水總管11上的控制閥門12 ；
[0041]2.開啟預熱設施進水管2上的控制閥門4和預熱設施出水管3上的控制閥門5 ；
[0042]3.開啟換熱器凈循環進水管6上的控制閥門8和換熱器凈循環出水管7上的控制閥門9，使得凈循環熱水流通到換熱器I中；
[0043]4.啟動循環供水泵14，使得水再循環冷卻水系統和換熱器I之間循環流動；
[0044]5.此時，凈循環水溫高于連鑄結晶器循環冷卻水，熱量將通過換熱器I由凈循環水傳遞給連鑄結晶器循環冷卻水；
[0045]6.當供水總管11上的溫度檢測儀10檢測循環水溫度已經達到生產所需供水溫度要求，即目標溫度時，開啟供水總管11上的控制閥門12 ;關閉預熱設施進水管2上的控制閥門4和預熱設施出水管3上的控制閥門5 ;關閉換熱器凈循環進水管6上的控制閥門8和換熱器凈循環出水管7上的控制閥門9 ;從而停止換熱功能；
[0046]7.向連鑄機發出允許開澆的信號。
[0047]綜上所述，本發明引入了工廠凈循環回水作為連鑄結晶冷卻水預熱系統的熱源，從而提高了連鑄結晶器冷卻水系統中水的溫度，有效地解決連鑄結晶器循環冷卻水系統在冬季首次啟動時因水溫過低而難以滿足生產要求的問題。本發明結構與使用方法簡單簡單，運行管理維護方便，投資小，適用范圍廣；并且充分利用了工廠內凈循環回水的余熱，無須額外的能源介質，對于節能節水有著積極的意義。提供了一種既能實現冷卻水預熱，又節能環保的連鑄結晶器冷卻水預熱系統與方法。
【權利要求】
1.一種連鑄結晶器冷卻水預熱系統，與連鑄結晶器冷卻水系統連接，其特征在于:所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統僅以工廠凈循環回水作為其熱源，進而對連鑄結晶器冷卻水系統中的冷卻水實現預熱。
2.如權利要求1所述的連鑄結晶器冷卻水預熱系統，其特征在于:包括換熱器，所述換熱器一方面與工廠的凈循環水系統連接，另一方面與所述連鑄結晶器冷卻水系統連接，所述凈循環水系統中的凈循環回水與所述連鑄結晶器冷卻水系統中的冷卻水在所述換熱器內實現換熱。
3.如權利要求2所述的連鑄結晶器冷卻水預熱系統，其特征在于:還包括換熱器凈循環進水管和換熱器凈循環出水管，所述換熱器通過所述換熱器凈循環進水管和換熱器凈循環出水管與所述凈循環水系統連接，所述換熱器凈循環進水管和換熱器凈循環出水管上均設有控制閥門。
4.如權利要求1所述的連鑄結晶器冷卻水預熱系統，其特征在于:所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統并聯于所述連鑄結晶器冷卻水系統，通過設在連鑄結晶器冷卻水系統中的控制閥門的切換，實現連鑄結晶器冷卻水系統的預熱和連鑄結晶器冷卻水系統正常冷卻兩種狀態的互換。
5.如權利要求4所述的連鑄結晶器冷卻水預熱系統，其特征在于:還包括預熱設施進水管和預熱設施出水管，預熱設施進水管和預熱設施出水管均分別連接所述連鑄結晶器冷卻水系統和換熱器，實現所述連鑄結晶器冷卻水預熱系統與所述連鑄結晶器冷卻水系統之間的并聯，所述預熱設施進水管和預熱設施出水管上均設有控制閥門。
6.如權利要求5所述的連鑄結晶器冷卻水預熱系統，其特征在于:所述連鑄結晶器冷卻水系統包括供水總管，所述供水總管分別與所述預熱設施進水管和預熱設施出水管連接，所述供水總管上設有一個控制閥門，該控制閥門位于所述供水總管和預熱設施進水管及預熱設施出水管的兩個連接處之間。
7.如權利要求4所述的連鑄結晶器冷卻水預熱系統，其特征在于:所述供水總管上的控制閥門關閉、同時所述預熱設施進水管和預熱設施出水管上的控制閥門開啟時，水在所述連鑄結晶器冷卻水系統和連鑄結晶器冷卻水預熱系統間流通，從而使連鑄結晶器冷卻水系統進入預熱的狀態； 所述供水總管的控制閥門打開時、同時所述預熱設施進水管和預熱設施出水管上的控制閥門關閉時，水僅在所述連鑄結晶器冷卻水系統內流通，連鑄結晶器冷卻水系統進入正常冷卻狀態。
8.—種連鑄結晶器冷卻水預熱方法，用以對連鑄結晶器冷卻水系統中的水進行預熱，其特征在于: 首先，在預熱時，將連鑄結晶器冷卻水系統中的水引流至所述換熱器，使得水流在連鑄結晶器冷卻水系統和換熱器之間實現水的循環流通，同時將工廠凈循環回水引流至所述換熱器，使得凈循環回水與連鑄結晶器冷卻水系統中的水實現熱交換； 然后，當溫度探測儀測得所述連鑄結晶器冷卻水系統中的水溫達到目標溫度時，停止所述連鑄結晶器冷卻水系統和換熱器之間水的循環流通，使得水只在所述結晶器冷卻水系統內循環流通，同時停止將工廠凈循環回水引流至所述換熱器； 最后，完成預熱后向連鑄機發出允許開澆的信號。
【文檔編號】B22D11/055GK103495712SQ201310425896
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】金亞飚, 牛晉生, 魏琴, 田麟, 王智銘, 王樂為 申請人:寶鋼工程技術集團有限公司, 上海寶鋒工程技術有限公司