本申請是中國申請?zhí)枮?01380049642.4的發(fā)明專利申請的分案申請(原申請的名稱為“制造設(shè)備列以及熱電發(fā)電方法”，原申請的申請日為2013年09月26日)。

本發(fā)明涉及具有移動的熱源的煉鋼廠的制造設(shè)備列，且涉及具備了將由熱軋工序中的板坯、粗軋棒以及熱軋鋼帶的輻射而產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為電能并回收的熱電發(fā)電裝置的熱軋設(shè)備列以及使用該熱軋設(shè)備列的熱電發(fā)電方法。

另外，上述制造設(shè)備列是具備了將連續(xù)實施鑄造以及軋制的鋼板制造工序中的熱板坯或熱軋板的熱能轉(zhuǎn)換為電能并回收的熱電發(fā)電裝置且進(jìn)行鑄造以及軋制的鋼板制造設(shè)備列，而且涉及使用了該設(shè)備列的熱電發(fā)電方法。

背景技術(shù)：

作為塞貝克效應(yīng)很久以來已經(jīng)若向不同種類的導(dǎo)體或者半導(dǎo)體賦予溫度差，則在高溫部與低溫部之間產(chǎn)生電動勢，也已知利用這樣的性質(zhì)，使用熱電發(fā)電元件將熱直接轉(zhuǎn)換為電力。

近年，在煉鋼工廠等的制造設(shè)備中，一直進(jìn)行如下研究，即，例如，通過使用上述那樣的熱電發(fā)電元件的發(fā)電，而利用在此之前作為廢熱而被廢棄的能量，例如由板坯、粗軋棒以及熱軋鋼帶等鋼材的輻射而產(chǎn)生的熱能。

作為利用熱能的方法，例如，專利文獻(xiàn)1記載有，將受熱裝置與高溫物體對峙地配置，將高溫物體的熱能轉(zhuǎn)換為電能并回收的方法。

專利文獻(xiàn)2記載有使作為廢熱而被處理的熱能與熱電元件模塊接觸而轉(zhuǎn)換為電能并回收的方法。

專利文獻(xiàn)3記載有將在冷床中從冷卻材料向大氣中擴(kuò)散的熱量作為電力回收的方法。

專利文獻(xiàn)4記載有能夠通過耙件(rake)的熱傳導(dǎo)高效地將高溫材料的熱能轉(zhuǎn)換為電能的熱回收方法以及冷床。

專利文獻(xiàn)5記載有將因熱軋生產(chǎn)線的金屬材料的處理而產(chǎn)生的熱回收并作為電力而儲藏的熱回收裝置。

專利文獻(xiàn)1:日本特開昭59-198883號公報

專利文獻(xiàn)2:日本特開昭60-34084號公報

專利文獻(xiàn)3:日本特開平10-296319號公報

專利文獻(xiàn)4:日本特開2006-263783號公報

專利文獻(xiàn)5:日本特開2011-62727號公報

然而，在專利文獻(xiàn)1中，具有能夠適用于板坯連鑄生產(chǎn)線的主旨的記載，但沒有考慮實際操作中的板坯的溫度變化、因板坯量的變動而產(chǎn)生的釋放熱量(熱能)的變動等因操作條件的變動而產(chǎn)生的熱源溫度的變化。

另外，在專利文獻(xiàn)2中，需要將模塊相對于熱源固定，因此存在對于如熱軋設(shè)備等那樣移動的熱源無法應(yīng)用該技術(shù)的問題。

在專利文獻(xiàn)3中，具有中/高溫部的材料溫度在300℃以上，且使用其輻射熱與冷卻了材料后的對流熱的記載，但針對實際操作中的高溫材料的溫度變化、因高溫材料的變動而產(chǎn)生的釋放熱量(熱能)的變動等因操作條件的變動而產(chǎn)生的熱源溫度的變化，并沒有記載。

專利文獻(xiàn)4所記載的技術(shù)僅特定于基于熱傳導(dǎo)的熱回收，針對實際操作中的高溫材料的溫度變化、因高溫材料的變動而產(chǎn)生的釋放熱量(熱能)的變動等因操作條件的變動而產(chǎn)生的熱源溫度的變化，并沒有考慮。

專利文獻(xiàn)5所記載的技術(shù)除了沒有上述實際操作上的考慮之外，該文獻(xiàn)中記載的電力儲藏機(jī)構(gòu)也不一定需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述的現(xiàn)狀而開發(fā)的，目的在于一并提供在熱源移動(流動)的熱軋設(shè)備、進(jìn)行鑄造以及軋制的鋼板制造設(shè)備中，具備了能夠高效地將釋放狀態(tài)變動的板坯、粗軋棒、熱軋鋼帶、熱板坯以及熱軋板的熱能轉(zhuǎn)換為電能并回收的熱電發(fā)電裝置的熱軋設(shè)備列、和進(jìn)行鑄造以及軋制的鋼板制造設(shè)備列、以及使用了它們的熱電發(fā)電方法。

發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述的課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過與熱能的釋放狀態(tài)對應(yīng)地對熱源與熱電發(fā)電單元之間的距離等設(shè)置位置進(jìn)行調(diào)整，從而能夠進(jìn)行高效率的熱電發(fā)電，進(jìn)而一并開發(fā)了新煉鋼廠中的具備能夠進(jìn)行熱能利用的熱電發(fā)電裝置的熱軋設(shè)備列、和進(jìn)行鑄造以及軋制的鋼板制造設(shè)備列、以及使用了它們的熱電發(fā)電方法。

本發(fā)明立足于上述見解。

即，本發(fā)明的主旨結(jié)構(gòu)如以下所述。

1.在具有移動的熱源的煉鋼廠的制造設(shè)備列中，

上述制造設(shè)備列具備具有熱電發(fā)電單元的熱電發(fā)電裝置，并且，該熱電發(fā)電單元與上述熱源對峙而且與該熱源中的至少一個的溫度、以及/或者該熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地設(shè)置，

上述制造設(shè)備列進(jìn)一步具有移動機(jī)構(gòu)，該移動機(jī)構(gòu)控制上述熱電發(fā)電單元與上述熱源之間的距離，

上述移動機(jī)構(gòu)基于預(yù)先求出的熱電發(fā)電效率高的距離與熱源溫度的關(guān)系，與上述熱源的溫度對應(yīng)地控制上述熱電發(fā)電單元與上述熱源之間的距離，或者

基于預(yù)先求出的從上述熱源到上述熱電發(fā)電單元的距離與該熱電發(fā)電單元的輸出的關(guān)系，與上述熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地控制上述熱電發(fā)電單元與上述熱源之間的距離。

2.根據(jù)上述1所述的制造設(shè)備列，上述制造設(shè)備列是具備對加熱的板坯進(jìn)行粗軋而成為粗軋棒的粗軋機(jī)、以及對粗軋棒進(jìn)行精軋而成為熱軋鋼帶的精軋機(jī)的熱軋設(shè)備列，

上述熱電發(fā)電單元在從粗軋機(jī)前至熱軋鋼帶輸送路徑的任意位置，與板坯、粗軋棒以及熱軋鋼帶對峙，而且與該板坯、粗軋棒以及熱軋鋼帶中的至少一個的溫度、以及/或者上述熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地設(shè)置。

3.根據(jù)上述2所述的制造設(shè)備列，將上述熱電發(fā)電單元與板坯、粗軋棒以及熱軋鋼帶中的至少一個的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地，相比高溫部而在低溫部接近設(shè)置。

