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燒結(jié)爐是粉末冶金領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的高溫?zé)崽幚碓O(shè)備 ，工件在燒結(jié)爐膛中經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)后 ，需要通過(guò)冷卻裝置使工件冷卻下來(lái) ，一般燒結(jié)爐的冷卻裝置是用水作冷卻介質(zhì)的夾層冷卻水套（簡(jiǎn)稱(chēng)冷卻水箱）。當(dāng)工件從爐膛中進(jìn)入冷卻水箱時(shí)，釋放出大量的熱量，輻射或傳遞到冷卻水中。通常 ，吸收了大量熱能的冷卻水 ，經(jīng)過(guò)各種途徑冷卻的同時(shí)把大量的熱量排到大氣中 ，既浪費(fèi)了能量 ，又形成熱污染。在低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代 ，節(jié)約能源、減少排放是每個(gè)人義不容辭的職責(zé)。設(shè)計(jì)制造出一種燒結(jié)爐冷卻水熱能利用裝置 ，既可以利用能源 ，又可以降低排放 ，是兩全其美的大好事。
圖1 是燒結(jié)爐冷卻水熱能利用裝置的原理圖。燒結(jié)爐爐膛（1）上依次安裝有第一節(jié)冷卻水箱（2）、第二節(jié)冷卻水箱（3）和第三節(jié)冷卻水箱（4）。
通常的冷卻原理是 ：第三節(jié)冷卻水箱（4）通過(guò)軟管（7）與第二節(jié)冷卻水箱（3）相連 ，第二節(jié)冷卻水箱（3）與熱水出水管（6）、熱水出水管（6）與冷卻塔（15）、冷卻塔（15）與水池（14）、水池（14）與抽水泵（12）、抽水泵（12）與冷水管（11）、冷水管（11）與水塔（10）、水塔（10）與冷卻進(jìn)水管（9）、冷卻進(jìn)水管（9）與第三節(jié)冷卻水箱（4）相連 ，件輻射的熱量 ，熱量隨著水流的流動(dòng)被帶到管道及冷卻塔而散發(fā)到大氣中 ，同時(shí)得到降溫的作為冷卻介質(zhì)的水在這些管道或裝備中沿著箭頭方向循環(huán)流動(dòng) ，在冷卻水箱部位吸收高溫工水繼續(xù)循環(huán)利用。
該裝置的特殊特征在于 ：熱水出水管（6）還與分流管（16）、分流管（16）與蓄水箱（19）、蓄水箱（19）與熱水進(jìn)水管（20）、熱水進(jìn)水管（20）與第一節(jié)冷卻水箱（2）、第一節(jié)冷卻水箱（2）與蒸汽管（8）、以及蒸汽管（8）與工作站（13）相連。在分流管（16）與蓄水箱（19）之間裝有抽水泵（17）和閥門(mén)（18），在蓄水箱（19）與第一節(jié)冷卻水箱（2）之間也裝有抽水泵（22）和閥門(mén)（21）。在第一節(jié)冷卻水箱（2）的側(cè)面安裝有水位計(jì)（5），在底部安裝有排污管（23），在上部安裝有加熱裝置及安全閥（24）。該特殊裝置的功能原理類(lèi)似于一個(gè)小小的鍋爐 [2]，有一定溫度的冷卻水流經(jīng) 6-16-17-18-19-20-21-22 后 ，進(jìn)入第一節(jié)冷卻水箱（2），當(dāng)高溫?zé)Y(jié)的工件從爐膛進(jìn)入到第一節(jié)冷卻水箱時(shí) ，釋放出大量的熱量 ，冷卻水吸收熱量后轉(zhuǎn)化成蒸汽 ，經(jīng)蒸汽管（8）流到工作站（13），用于生產(chǎn)和生活中 ，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
燒結(jié)爐冷卻水熱能利用裝置的關(guān)鍵技術(shù)
該熱能利用裝置的關(guān)鍵在第一節(jié)冷卻水箱（2）的設(shè)計(jì)制造 ，圖 2 為第一節(jié)冷卻水箱的截面圖。
水箱（2）是由內(nèi)層（25）、儲(chǔ)水層（26）、中間層（27）和外層（28）所組成 ；其中 ，內(nèi)層（25）和中間層（27）為耐高溫高壓的 19Mn6 特種鋼材料所制成 ，外層（28）為三元乙丙橡膠保溫材料所制成。為了保證所產(chǎn)生蒸汽的穩(wěn)定性 ，在上部安裝有智能控溫的加熱裝置 ，當(dāng)工件釋放的熱量不足以產(chǎn)生蒸汽時(shí) ，可通過(guò)調(diào)節(jié)加熱裝置補(bǔ)償熱量。在側(cè)面安裝有水位計(jì)（5），調(diào)節(jié)水箱中的水位在 60%~70% 之間 ，以利于蒸汽的產(chǎn)生。在底部安裝有排污管（23），以便于清理水垢。在上部還裝有安全閥（24）以保證裝置的安全。
3 燒結(jié)爐冷卻水熱能的實(shí)踐利用
圖 1 中的工作站（13）可以是電鍍生產(chǎn)線、造紙生產(chǎn)線、鍋爐或采暖裝置等 ，在日常生產(chǎn)或生活中 ，有著廣泛的應(yīng)用。
我廠有電鍍生產(chǎn)線 ，以前是用鍋爐產(chǎn)生蒸汽供生產(chǎn)線使用 ，每年光燃油的費(fèi)用就高達(dá) 50 萬(wàn)元，同時(shí)我廠有 10 條燒結(jié)爐生產(chǎn)線，通過(guò)各臺(tái)爐熱能利用裝置并網(wǎng)使用后 ，鍋爐得以停用 ，每年為工廠節(jié)約 50 萬(wàn)元以上 ，提高了效益。
如果在北方 ，該裝置是絕佳的采暖供熱裝置。
此外 ，在造紙、化工以及日常生活中 ，該裝置都可以得到廣泛的應(yīng)用。
4 結(jié)論
能源是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展及社會(huì)進(jìn)步的重要基礎(chǔ) ，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動(dòng)力。隨著能源形勢(shì)日趨嚴(yán)峻 ，節(jié)能減排越來(lái)越成為當(dāng)前工業(yè)及各部門(mén)面臨的重要問(wèn)題 ，已成為當(dāng)今人類(lèi)的共識(shí)。溫家寶總理 2009 年 12 月 18 日在丹麥哥本哈根氣候變化會(huì)議領(lǐng)導(dǎo)人會(huì)議上講到 ：“1990 至 2005 年 ，我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放強(qiáng)度下降了 46％”，同時(shí)又提出“我國(guó)到 2020 年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比 2005 年下降 40％ ~45％”的目標(biāo) ，這是需要大家共同付出艱苦的努力才可以實(shí)現(xiàn)的。燒結(jié)爐冷卻水的余熱屬于低品位余熱 ，但只要我們想著加以利用 ，就可以產(chǎn)生不少的經(jīng)濟(jì)效益。為節(jié)能減排做出自己的努力是每個(gè)公民義不容辭的責(zé)任。
原文《燒結(jié)爐的熱能利用》何耀春
