本發明涉及碳素鋼加工技術領域，具體為一種碳素鋼工藝余熱回收方法。

　　背景技術：

　　碳素鋼是近代工業中使用最早、用量最大的基本材料。世界各工業國家，在努力增加低合金高強度鋼和合金鋼產量的同時，也非常注意改進碳素鋼質量，擴大品種和使用范圍。

　　碳素鋼按含碳量可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。低碳鋼又稱軟鋼，含碳量從0.10％至0.25％，低碳鋼易于接受各種加工如鍛造，焊接和切削。中碳鋼的含碳量從0.25％至0.60％，中碳鋼熱加工及切削性能良好，焊接性能較差，強度比低碳鋼高，而塑性和韌性低于低碳鋼。可不經熱處理，直接使用熱軋材、冷拉材，亦可經熱處理后使用。中碳鋼大量用于制造各種機械零件。高碳鋼常稱工具鋼，含碳量從0.60％至1.70％，可以淬火和低溫回火，可制造切削各類的切削工具。

　　碳素鋼一般經過熱軋后空冷進行供貨，即將熱軋完畢并帶有一定熱量和溫度的碳素鋼放置在室溫下進行冷卻，這些熱量散發到空氣中造成了能量的浪費，降低了熱量的利用率。

　　技術實現要素：

　　本發明的主要目的在于提供一種碳素鋼工藝余熱回收方法，來解決現有技術中熱軋完畢后的坯料放置在室溫下冷卻，浪費熱量的技術問題。

　　為達到以上目的，本發明采用的技術方案為：一種碳素鋼工藝余熱回收方法，包括以下步驟：

　　s1粗熱軋：將厚度為200～600mm的鑄錠加熱到400～500℃開軋，在熱粗軋機可逆軋制到10～20mm厚的坯料；

　　s2冷卻降溫：將坯料切頭去尾后用冷卻液噴淋降溫至300～350℃；

　　s3運輸坯料：通過輸送輥將坯料進行持續性運輸；

　　s4添加導熱件：往連續運輸的坯料上持續添加導熱性良好的低熔點金屬；低熔點金屬吸收一段時間坯料上的熱量后融化為液態金屬，均勻涂抹液態金屬至坯料表面，并限制液態金屬流向與坯料運輸方向一致，涂抹厚度為0.5～1mm；

　　s5熱量轉化：吸熱器通過液態金屬作為導熱介質將坯料上的熱量進行接觸式吸熱，并通過余熱回收器將熱量轉化為蒸汽，蒸汽可用于其他設備的供能；

　　s6回收液態金屬：輸送輥末端改變液態金屬流動方向使得液態金屬流向垂直于坯料運輸方向，并使液態金屬落入收集桶中；

　　s7清理殘余低熔點金屬：用冷卻液除去坯料上殘余液態金屬并噴淋降溫至250～300℃；

　　s8熱精軋：坯料最終在熱精軋機并處于200～300℃的溫度下制成厚度2～5mm碳素鋼。

　　本發明的優點在于：1、通過投放低熔點金屬至連續運輸的坯料上，低熔點金屬遇到溫度過高的坯料，熔化呈液態金屬，雖然由固態金屬變為液態金屬，但其導熱性能不發生改變，金屬具有良好的導熱性，將坯料上的熱量通過液態金屬作為導熱介質接觸式的傳遞給吸熱器，吸熱器將該熱量通過余熱回收器轉化為蒸汽，蒸汽可以用作生產設備的能源。2、液態金屬也填充了吸熱器和坯料之間的間隙，使得吸熱器可以接觸式的吸收熱量；吸熱器再通過余熱回收器將這些熱量轉化為蒸汽，蒸汽可以用作生產設備的能源。

　　進一步優化，所述輸送輥將坯料的運輸速度為5～8r/min；所述液態金屬用于填充所述吸熱器底端到坯料表面的間隙。5～8r/min的運輸速度能使坯料前進的過程中吸熱量能將熱烈吸收，并由余熱回收器轉化為蒸汽，便于其他設備的供能。液態金屬便于坯料與吸熱器之間的熱傳遞。

　　進一步優化，所述低熔點金屬為熔點為200℃的錫合金。錫合金容易在200攝氏度的溫度下熔化成液態金屬，液態金屬可以將坯料上的熱量吸收，并可以通過余熱回收器回收熱量。

　　進一步優化，所述液態金屬收集后降溫至室溫，使得液態金屬由液態凝固成固態的低熔點金屬，并儲存循環利用。液態金屬吸收熱量后具有很高的溫度，降溫過程中液態金屬會慢慢凝固成固態的低熔點金屬，便于后續的循環利用。