4.根據(jù)上述2或3所述的制造設(shè)備列，將上述熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊與板坯、粗軋棒以及熱軋鋼帶中的至少一個的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地，相比低溫部而較密集地配置于高溫部。

5.根據(jù)上述2所述的制造設(shè)備列，上述熱電發(fā)電裝置還具備熱反射件。

6.根據(jù)上述2所述的制造設(shè)備列，上述熱電發(fā)電裝置成為包圍板坯、粗軋棒以及熱軋鋼帶中的至少一個的外周部的形狀。

7.根據(jù)上述2所述的制造設(shè)備列，上述熱電發(fā)電裝置至少在一處設(shè)置有開口部。

8.根據(jù)上述5所述的制造設(shè)備列，上述移動機(jī)構(gòu)進(jìn)行熱電發(fā)電單元的整體移動。

9.根據(jù)上述2所述的制造設(shè)備列，上述熱電發(fā)電裝置還具備與上述熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地對該熱電發(fā)電單元的運(yùn)轉(zhuǎn)非運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行判斷的運(yùn)轉(zhuǎn)判斷機(jī)構(gòu)。

10.一種熱電發(fā)電方法，使用上述2所述的制造設(shè)備列，來接收板坯、粗軋棒以及熱軋鋼帶中的至少一個的熱量而進(jìn)行熱電發(fā)電。

11.根據(jù)上述10所述的熱電發(fā)電方法，使用上述制造設(shè)備列的運(yùn)轉(zhuǎn)判斷機(jī)構(gòu)，對熱電發(fā)電單元的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。

12.根據(jù)上述1所述的制造設(shè)備列，上述制造設(shè)備列是具備板坯鑄造機(jī)以及軋制生產(chǎn)線的進(jìn)行鑄造以及軋制的鋼板制造設(shè)備列，

上述熱電發(fā)電單元在從上述板坯鑄造機(jī)的板坯冷卻裝置以及板坯切斷裝置中的板坯冷卻裝置出口側(cè)、板坯切斷裝置內(nèi)以及板坯切斷裝置出口側(cè)、以及上述軋制生產(chǎn)線的保持爐、感應(yīng)爐、軋制機(jī)以及輥道中的保持爐之前、保持爐之后、感應(yīng)爐之前、感應(yīng)爐之后、軋制機(jī)之前、軋制機(jī)之后、輥道上以及輥道之間中選擇的至少一處位置，與板坯以及/或者熱軋板對峙，而且與板坯以及熱軋板中的至少一個的溫度、以及/或者上述熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地設(shè)置。

13.上述12所述的制造設(shè)備列，將上述熱電發(fā)電單元與板坯以及熱軋板中的至少一個的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地，相比高溫部而在低溫部接近設(shè)置。

14.上述12或13所述的制造設(shè)備列，將上述熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊與板坯以及熱軋板中的至少一個的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地，相比低溫部而較密集地配置于高溫部。

15.根據(jù)上述12所述的制造設(shè)備列，上述熱電發(fā)電裝置還具備熱反射件。

16.根據(jù)上述12所述的制造設(shè)備列，上述熱電發(fā)電裝置成為包圍板坯以及熱軋板中的至少一個的外周部的形狀。

17.根據(jù)上述12所述的制造設(shè)備列，上述熱電發(fā)電裝置至少在一處設(shè)置有開口部。

18.根據(jù)上述12所述的制造設(shè)備列，上述移動機(jī)構(gòu)進(jìn)行熱電發(fā)電單元的整體移動。

19.根據(jù)上述12所述的制造設(shè)備列，上述熱電發(fā)電裝置還具備與上述熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地對熱電發(fā)電單元的運(yùn)轉(zhuǎn)非運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行判斷的運(yùn)轉(zhuǎn)判斷機(jī)構(gòu)。

20.一種熱電發(fā)電方法，使用上述12所述的制造設(shè)備列，來接收板坯以及熱軋板中的至少一個的熱量而進(jìn)行熱電發(fā)電。

21.根據(jù)上述20所述的熱電發(fā)電方法，使用上述制造設(shè)備列的運(yùn)轉(zhuǎn)判斷機(jī)構(gòu)，對熱電發(fā)電單元的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。

根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)犭姲l(fā)電單元與熱源(板坯、粗軋棒、熱軋鋼帶以及熱軋板)保持為發(fā)電效率良好的狀態(tài)，因此有效地提高發(fā)電效率。其結(jié)果，與以往相比，能夠以高程度回收從熱源釋放的熱能。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的熱電發(fā)電裝置的設(shè)置例的圖。

圖2是本發(fā)明的一實施方式的熱電發(fā)電單元的剖視圖。

圖3是表示本發(fā)明的一實施方式的熱電發(fā)電裝置的設(shè)置場所(熱軋設(shè)備)的圖。

圖4是表示本發(fā)明的一實施方式的熱電發(fā)電裝置的設(shè)置場所(進(jìn)行鑄造以及軋制的鋼板制造設(shè)備)的圖。

圖5是表示發(fā)電輸出比相對于鋼材與熱電發(fā)電單元之間的距離的關(guān)系的圖表。

圖6是表示本發(fā)明的一實施方式的熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊的配置的剖視圖。

圖7(a)以及(b)是表示本發(fā)明的帶反射件的熱電發(fā)電裝置的設(shè)置例的圖。

圖8(a)以及(b)是表示本發(fā)明的熱電發(fā)電單元的另一設(shè)置例的圖。

具體實施方式

以下，具體地對本發(fā)明進(jìn)行說明。

圖1是對本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的一實施方式進(jìn)行說明的示意圖。在圖中，1是熱電發(fā)電單元，2是熱源。

在本發(fā)明中，熱電發(fā)電裝置具備與熱源2對峙并與熱源2的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地配置的熱電發(fā)電單元1。

本發(fā)明的熱源是熱軋裝置中的板坯、粗軋棒以及熱軋鋼帶(以下，僅稱為板坯等)、鑄造以及軋制工序中的板坯或熱軋板(稱呼根據(jù)處理工序而變?yōu)榇周埌?、熱鋼板、熱軋板、鋼板、熱鋼帶、鋼帶、帶鋼、厚板等，在本發(fā)明中包含于上述的熱源并稱為板坯等)。

另外，本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置在板坯等的寬度方向以及長邊方向上至少具備一個熱電發(fā)電單元。而且，該熱電發(fā)電單元具有與板坯等對峙的受熱機(jī)構(gòu)、至少一個的熱電發(fā)電模塊、以及散熱機(jī)構(gòu)。

受熱機(jī)構(gòu)依賴于材質(zhì)，但成為熱電元件的高溫側(cè)溫度從正幾度到幾十度，根據(jù)情況而達(dá)到幾百度左右的溫度。因此，受熱機(jī)構(gòu)只要在該溫度下具有耐熱性、耐久性即可。例如，除了銅、銅合金、鋁、鋁合金、陶瓷之外，還能夠使用一般的鋼鐵材料。

此外，鋁熔點較低，因此能夠在進(jìn)行與熱源對應(yīng)的熱設(shè)計且耐熱的情況下使用。另外，陶瓷導(dǎo)熱率較小，因此導(dǎo)致在受熱機(jī)構(gòu)之中產(chǎn)生溫差，但在產(chǎn)生在板坯等與板坯等之間無熱源的狀態(tài)的位置，也能夠期待蓄熱效果，因此能夠使用。

另一方面，散熱機(jī)構(gòu)可以是以往公知的機(jī)構(gòu)，沒有特別的限制，但作為優(yōu)選的方式而例示出具備了風(fēng)扇的冷卻設(shè)備、活用了接觸傳熱的水冷設(shè)備、活用了沸騰傳熱的散熱件、以及具有制冷劑流路的水冷板等。

另外，通過噴淋冷卻等對熱電發(fā)電單元的低溫側(cè)進(jìn)行水冷，也能夠高效地將低溫側(cè)冷卻。特別是，在將熱電發(fā)電單元設(shè)置于比熱源更靠下方的情況下，即使應(yīng)用噴淋冷卻，若適當(dāng)?shù)嘏渲脟娏芷鳎瑒t殘留的水也落下至工作臺，將熱電發(fā)電單元的低溫側(cè)高效地冷卻，而不會冷卻熱電發(fā)電單元的高溫側(cè)。在進(jìn)行噴淋冷卻的情況下，與噴淋制冷劑接觸而冷卻的一側(cè)成為散熱機(jī)構(gòu)。

如圖2所示，用于本發(fā)明的熱電發(fā)電模塊5二維地排列有通過幾十～幾百對電極4將熱電元件3亦即p型以及n型半導(dǎo)體連接而得的熱電元件群，還包括配置于熱電元件群的兩側(cè)的絕緣件6。另外，上述熱電發(fā)電模塊5也可以在兩側(cè)或一側(cè)具備熱傳導(dǎo)片、保護(hù)板。而且該保護(hù)板也可以分別兼作受熱機(jī)構(gòu)7、散熱機(jī)構(gòu)8。

在受熱機(jī)構(gòu)7以及/或者散熱機(jī)構(gòu)8亦即冷卻板本身是絕緣件、或表面覆蓋有絕緣件的情況下，也可以作為絕緣件的代替品。在圖中，1是熱電發(fā)電單元，3是熱電元件，4是電極，6是絕緣件，5是熱電發(fā)電模塊，7是受熱機(jī)構(gòu)，8是散熱機(jī)構(gòu)。

在本發(fā)明中，在受熱機(jī)構(gòu)與熱電發(fā)電模塊之間、散熱機(jī)構(gòu)與熱電發(fā)電模塊之間、而且絕緣件與保護(hù)板之間等，為了減少部件彼此的熱接觸電阻而實現(xiàn)熱電發(fā)電效率的進(jìn)一步的提高，能夠設(shè)置上述的熱傳導(dǎo)片。該熱傳導(dǎo)片具有規(guī)定的導(dǎo)熱率，只要是能夠在熱電發(fā)電模塊的使用環(huán)境下使用的片材，就沒有特別限制，例示出石墨片材等。

此外，本發(fā)明的熱電發(fā)電模塊的大小優(yōu)選為1×10^-2m²以下。因為通過使模塊的大小成為上述程度能夠抑制熱電發(fā)電模塊的變形。更優(yōu)選為2.5×10^-3m²以下。

另外，熱電發(fā)電單元的大小優(yōu)選為1m²以下。這是因為通過使單元成為1m²以下能夠抑制熱電發(fā)電模塊相互間、熱電發(fā)電單元本身的變形。更優(yōu)選為2.5×10^-1m²以下。此外，在本發(fā)明中，能夠同時使用多個上述熱電發(fā)電單元。

在本發(fā)明中，作為熱源，使用因熱軋生產(chǎn)線的板坯等的輻射而產(chǎn)生的熱能。熱軋生產(chǎn)線由圖3所示的那樣的、加熱爐、粗軋機(jī)、精軋機(jī)、以及卷取機(jī)構(gòu)成。此外，熱軋工序是指使在熱軋生產(chǎn)線的前工序或者加熱爐中加熱到1000～1200℃左右的約20～30ton的鋼塊(板坯)通過粗軋機(jī)成為粗軋棒，進(jìn)一步通過精軋機(jī)而成為板厚：1.2～25mm左右的熱軋鋼帶的工序。此外，在本發(fā)明中，精軋機(jī)內(nèi)的鋼材稱為熱軋鋼帶。

在本發(fā)明中，具有與板坯、粗軋棒以及熱軋鋼帶中的至少一個(包括熱電發(fā)電單元所對峙的位置以及適于溫度測定的附近)的溫度(以下，僅稱為板坯等的溫度)以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地設(shè)置的熱電發(fā)電單元。如圖3所示那樣，通過將這樣的熱電發(fā)電單元在從粗軋機(jī)前經(jīng)由精軋機(jī)直至熱軋鋼帶輸送路徑的任意位置(圖中a～e)，與板坯等的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地設(shè)置，從而能夠與實際操作中的熱源的溫度變動等對應(yīng)地進(jìn)行高效的發(fā)電。

此外，本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置(熱電發(fā)電單元)的設(shè)置不局限于板坯等的上方也能夠設(shè)置于下方，設(shè)置位置也不局限于一個位置，也可以是多個位置。

圖4表示本發(fā)明使用的鑄造以及軋制裝置的結(jié)構(gòu)例。首先，為了鑄造板坯，配置具備中間包9與鑄模10的鑄造機(jī)11，然后配置保持爐12、感應(yīng)爐13、粗軋機(jī)14、精軋機(jī)15、水冷裝置16以及卷取機(jī)17。

配置于鑄造機(jī)之后的保持爐能夠為通常的氣體燃燒爐。保持爐與感應(yīng)爐的配置也可以更換順序。另外，也可以使用在間歇式軋制的情況下使用的加熱爐。

另外，在鑄造機(jī)11與保持爐12之間配置有剪切機(jī)18，而且在粗軋機(jī)14之后配置有剪切機(jī)19，在精軋機(jī)15之后配置有帶鋼剪切機(jī)20。

另外，如圖4所示的那樣，通過在板坯鑄造機(jī)的板坯冷卻裝置以及板坯切斷裝置中的板坯冷卻裝置出口側(cè)、板坯切斷裝置內(nèi)以及板坯切斷裝置出口側(cè)(圖4f)、以及軋制生產(chǎn)線的保持爐、感應(yīng)爐(圖4g)、粗軋機(jī)(圖4h)、精軋前的相比除鱗裝置更靠上游側(cè)(圖4i)、精軋機(jī)內(nèi)(圖4j)以及熱軋板輸送路徑上(圖4k)的意位置，將這樣的熱電發(fā)電單元與板坯等的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地設(shè)置，從而能夠與實際操作中的熱源的溫度變動等對應(yīng)地進(jìn)行高效的發(fā)電。

本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置(熱電發(fā)電單元)的設(shè)置不局限于板坯等的上方也能夠設(shè)置于下方，設(shè)置位置也不局限于一個位置，也可以是多個位置。另外，上述熱電發(fā)電裝置也能夠設(shè)置于水冷裝置16附近。

為了維持熱電發(fā)電單元的高運(yùn)轉(zhuǎn)率，優(yōu)選在與板坯等接近的時間較長的場所設(shè)置熱電發(fā)電單元。

例如，可舉出在從加熱爐輸出的板坯到達(dá)粗軋機(jī)為止的輸送臺上(圖3a)、除去加熱時等生成于表面的氧化皮的除鱗裝置的入口側(cè)或出口側(cè)、進(jìn)行板坯的寬度調(diào)整的精整壓力機(jī)附近、粗軋機(jī)附近(圖3b)、或者在精軋機(jī)前粗軋棒滯留較長時間的相比精軋前的除鱗裝置更靠上游側(cè)(圖3c)、精軋機(jī)內(nèi)(圖3d)、以及熱軋鋼帶輸送路徑上(圖3e)等。