　　進一步優化，所述吸熱器內包括固定底塊和風機，所述固定底塊上設有若干凹槽，所述凹槽內設有導熱管，所述導熱管的底部露出所述箱體，所述導熱管上套設有若干翅片，所述風機與所述導熱管正對設置。坯料的熱量通過液態金屬傳遞到導熱管上，導熱管上的翅片能夠提高換熱的效率，此時風機開啟啟動吹風，將這些熱量轉化為熱風，熱風進入余熱回收器，余熱回收器將這些熱量轉化為蒸汽可以成為其他設備的能源。

　　作為上述的改進，余熱回收裝置：包括機架，所述機架兩側設有用于限制液態金屬流動的限制板，處于所述輸送輥末端位置上的限制板上有與限制板垂直的導流板，所述導流板下方設有可移動的收集桶。限制板便于液態金屬不會流向機架兩側，只能沿著坯料運輸方向流動，避免了液態金屬的流失。

　　進一步優化，所述分流柱底端與坯料上表面相抵觸。

　　進一步優化，還包括用于添加低熔點金屬的擠出裝置，所述擠出裝置包括同心設置的可轉動的轉動腔和固定腔，所述轉動腔內盛裝有若干低熔點金屬塊，所述轉動腔上設有供低熔點金屬通過的第一開口，所述固定腔上設有供低熔點金屬通過的第二開口，所述第二開口連接有導管，所述第二開口與導管連接處安裝有一對破碎輥，所述導管與連續性運輸的坯料相對設置。轉動腔轉動帶動轉動腔內的低熔點金屬塊轉動，當轉動腔上的第一開口處于轉動腔下半部分時，低熔點金屬塊從第一開口通過至固定腔內壁，由于低熔點金屬塊自身的重力滑動至第二開口和導管的連接處，然后一對破碎輥將低熔點金屬塊破碎成小塊狀的金屬塊，成小塊狀的金屬塊通過導管落入坯料表面，在一定的時間下本坯料表面的溫度所熔化成液態金屬，進而增加其流動性，成小塊狀的金屬塊不會對坯料表面造成損傷，液態金屬具有高的導熱性能將坯料表面的熱量轉化為蒸汽儲存起來，蒸汽可以作其他設備的供能動力。

　　進一步優化，所述轉動腔內安裝有轉動軸，所述轉動軸沿周向設有若干攪動片，所述攪動片遠離轉動軸的一端安裝有與固定腔內壁形狀相適應的弧形板。轉動腔轉動的同時，轉動腔內轉動軸朝著與轉動腔轉動方向相反的方向轉動，攪動片能帶動低熔點金屬塊在轉動腔內轉動，從而提高低熔點金屬塊便于后續被破碎輥破碎成小塊狀的金屬塊，最終使得呈小塊塊的金屬塊轉化為液態金屬作為導熱件并填充吸熱器與坯料之間的間隙。

　　進一步優化，所述機架上設有電機，所述電機的輸出軸同軸連接有凸輪板，所述凸輪板用于均勻抹平液態金屬至坯料表面。電機帶動凸輪板轉動，凸輪板將液態金屬抹平至坯料表面。

　　附圖說明

　　圖1是本發明一種碳素鋼工藝余熱回收方法的工藝流程圖；

　　圖2是本發明中擠出裝置與吸熱器的位置關系的示意圖。

　　附圖標記：吸熱器1、機架2、限制板3、收集桶4、轉動腔5、第一開口51、固定腔6、導管7、破碎輥8、轉動軸9、攪動片10、弧形板11、分流柱12、凸輪板13、固定底塊14、導熱管15、風機16、翅片17。

　　具體實施方式

　　以下描述用于揭露本發明以使本領域技術人員能夠實現本發明。以下描述中的優選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。