另外，在進(jìn)行鑄造以及軋制的鋼板制造設(shè)備列的情況下，可舉出：在從加熱爐輸出的板坯到達(dá)粗軋機(jī)為止的輸送臺上(圖4g-h之間)、除去加熱時等生成于表面的氧化皮的除鱗裝置(未圖示)的入口側(cè)或出口側(cè)、進(jìn)行板坯的寬度調(diào)整的精整壓力機(jī)附近(未圖示)、粗軋機(jī)附近(圖4h)、或者在精軋機(jī)前粗軋棒滯留較長時間的相比精軋前的除鱗裝置更靠上游側(cè)(圖4i)、精軋機(jī)內(nèi)(圖4j)、以及熱軋板輸送路徑上(圖4k)等。

另外，在精軋機(jī)前的、從粗軋機(jī)將粗軋棒輸送至精軋機(jī)的區(qū)間，為了抑制粗軋棒的溫度降低，存在用罩覆蓋輸送臺的場所。該罩能夠開閉，在抑制溫度降低的情況下關(guān)閉罩且在未使用軋制機(jī)的情況下打開罩的使用方法是常用方法。

能夠在上述罩安裝本發(fā)明的熱電發(fā)電單元。

此處的粗軋棒的溫度大概在1100℃左右，但為了對一側(cè)進(jìn)行冷卻而確保發(fā)電所需要的溫度差，而設(shè)置散熱機(jī)構(gòu)由此有效地提高熱電單元的發(fā)電效率。

在熱源亦即板坯等與熱電發(fā)電裝置保持微小空間而通過時產(chǎn)生電，在熱電發(fā)電裝置附近沒有熱源時從熱向電的轉(zhuǎn)換效率惡化，但在這樣的情況下，若借助功率調(diào)節(jié)器等，與電力系統(tǒng)相連，便能夠高效地利用產(chǎn)生的電。此外，在作為獨立電源而使用的情況下，與太陽能發(fā)電相同，通過使用蓄電池，能夠?qū)a(chǎn)生的電力的變動吸收而使用。

另外，在熱電發(fā)電裝置的上游側(cè)設(shè)置溫度計，能夠根據(jù)該溫度計的測定值，對熱電發(fā)電單元與板坯等之間的距離進(jìn)行控制。通過具有這樣的功能，在存在產(chǎn)品批次的切換等、板坯等的溫度變動等的情況下，也能夠與該溫度變動等適當(dāng)?shù)貙?yīng)而進(jìn)行熱電發(fā)電，結(jié)果提高熱電發(fā)電的效率。

此外，上述的溫度計優(yōu)選輻射溫度計等非接觸型。

而且，若預(yù)先求出板坯等的溫度與熱電發(fā)電的效率最高的距離的關(guān)系，則能夠與上述的溫度計的測定值對應(yīng)地、根據(jù)該溫度變動將上述的熱電發(fā)電單元與板坯等之間的距離適當(dāng)?shù)刈兏?/p>

在本發(fā)明中，也可以與板坯等的尺寸、品種對應(yīng)地，預(yù)先設(shè)定熱電發(fā)電單元的位置。另外，也可以根據(jù)與尺寸、品種對應(yīng)的熱電發(fā)電單元中的每一個的輸出電力實際效果，預(yù)先設(shè)定熱電發(fā)電單元的設(shè)置位置。并且，也可以根據(jù)每一個熱電發(fā)電單元的輸出電力實際效果，以及/或者根據(jù)通過溫度等預(yù)測的輸出電力預(yù)測，與尺寸、品種對應(yīng)地預(yù)先設(shè)定熱電發(fā)電單元的設(shè)置場所。除此之外，也可以在設(shè)備導(dǎo)入時，預(yù)先決定熱電發(fā)電單元與熱源亦即板坯等之間的距離、熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊的配置。

例如，若使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊間隔為60mm，在板坯的尺寸為寬度：900mm，溫度為1200℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與板坯之間的距離控制為720mm，另外在板坯的尺寸為寬度：900mm、溫度為1100℃的情況下，將上述距離控制為530mm，則能夠進(jìn)行效率最高的熱電發(fā)電。

另外，若以上述熱電發(fā)電模塊間隔，在熱軋鋼帶、熱軋板的溫度為1000℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與熱軋鋼帶之間的距離控制為280mm，另外在熱軋鋼帶的溫度為950℃的情況下，將上述距離控制為90mm，則能夠進(jìn)行效率最高的熱電發(fā)電。

另外，能夠與熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地、對熱電發(fā)電單元與板坯等之間的距離進(jìn)行控制。圖5表示使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊間隔為70mm且使鋼材的溫度為850、900以及950℃來對從鋼材至熱電發(fā)電單元的距離與使額定輸出時的發(fā)電輸出比為1的情況下的發(fā)電輸出比的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查的結(jié)果。

通過求出上述圖5所示那樣的關(guān)系，能夠與熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地對鋼材與熱電發(fā)電單元之間的距離進(jìn)行調(diào)節(jié)。在本發(fā)明中，取代上述的鋼材而使熱源為板坯等，以使熱電發(fā)電單元的輸出變大的方式對熱電發(fā)電單元與板坯等之間的距離進(jìn)行調(diào)整。此時，也可以使用實際測量輸出，也可以使用根據(jù)板坯等的溫度等預(yù)測的輸出值。

優(yōu)選如上述那樣熱電發(fā)電單元的輸出以成為額定輸出的方式設(shè)定，但為了不損壞熱電元件，需要考慮熱電發(fā)電單元的耐熱溫度上限來設(shè)定。在考慮了耐熱上限的情況下，能夠適當(dāng)?shù)亟档桶l(fā)電輸出比的目標(biāo)，但優(yōu)選至0.7左右。

如圖1所示，在本發(fā)明中，優(yōu)選使熱電發(fā)電單元1成為與熱源2的溫度、溫度分布、形態(tài)系數(shù)以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)，相比高溫部而在低溫部接近設(shè)置的熱電發(fā)電裝置。即，能夠?qū)犭姲l(fā)電單元與板坯等中的至少一個的溫度、以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)，相比高溫部而在低溫部接近設(shè)置。

這樣的裝置尤其是適用于幾乎無溫度的變更的連續(xù)生產(chǎn)線。這是因為，通過預(yù)先測定板坯等的寬度方向(與板坯等的行進(jìn)方向成直角的方向)的溫度分布以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出并反映到上述的距離，而與僅平坦地設(shè)置了熱電發(fā)電單元的情況相比，能夠使熱電發(fā)電單元的發(fā)電效率最佳化。

例如，對于圖1的中央部分而言，若在熱源為溫度：1200℃的板坯、粗軋棒的情況下，使其與單元的距離為720mm，將端部的距離控制為640mm，另外，在熱源為溫度：1000℃的熱軋鋼帶的情況下，使其與單元的距離為280mm，將端部的距離控制為200mm，則能夠進(jìn)行高效的熱電發(fā)電。

此處，寬度方向的溫度分布多存在從板坯等的板端在板厚的兩倍左右的位置急劇降低的情況，因此優(yōu)選如上述那樣控制距離。這是因為，成為如下結(jié)果的可能性較大：板坯等的端部亦即與上述的位置相當(dāng)?shù)牟糠窒鄬τ谑乖摬糠忠苿拥碾娏?，所得到的電力較少。

通常，板坯等的端部溫度較低，在圖1所示那樣的實施方式的情況下，能夠使熱電發(fā)電單元的設(shè)置位置的形狀成為將橢圓一分為二那樣的形狀，因此具有包入熱源的效果，由于熱流的動作變化而具有使保溫效果優(yōu)越的特長，其結(jié)果，能夠成為熱能的回收效果優(yōu)越的熱電發(fā)電裝置。

此外，若對該實施方式進(jìn)一步附加對熱電發(fā)電單元與板坯等之間的距離進(jìn)行控制的機(jī)構(gòu)，則即使存在實際操作中的熱源的溫度變動等的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)乜刂茻犭姲l(fā)電單元與板坯等之間的距離，從而成為能夠進(jìn)一步高效地發(fā)電的熱電發(fā)電裝置。

如圖6所示，本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置能夠使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊的配置密度與板坯等的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地，相比低溫部而較密集地配置于高溫部。

這樣的裝置也適用于幾乎無溫度的變更的連續(xù)生產(chǎn)線。這是因為，通過預(yù)先測定板坯等的寬度方向(與板坯等的行進(jìn)方向成直角的方向)的溫度分布以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出并反映到上述的配置密度，而與僅以恒定間隔設(shè)置了熱電發(fā)電單元的情況相比，能夠使熱電發(fā)電單元的發(fā)電效率最佳化。

作為變更了上述配置密度的具體的例子，若在板坯等的正上方部分(中央部分)、即高溫部，密集地配置熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊，在板坯等的端部分、即低溫部，稀疏地配置寬度方向的熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊，則能夠成為有效地提高各個熱電發(fā)電單元的發(fā)電效率的熱電發(fā)電裝置。

例如，在圖6中，若在熱源為溫度：1200℃的板坯、粗軋棒的情況下，使熱電發(fā)電單元與板坯、粗軋棒之間的距離為640mm，使單元中央部分的熱電發(fā)電模塊的配置為55mm間隔，端部分為60mm間隔，另外在熱源為溫度：1000℃的熱軋鋼帶的情況下，使熱電發(fā)電單元與熱軋鋼帶之間的距離為280mm，使單元中央部分的熱電發(fā)電模塊的配置為60mm間隔，端部分為63mm間隔，則能夠高效地進(jìn)行熱電發(fā)電。另外，也可以將上述圖5所示的熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊間隔作為參數(shù)，對熱電發(fā)電單元的輸出進(jìn)行調(diào)查，將調(diào)查的結(jié)果作為本發(fā)明的熱電發(fā)電模塊間隔設(shè)定數(shù)據(jù)來使用。

此外，上述的實施方式可以使單元中的熱電發(fā)電模塊的配置疏密，也可以疏密地設(shè)置單元本身。

另外，上述配置密度的變更特別適用于在板坯等的上方?jīng)]有設(shè)備的設(shè)置容許誤差的情況。此外，該實施方式若進(jìn)一步附件對熱電發(fā)電單元與板坯等之間的距離進(jìn)行控制的機(jī)構(gòu)，則在存在實際操作中的熱源的溫度變動等的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)乜刂茻犭姲l(fā)電單元與板坯等之間的距離，從而能夠進(jìn)一步高效地發(fā)電。

對于與本發(fā)明的熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)而言，包括與板坯等的溫度對應(yīng)地對熱電發(fā)電單元的位置進(jìn)行變更，或?qū)犭姲l(fā)電模塊的疏密度進(jìn)行變更，但還包括如下應(yīng)對：當(dāng)將熱電發(fā)電單元設(shè)置于初始位置時等，在存在單元間的輸出差的情況下，以使輸出較小的單元輸出變大的方式移動，即，靠近板坯等設(shè)置。另外，與溫度對應(yīng)不是僅指以板坯等的溫度為基準(zhǔn)，也能夠指以板坯等的溫度分布、形狀因數(shù)為基準(zhǔn)。

如圖7(a)以及圖7(b)所示，本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置還能夠具備匯集熱量的熱反射件。圖中，21是熱反射件。通過使用這樣的熱反射件，能夠提高對各個熱電發(fā)電單元的聚熱效果，從而能夠進(jìn)行高效率的熱電發(fā)電。

此外，如圖7(a)所示的那樣，在聚熱效率這點上優(yōu)選熱反射件設(shè)置于板坯等(熱源2)的兩側(cè)(圖中，板坯等的行進(jìn)方向是從圖里側(cè)至近前。)。

本發(fā)明的熱反射件的形狀也可以具有平面、曲面、或者v字、u字的剖面。此外，熱反射件也可以具有平面～凹面，但根據(jù)朝凹面的熱反射件的入射角而焦點處的像差發(fā)生變化，因此為了以使相對于規(guī)定的入射角而像差成為最少的方式具有最佳的熱反射件形狀(曲率)，優(yōu)選設(shè)置一個熱反射件或者多個熱反射件面群。

如圖7所示的那樣，該實施方式能夠在熱電發(fā)電單元的任意的位置聚熱，因此如以下所述那樣，存在熱電發(fā)電裝置的設(shè)置容許誤差進(jìn)一步提高的優(yōu)點。

例如，如圖7(a)所示的那樣，通過在熱電發(fā)電單元均衡地收集熱量，即使使用使熱電發(fā)電單元處于以往公知的設(shè)置位置的熱電發(fā)電裝置，也能夠使各個熱電發(fā)電單元的發(fā)電效率最佳化。并且，如圖7(b)所示的那樣，能夠?qū)⒃谌我獾奈恢脜R集的熱能照射于熱電發(fā)電單元。該實施方式的優(yōu)點在于，在熱電發(fā)電單元的設(shè)置面積被限制的情況下、無法得到大面積的熱電發(fā)電單元的情況下、熱電發(fā)電單元無法上下的情況下等，也能夠通過適當(dāng)?shù)匾苿訜岱瓷浼?1來進(jìn)行高效率的熱電發(fā)電。另外，熱反射件21也能夠通過設(shè)置驅(qū)動部而利用外部信號改變角度，從而變更上述的聚熱位置。

另外，對于熱反射件21的設(shè)置場所而言，可以如上述的圖7(a)以及圖7(b)那樣考慮板坯等的兩側(cè)，但也能夠與熱電發(fā)電單元的設(shè)置位置對應(yīng)地設(shè)置于板坯等的下部、上部。

此外，作為本發(fā)明的熱反射件，只要能夠反射熱能(紅外線)就沒有特別規(guī)定，但考慮設(shè)置場所、物品的采購成本等，能夠適當(dāng)?shù)剡x擇實施了鏡面拋光的鐵等金屬、對耐火磚等實施了鍍錫的部件等。

即，對于與本發(fā)明的板坯等的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地設(shè)置的熱電發(fā)電單元而言，還包括不僅進(jìn)行單元自身的距離設(shè)定還進(jìn)行上述那樣的熱反射件的距離、角度的變更的單元。

圖8(a)以及圖8(b)表示本發(fā)明的熱電發(fā)電單元的設(shè)置例。

本發(fā)明的熱電發(fā)電單元如圖8(a)以及圖8(b)所示的那樣，也能夠成為包圍板坯等(熱源2)的外周部的形狀。

另外，如圖8(a)所示的那樣，本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置能夠至少在一處位置設(shè)置有開口部。

在本發(fā)明中，在將熱電發(fā)電單元設(shè)置于板坯等的側(cè)面、下表面的情況下，根據(jù)由來自板坯等的熱量而產(chǎn)生的對流影響，優(yōu)選設(shè)置為使熱電發(fā)電裝置與板坯等之間的距離：ds和其上表面的距離：du相比，滿足ds≤du的關(guān)系。

因此，若圖中例示的距離：a以及c相當(dāng)于上述的距離：du，則距離：b以及d相當(dāng)于上述的距離：ds。此外，圖中相同的符號所表示的b可以分別是不同的距離，重要的是各個距離滿足上述du和ds的關(guān)系。