　　本發明的實施例1如圖1～2所示:一種碳素鋼工藝余熱回收方法，包括以下步驟：

　　s1粗熱軋：將厚度為400mm的鑄錠加熱到450℃左右開軋，在熱粗軋機可逆軋制到15mm厚的坯料；

　　s2冷卻降溫：將坯料切頭去尾后用冷卻液噴淋降溫至325℃左右，用切割機將坯料的頭和尾去掉，由于坯料在熱粗軋機中會由于某些原因產生坯料的頭部和尾部上翹或者下沉的現象(例如下壓輥的轉速大于上壓輥的轉速會產生下沉的現象，上壓輥的溫度大于下壓輥的溫度會產生上翹的現象)，所以要將坯料的頭部和尾部去掉來保證坯料整體的平整性。

　　s3運輸坯料：通過運輸速度為5～8r/min的運輸輥將坯料進行持續性運輸；

　　s4添加導熱件：使用擠出裝置向連續運輸的坯料上持續添加導熱性良好的低熔點金屬，所述擠出裝置包括同心設置的可轉動的轉動腔5和固定腔6，所述轉動腔5內盛裝有若干低熔點金屬塊，所述轉動腔5上設有供低熔點金屬通過的第一開口51，所述固定腔6上設有供低熔點金屬通過的第二開口，所述第二開口連接有導管7，所述第二開口與導管7連接處安裝有一對破碎輥8，所述導管7與連續性運輸的坯料相對設置。轉動腔5轉動帶動轉動腔5內的低熔點金屬塊轉動，當轉動腔5上的第一開口51處于轉動腔5下半部分時，低熔點金屬塊從第一開口51通過至固定腔6內壁，由于低熔點金屬塊自身的重力滑動至第二開口和導管7的連接處，然后一對破碎輥8將低熔點金屬塊破碎成小塊狀的金屬塊，成小塊狀的金屬塊通過導管7落入坯料表面，在一定的時間下被坯料表面的溫度所熔化成液態金屬，進而增加其流動性，此時啟動電機，電機帶動凸輪板13轉動，凸輪板13轉動將液態金屬抹平至坯料表面，并限制液態金屬流向與坯料運輸方向一致，涂抹厚度為0.5～1mm，成小塊狀的金屬塊不會對坯料表面造成損傷，液態金屬具有高的導熱性能將坯料表面的熱量轉化為蒸汽儲存起來，蒸汽可以作其他設備的供能動力；所述低熔點金屬為熔點為200℃的錫合金，低熔點金屬接觸至坯料后，經過3～5min開始熔化成液態金屬。錫合金價格較為實惠，且能夠回收利用。

　　s5熱量轉化：吸熱器1通過液態金屬作為導熱介質將坯料上的熱量進行接觸式吸熱，吸熱器1與添加低熔點金屬的擠出裝置之間的距離為15～30m，液態金屬不僅可以傳導熱量，還可以填充坯料與吸熱器1之間的間隙，吸熱器1吸收坯料上的熱量并通過余熱回收器將熱量轉化為蒸汽，蒸汽可用于其他設備的供能；所述吸熱器1內包括固定底塊14和風機16，所述固定底塊14上設有若干凹槽，所述凹槽內設有導熱管15，所述導熱管15的底部露出所述箱體，所述導熱管15上套設有若干翅片17，所述風機16與所述導熱管15正對設置。坯料上的熱量通過液態金屬傳遞到導熱管15上，導熱管15上的翅片17能夠提高換熱的效率，此時風機16開啟吹風，將這些熱量轉化為熱風，熱風經過通氣管進入熱管余熱回收器。

　　s6回收液態金屬：輸送輥末端改變液態金屬流動方向使得液態金屬流向垂直于坯料運輸方向，并使由回收裝置回收，回收裝置包括機架2，所述機架2兩側設有用于限制液態金屬流動的限制板3，處于所述輸送輥末端位置上的限制板3上有與限制板3垂直的導流板，所述兩個導流板之間設有分流柱12，所述導流板下方設有可移動的收集桶4。限制板3限制了液態金屬的流動，使得液態金屬不會流失，液態金屬會流向輸送輥末端上的導流板，液態金屬在分流柱12的作用下分岔為兩股液態金屬并向兩側的限制板3方向移動，最后在導流板的作用下流入至收集桶4中，由于液態金屬吸收了大量的熱，導致溫度很高，收集桶4收集液態金屬并將液態金屬冷卻至室溫的溫度，液態金屬凝固成金屬塊，便于回收利用，使用該套裝置，裝置回收率大約為60％～70％，降低了錫合金的消耗。

　　s7清理殘余低熔點金屬：用冷卻液除去坯料上殘余的液態金屬并將坯料的表面溫度噴淋降溫至250～300℃；

　　s8熱精軋：坯料最終在熱精軋機并處于200～300℃的溫度下制成厚度2～5mm碳素鋼。

　　本發明將粗熱軋至精熱軋過程中的熱量通過接觸式的吸熱器將坯料上的熱量轉化成蒸汽能量，蒸汽能夠作為其他設備的供能動力。

　　以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明的范圍內。本發明要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。