這樣，在本發(fā)明中，即使在相同裝置內(nèi)也能夠適當(dāng)?shù)馗淖儫嵩磁c熱電發(fā)電單元之間的距離。

在沒有全面地設(shè)置熱電發(fā)電單元的情況下，若為了不使熱源的熱量向外部釋放而設(shè)置板(保溫板)，則能夠進(jìn)行高效的熱電發(fā)電。保溫板的材質(zhì)是鐵、鉻鎳鐵合金等金屬(合金)、或者陶瓷等一般作為高溫物的保溫板而使用的材質(zhì)，只要能夠承受設(shè)置場所的溫度，便沒有特別限制，但優(yōu)選使板的輻射率較小，從而減少來自熱源的輻射熱被板吸收的情況，使來自熱源的輻射熱朝向熱電發(fā)電單元。

本發(fā)明能夠具備進(jìn)行熱電發(fā)電單元的整體移動的移動機(jī)構(gòu)。通過該移動機(jī)構(gòu)能夠控制熱電發(fā)電單元與板坯等之間的距離。距離控制優(yōu)選使用動力缸進(jìn)行。

作為上述的移動的機(jī)構(gòu)，可舉出能夠使熱電發(fā)電單元整體地上下升降移動的結(jié)構(gòu)。另外，能夠向前后左右移動的機(jī)構(gòu)也沒有問題而能夠使用。

此外，在溫度變動較少的情況下，作為控制距離的機(jī)構(gòu)，可以采用例如通過螺栓將熱電發(fā)電單元等固定于鐵板，在熱電發(fā)電單元的移動時，使該螺栓松弛而使之適當(dāng)?shù)匾苿?，再一次通過該螺栓進(jìn)行固定等的機(jī)構(gòu)。另外，在本發(fā)明中，也可以為具有多個熱電發(fā)電單元的熱電發(fā)電裝置，在像這樣具有多個熱電發(fā)電單元的情況下，只要在至少一個的熱電發(fā)電單元具有移動機(jī)構(gòu)即可。

此外，在制造開始或結(jié)束時等的非穩(wěn)定狀態(tài)下，為了防止因板坯等的高度變動等而引起的裝置的破損，而能夠從發(fā)電區(qū)域移動至非發(fā)電區(qū)域的退避位置，或再次移動至發(fā)電區(qū)域。

在本發(fā)明中，為了進(jìn)行熱電發(fā)電單元的距離的調(diào)整、或使溫度計工作，也可以使用通過熱電發(fā)電裝置轉(zhuǎn)換成的電力的一部分或者全部。優(yōu)選具備分別預(yù)測通過熱電發(fā)電裝置生成的電力與使熱電發(fā)電單元運(yùn)轉(zhuǎn)的消耗電力的電力預(yù)測機(jī)構(gòu)，并具備基于生成電力與消耗電力來判斷是否使熱電發(fā)電單元運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)判斷機(jī)構(gòu)。

即，在通過生成的電力預(yù)測，預(yù)測為使熱電發(fā)電單元運(yùn)轉(zhuǎn)的電力比發(fā)電電力小的情況下，也可以不使熱電發(fā)電單元工作。并且，在預(yù)測為超過熱電元件的耐熱溫度的情況下，優(yōu)選使熱電發(fā)電單元退避至至少耐熱溫度以下。

另外，上述運(yùn)轉(zhuǎn)判斷機(jī)構(gòu)能夠根據(jù)熱電發(fā)電單元的輸出，對從發(fā)電區(qū)域朝非發(fā)電區(qū)域的移動的可否進(jìn)行判斷。

上述的各個實施方式能夠分別任意地組合。例如，若為了僅進(jìn)行距離的變更便得到最佳的熱電發(fā)電效率，則必須進(jìn)行極大的曲率的橢圓弧狀的設(shè)置，在此情況下等，能夠?qū)⑹褂脽岱瓷浼膶嵤┓绞浇M合來緩和該曲率。

當(dāng)然，不言而喻，本發(fā)明也可以同時具備全部的實施方式的功能。

本發(fā)明的熱電發(fā)電方法如圖3所示那樣使用如下熱電發(fā)電裝置而進(jìn)行：該熱電發(fā)電裝置在具備對板坯進(jìn)行粗軋而成為粗軋棒的粗軋機(jī)、以及對粗軋棒進(jìn)行精軋而成為熱軋鋼帶的精軋機(jī)的熱軋設(shè)備列中，在從粗軋機(jī)前經(jīng)由精軋機(jī)直至熱軋鋼帶輸送路徑的任意位置，與板坯等的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地設(shè)置；或者如圖4所示那樣使用如下熱電發(fā)電裝置而進(jìn)行：該熱電發(fā)電裝置在具備板坯鑄造機(jī)以及軋制生產(chǎn)線的鋼板制造設(shè)備列中，在板坯鑄造機(jī)的板坯冷卻裝置、以及板坯切斷裝置中的板坯冷卻裝置出口側(cè)、板坯切斷裝置內(nèi)以及板坯切斷裝置出口側(cè)、以及軋制生產(chǎn)線的保持爐、感應(yīng)爐、軋制機(jī)以及輥道中的保持爐之前、保持爐之后、感應(yīng)爐之前、感應(yīng)爐之后、軋制機(jī)之前、軋制機(jī)之后、輥道上以及輥道之間的任意位置，與板坯等的溫度以及/或者熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地設(shè)置。

另外，如圖1以及圖6～圖8所示的那樣，本發(fā)明的熱電發(fā)電方法也能夠使用變更熱電發(fā)電單元的設(shè)置方式、或具備熱反射件的熱電發(fā)電裝置，此時，能夠?qū)⑸鲜龅亩鄠€實施方式的熱電發(fā)電裝置一并使用。特別是，運(yùn)轉(zhuǎn)判斷機(jī)構(gòu)的使用對穩(wěn)定的生產(chǎn)線操作有效地發(fā)揮作用。

實施例

〔實施例1〕

使用圖2所記載的結(jié)構(gòu)的具有1m²的面積的熱電發(fā)電單元，作為發(fā)明例1，在熱板坯溫度為1200℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與熱板坯之間的距離控制為720mm，在熱板坯溫度為1100℃的情況下，將上述距離控制為530mm。另一方面，比較例1使用與發(fā)明例1相同的熱電發(fā)電單元，并將上述距離固定為720mm。此外，熱板坯(以下，僅稱為板坯)為寬度：900mm，厚度：250mm。

分別在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在板坯溫度為1100℃下(在本實施例中，僅稱為板坯溫度的情況是指鋼板的中央部分的溫度。)進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例在圖3所記載的裝置的設(shè)置場所a實施。

其結(jié)果，發(fā)明例1中能夠進(jìn)行5kw的發(fā)電，與此相對，比較例1中，板坯溫度變化時發(fā)電量降低，成為2kw的發(fā)電量。

〔實施例2〕

發(fā)明例2使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖1所示的結(jié)構(gòu)，中央部分將熱電發(fā)電單元與板坯之間的距離控制為720mm，另外寬度端部(表示在寬度方向距板坯的寬度端面大約80mm以內(nèi)的部分。以下，僅稱為寬度端部的情況是指該范圍。)將該距離控制為640mm。另一方面，比較例2使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，簡單地平面地設(shè)置熱電發(fā)電單元。

分別在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例1相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例2中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例2中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例3〕

發(fā)明例3使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖6所示的結(jié)構(gòu)，使熱電發(fā)電單元與板坯之間的距離成為640mm，使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊的配置形成為在圖6的中央部分為55mm間隔，另外在寬度端部為60mm間隔。另一方面，比較例3使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，并簡單地平面地設(shè)置熱電發(fā)電單元。

分別在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例1相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例3中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例3中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例4〕

發(fā)明例4使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖7(a)所示的結(jié)構(gòu)，平面地設(shè)置熱電發(fā)電單元，而且設(shè)置了匯集熱量的熱反射件。另一方面，比較例4使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，并簡單地平面地設(shè)置熱電發(fā)電單元。

分別在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例1相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例4中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例4中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例5〕

發(fā)明例5使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，在板坯的正上方處的溫度為1200℃的情況下，使熱電發(fā)電單元與板坯之間的距離為720mm，在上述溫度為1100℃的情況下，使該距離為530mm。并且，在熱電發(fā)電單元的端部，分別將上述距離控制為640mm、430mm。此外，本實施例使用與實施例1相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

在上述溫度為1200℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在上述溫度為1100℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例5中，實現(xiàn)了6kw的發(fā)電量。

〔實施例6〕

發(fā)明例6使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖6所示的結(jié)構(gòu)，并使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊在中央部分配置為55mm間隔，另外在寬度端部為60mm間隔。并且，在板坯溫度為1200℃的情況下，將單元與板坯之間的距離控制為640mm，另外在板坯溫度為1100℃的情況下，將該距離控制為430mm。此外，本實施例使用與實施例1相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在板坯溫度為1100℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例6中，實現(xiàn)了6kw的發(fā)電量。

〔實施例7〕

發(fā)明例7使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，在板坯溫度為1200℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與板坯之間的距離控制為580mm，在板坯溫度為1100℃的情況下，將該距離控制為350mm。并且，將熱電發(fā)電單元的端部處的上述距離分別控制為540mm、300mm。除此之外，使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊在中央部分配置為52mm間隔，另外在寬度端部為55mm間隔。此外，本實施例使用與實施例1相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在板坯溫度為1100℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例7中，實現(xiàn)了7kw的發(fā)電量。

〔實施例8〕

發(fā)明例8使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，分別在粗軋棒溫度為1000℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與粗軋棒之間的距離控制為280mm，在粗軋棒溫度為950℃的情況下，將上述距離控制為90mm。另一方面，比較例5使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，將上述距離固定為280mm。

分別在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在粗軋棒溫度為950℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例在圖3所記載的裝置的設(shè)置場所c實施。另外，粗軋棒為寬度：900mm，厚度：40mm。

其結(jié)果，發(fā)明例8中能夠進(jìn)行5kw的發(fā)電，與此相對，比較例5中，粗軋棒溫度變化時的發(fā)電量降低，成為2kw的發(fā)電量。

〔實施例9〕

發(fā)明例9使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖1所示的結(jié)構(gòu)，中央部分將熱電發(fā)電單元與粗軋棒之間的距離控制為280mm，另外在鋼材寬度端部(表示在寬度方向距粗軋棒的寬度端面大約80mm以內(nèi)的范圍。以下，僅稱為鋼材寬度端部的情況是指相同的范圍。)將該距離控制為200mm，另一方面，比較例6使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，并簡單地平面地設(shè)置熱電發(fā)電單元。

分別在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例8相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例9中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例6中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例10〕

發(fā)明例10使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖6所示的結(jié)構(gòu)，并使熱電發(fā)電單元與粗軋棒之間的距離為200mm，使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊的配置成為在圖6的中央部分為58mm間隔，另外在鋼材寬度端部為60mm間隔。另一方面，比較例7使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，并使用熱電發(fā)電單元，簡單地平面地設(shè)置熱電發(fā)電單元。

分別在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例8相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例10中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例7中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例11〕

發(fā)明例11使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖7(a)所示的結(jié)構(gòu)，并平面地設(shè)置了熱電發(fā)電單元，而且設(shè)置了匯集熱量的熱反射件。另一方面，比較例8使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，簡單地平面地設(shè)置熱電發(fā)電單元。

分別在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例8相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例11中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例8中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例12〕

發(fā)明例12使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，在粗軋棒的正上方處的溫度為1000℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與粗軋棒之間的距離控制為280mm，在上述溫度為950℃的情況下，將該距離控制為90mm。并且，在熱電發(fā)電單元的端部，分別將上述距離控制為200mm、40mm。此外，本實施例使用與實施例8相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在粗軋棒溫度為950℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例12中，實現(xiàn)了6kw的發(fā)電量。

〔實施例13〕

發(fā)明例13使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為如圖6所示的結(jié)構(gòu)，使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊在中央部分配置為58mm間隔，另外在鋼材寬度端部為60mm間隔，并且在粗軋棒溫度為1000℃的情況下，將單元與粗軋棒之間的距離控制為200mm，另外在粗軋棒溫度為950℃的情況下，將該距離控制為40mm。此外，本實施例使用與實施例8相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在粗軋棒溫度為950℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例13中，實現(xiàn)了6kw的發(fā)電量。

〔實施例14〕

發(fā)明例14使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元，在粗軋棒溫度為1000℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與粗軋棒之間的距離控制為100mm，在粗軋棒溫度為1050℃的情況下，將該距離控制為90mm。并且，分別將熱電發(fā)電單元的端部處的上述距離控制為90mm、80mm。除此之外，在粗軋棒溫度為1000℃的情況下，將熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊在中央部分配置為55mm間隔，在鋼材寬度端部為58mm間隔，在粗軋棒溫度為1050℃的情況下，中央部分配置為50mm間隔，鋼材寬度端部配置為52mm間隔。此外，本實施例使用與實施例8相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在粗軋棒溫度為1050℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例14中，實現(xiàn)了7kw的發(fā)電量。

〔實施例15〕

使用圖2所記載的結(jié)構(gòu)的具有1m²的面積的熱電發(fā)電單元，作為發(fā)明例15，在熱板坯(以下，僅稱為板坯)溫度為1200℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與板坯之間的距離控制為720mm，在板坯溫度為1100℃的情況下，將上述距離控制為530mm。另一方面，比較例9使用與發(fā)明例15相同的熱電發(fā)電單元，并將上述距離固定為720mm。此外，板坯為寬度：900mm，厚度：250mm。

分別在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在板坯溫度為1100℃下(在本實施例中，僅稱為板坯溫度的情況是指板坯的中央部分的溫度。)進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例在圖4所記載的裝置的設(shè)置場所f實施。

其結(jié)果，發(fā)明例15中能夠進(jìn)行5kw的發(fā)電，與此相對，比較例9中，板坯溫度變化時發(fā)電量降低，成為2kw的發(fā)電量。

〔實施例16〕

發(fā)明例16使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖1所示的結(jié)構(gòu)，在中央部分將熱電發(fā)電單元與板坯之間的距離控制為720mm，另外在寬度端部(表示在寬度方向距板坯的寬度端面大約80mm以內(nèi)的部分。以下，僅稱為寬度端部的情況是指該范圍。)將該距離控制為640mm。另一方面，比較例10使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，簡單地平面地設(shè)置了熱電發(fā)電單元。

分別在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例15相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例16中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例10中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例17〕

發(fā)明例17使用與實施例1相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖6所示的結(jié)構(gòu)，使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊的配置成為在圖6的中央部分為55mm間隔，另外在寬度端部為60mm間隔。另一方面，比較例11使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，簡單地平面地設(shè)置了熱電發(fā)電單元。

分別在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例15相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例17中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例11中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例18〕

發(fā)明例18使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖7(a)所示的結(jié)構(gòu)，并平面地設(shè)置熱電發(fā)電單元，而且設(shè)置了匯集熱量的熱反射件。另一方面，比較例12使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，簡單地平面地設(shè)置了熱電發(fā)電單元。

分別在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例15相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例18中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例12中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例19〕

發(fā)明例19使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，在板坯的正上方處的溫度為1200℃的情況下，使熱電發(fā)電單元與板坯之間的距離為720mm，在上述溫度為1100℃的情況下，使該距離為530mm。并且，在熱電發(fā)電單元的端部，分別將上述距離控制為640mm、430mm。此外，本實施例使用與實施例15相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

在上述溫度為1200℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在上述溫度為1100℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例19中，實現(xiàn)了6kw的發(fā)電量。

〔實施例20〕

發(fā)明例20使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖6所示的結(jié)構(gòu)，使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊在中央部分配置為55mm間隔，另外在寬度端部為60mm間隔。并且，在板坯溫度為1200℃的情況下，將單元與板坯之間的距離控制為640mm，另外在板坯溫度為1100℃的情況下，將該距離控制為430mm。此外，本實施例使用與實施例15相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在板坯溫度為1100℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例20中，實現(xiàn)了6kw的發(fā)電量。

〔實施例21〕

發(fā)明例21使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，在板坯溫度為1200℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與板坯之間的距離控制為580mm，在板坯溫度為1100℃的情況下，將該距離控制為350mm。并且，分別將熱電發(fā)電單元的端部處的上述距離控制為540mm、300mm。除此之外，將熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊在中央部分配置為52mm間隔，另外在寬度端部為55mm間隔。此外，本實施例使用與實施例15相同的大小的板坯，在相同的場所實施。

在板坯溫度為1200℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在板坯溫度為1100℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例21中，實現(xiàn)了7kw的發(fā)電量。

〔實施例22〕

發(fā)明例22使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，分別在粗軋棒溫度為1000℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與粗軋棒之間的距離控制為280mm，在粗軋棒溫度為950℃的情況下，將上述距離控制為90mm。另一方，比較例13使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，將上述距離固定為280mm。

分別在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在粗軋棒溫度為950℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例在圖4所記載的裝置的設(shè)置場所h實施。另外，粗軋棒為寬度：900mm，厚度：40mm。

其結(jié)果，發(fā)明例22中能夠進(jìn)行5kw的發(fā)電，與此相對，比較例13中，粗軋棒溫度變化時發(fā)電量降低，成為2kw的發(fā)電量。

〔實施例23〕

發(fā)明例23使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖1所示的結(jié)構(gòu)，并在中央部分將熱電發(fā)電單元與粗軋棒之間的距離控制為280mm，另外在鋼材寬度端部(表示在寬度方向距粗軋棒的寬度端面大約80mm以內(nèi)的范圍。以下，僅稱為鋼材寬度端部的情況是指相同的范圍。)將該距離控制為200mm，另一方面，比較例14使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，簡單地平面地設(shè)置了熱電發(fā)電單元。

分別在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例22相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例23中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例14中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例24〕

發(fā)明例24使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖6所示的結(jié)構(gòu)，并使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊的配置成為在圖6的中央部分為58mm間隔，另外在鋼材寬度端部為60mm間隔。另一方面，比較例15使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，簡單地平面地設(shè)置了熱電發(fā)電單元。

分別在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例22相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例24中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例15中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例25〕

發(fā)明例25使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖7(a)所示的結(jié)構(gòu)，并平面地設(shè)置熱電發(fā)電單元，而且設(shè)置了匯集熱量的熱反射件。另一方面，比較例16使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，簡單地平面地設(shè)置了熱電發(fā)電單元。

分別在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了一個小時的熱電發(fā)電。此外，本實施例使用與實施例22相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

其結(jié)果，發(fā)明例25中實現(xiàn)了5kw的發(fā)電量，與此相對，比較例16中，停留在2kw的發(fā)電量。

〔實施例26〕

發(fā)明例26使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，在粗軋棒的正上方處的溫度為1000℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與粗軋棒之間的距離控制為280mm，在上述溫度為950℃的情況下，將該距離控制為90mm。并且，在熱電發(fā)電單元的端部，分別將上述距離控制為200mm、40mm。此外，本實施例使用與實施例22相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在粗軋棒溫度為950℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例26中，實現(xiàn)了6kw的發(fā)電量。

〔實施例27〕

發(fā)明例27使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元并成為圖6所示的結(jié)構(gòu)，并使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊在中央部分配置為58mm間隔，另外在鋼材寬度端部為60mm間隔，并且在粗軋棒溫度為1000℃的情況下，將單元與粗軋棒之間的距離控制為200mm，另外在粗軋棒溫度為950℃的情況下，將該距離控制為40mm。此外，本實施例使用與實施例22相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在粗軋棒溫度為950℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例27中，實現(xiàn)了6kw的發(fā)電量。

〔實施例28〕

發(fā)明例28使用與實施例15相同的大小的熱電發(fā)電單元，在粗軋棒溫度為1000℃的情況下，將熱電發(fā)電單元與粗軋棒之間的距離控制為100mm，在粗軋棒溫度為1050℃的情況下，將該距離控制為90mm。并且，分別將熱電發(fā)電單元的端部處的上述距離控制為90mm、80mm。除此之外，在粗軋棒溫度為1000℃的情況下，使熱電發(fā)電單元中的熱電發(fā)電模塊在中央部分配置為55mm間隔，在鋼材寬度端部配置為58mm間隔，在粗軋棒溫度為1050℃的情況下，在中央部分配置為50mm間隔，在鋼材寬度端部配置為52mm間隔。此外，本實施例使用與實施例22相同的大小的粗軋棒，在相同的場所實施。

在粗軋棒溫度為1000℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電，在粗軋棒溫度為1050℃下進(jìn)行了0.5小時的熱電發(fā)電后，在發(fā)明例28中，實現(xiàn)了7kw的發(fā)電量。

根據(jù)上述的發(fā)明例以及比較例的結(jié)果，能夠確認(rèn)到使用了本發(fā)明的熱軋設(shè)備列、進(jìn)行鑄造以及軋制的鋼板制造設(shè)備列的優(yōu)越的發(fā)電效果。此外，在以上的實施例中，與板坯以及粗軋棒的溫度、設(shè)置場所附近的溫度對應(yīng)地變更了熱電發(fā)電單元的設(shè)置場所等，但確認(rèn)到即使與熱軋鋼帶的溫度、板坯鑄造機(jī)的板坯冷卻裝置出口側(cè)的板坯、熱軋板等其它熱源的溫度、熱電發(fā)電單元的輸出對應(yīng)地，變更設(shè)置場所、設(shè)置方式等，只要根據(jù)本發(fā)明，便能夠得到相同的結(jié)果。

工業(yè)上的利用可能性

根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)陌迮鞯犬a(chǎn)生的熱量高效地向電力轉(zhuǎn)換，因此對制造工廠的節(jié)能作出貢獻(xiàn)。

附圖標(biāo)記的說明

1...熱電發(fā)電單元；2...熱源；3...熱電元件；4...電極；5...熱電發(fā)電模塊；6...絕緣件；7...受熱機(jī)構(gòu)；8...散熱機(jī)構(gòu)；9...中間包；10...鑄模；11...鑄造機(jī)；12...保持爐；13...感應(yīng)爐；14...粗軋機(jī)；15...精軋機(jī)；16...水冷裝置；17...卷取機(jī)；18、19...剪切機(jī)；20...帶鋼剪切機(jī)；21...熱反射件。