TW201700194A - 製造設備線及熱電發電方法 - Google Patents

製造設備線及熱電發電方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201700194A
TW201700194A TW105129461A TW105129461A TW201700194A TW 201700194 A TW201700194 A TW 201700194A TW 105129461 A TW105129461 A TW 105129461A TW 105129461 A TW105129461 A TW 105129461A TW 201700194 A TW201700194 A TW 201700194A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
thermoelectric power
power generation
steel
generation unit
manufacturing equipment
Prior art date
Application number
TW105129461A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI616244B (zh
Inventor
Takashi Kuroki
Kazuhisa Kabeya
Akio Fujibayashi
Original Assignee
Jfe Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2012214927A external-priority patent/JP6011208B2/ja
Priority claimed from JP2012223264A external-priority patent/JP6011221B2/ja
Priority claimed from JP2013035078A external-priority patent/JP5998983B2/ja
Priority claimed from JP2013164390A external-priority patent/JP5958433B2/ja
Application filed by Jfe Steel Corp filed Critical Jfe Steel Corp
Publication of TW201700194A publication Critical patent/TW201700194A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI616244B publication Critical patent/TWI616244B/zh

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Abstract

根據本發明可獲得一種製造設備線，於該製造設備線中，包括具有熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段的熱電發電裝置，並且將該熱電發電單元配置對向於上述熱源，藉此，於熱源移動之製造設備線中，可將釋放狀態變動之熱源之熱能高效率地轉換為電能並加以回收。

Description

製造設備線及熱電發電方法
本發明係關於一種具有移動之熱源之煉鋼廠之製造設備線，且係關於一種熱軋設備線及使用其之熱電發電方法，該熱軋設備線包括將由熱軋步驟中之鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶之輻射所產生之熱能轉換為電能並加以回收之熱電發電裝置。
又，本發明係關於一種製造設備線及使用其之熱電發電方法，上述製造設備線係包括將由連續鑄造步驟中之熱鋼胚之輻射所產生之熱能轉換為電能並加以回收之熱電發電裝置的連續鑄造設備線。
進而，本發明係關於一種製造設備線及使用其之熱電發電方法，上述製造設備線係包括將連續實施鑄造及軋壓之鋼板製造步驟中之熱鋼胚或熱軋板之熱能轉換為電能並加以回收之熱電發電裝置且進行鑄造及軋壓的鋼板製造設備線。
而且，本發明係關於一種製造設備線及使用其之熱電發電方法，上述製造設備線係包括將由鍛接管之製造步驟中之鋼板及管材之輻射所產生之熱能轉換為電能並加以回收之熱電發電裝置的鍛接管設備線。
先前，作為席貝克效應便已知有若對不同種類之導體或半導體賦予溫度差則於高溫部與低溫部之間產生電力，亦已知有使用利用此種性質之熱電發電元件，將熱直接轉換為電力。
近年來，正推動以下研究，即，於煉鋼工廠等之製造設備中，藉由使用有如上所述之熱電發電元件之發電，而利用至今為止作為廢熱被廢棄之能量、例如由鋼胚、或粗軋鋼條、熱軋鋼帶、熱鋼胚、鋼板、管材等鋼材之輻射所產生之熱能。
作為利用熱能之方法，例如專利文獻1中記載有將受熱裝置與高溫物體對向配置，將高溫物體之熱能轉換為電能並加以回收之方法。
專利文獻2中記載有使熱電元件模組接觸於作為廢熱被處理之熱能而將其轉換為電能並加以回收之方法。
專利文獻3中記載有將於冷床上自冷卻材料散發至大氣中之熱量作為電力進行回收之方法。
專利文獻4中記載有可藉由傾斜部(rake)之熱傳導而將高溫材料之熱能有效率地轉換為電能之熱回收方法及冷床。
專利文獻5中記載有回收藉由熱軋線上之金屬材料之處理而產生之熱、且作為電力加以儲存之熱回收裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開昭59-198883號公報
專利文獻2：日本專利特開昭60-34084號公報
專利文獻3：日本專利特開平10-296319號公報
專利文獻4：日本專利特開2006-263783號公報
專利文獻5：日本專利特開2011-62727號公報
然而，專利文獻1中，雖然有以可應用於鋼胚連鑄線為主旨之記載，但未考慮實際操作中之鋼胚之溫度變化、因鋼胚量之變動所致之釋放熱量(熱能)之變動等因操作條件之變動所致之熱源溫度之變化。
又，專利文獻2中，由於必須將模組相對於熱源而固定，故而有無法將該技術應用於如熱軋設備等般之移動之熱源之問題。
專利文獻3中，雖然有中、高溫部之材料溫度有300℃以上、且利用其輻射熱及將材料冷卻後之對流熱之記載，但未記載實際操作中之高溫材料之溫度變化、或因高溫材料之變動所致之釋放熱量(熱能)之變動等因操作條件之變動所致之熱源溫度之變化。
專利文獻4所記載之技術係僅特殊化為利用熱傳導來進行熱回收者，而未考慮實際操作中之高溫材料之溫度變化、或因高溫材料之變動所致之釋放熱量(熱能)之變動等因操作條件之變動所致之熱源溫度之變化。
專利文獻5所記載之技術除如上述無實際操作上之考慮以外，該文獻中所記載之電力儲存手段亦並非必需。
此外，先前之熱電發電方法中，於鋼材之前端或後端等成為熱源之非穩定狀態下，為了防止因鋼板之高度變動等所導致之裝置之破損，只能將熱電發電裝置設置於鋼材之遠方。而且，若設置於鋼材之遠方，則有未能將高溫物體之熱能較佳地傳遞至熱電發電裝置而無法有效率地轉換為電能之問題。
本發明係鑒於上述現狀而研發出者，其目的在於一併提供一種於熱源移動(流動)之熱軋設備、或連續鑄造設備、進行鑄造及軋 壓之鋼板製造設備、鍛接管設備中，包括可將釋放狀態變動之鋼胚、粗軋鋼條、熱軋鋼帶、熱軋板、鋼板及管材之熱能高效率地轉換為電能並加以回收之熱電發電裝置的熱軋設備線、連續鑄造設備線、進行鑄造及軋壓之鋼板製造設備線、以及鍛接管設備線、與使用該等之熱電發電方法。
發明者等人為解決上述課題而努力進行研究之結果得出以下見解，即，可藉由根據熱能之釋放狀態來調整熱源與熱電發電單元之距離等設置位置，而進行高效率之熱電發電，且一併開發出新穎之煉鋼廠中之具備可利用熱之熱電發電裝置的熱軋設備線、連續鑄造設備線、進行鑄造及軋壓之鋼板製造設備線、以及鍛接管設備線、與使用該等之熱電發電方法。
本發明係立足於上述見解者。
即，本發明之主要構成如下所述。
1.一種製造設備線，其係具有移動之熱源之煉鋼廠的製造設備線，上述製造設備線包括有熱電發電裝置，而該熱電發電裝置具有熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段，並且該熱電發電單元係被配置對向於上述熱源。
2.如上述1之製造設備線，其中，上述製造設備線係包括有對經加熱之鋼胚進行粗軋而製成粗軋鋼條之粗軋機、及對粗軋鋼條進行精軋而製成熱軋鋼帶之精軋機之熱軋設備線，上述熱電發電裝置被配置於自粗軋機前至熱軋鋼帶搬送路徑為止之鋼胚搬送路徑、粗軋機、粗軋鋼條搬送路徑、精軋機及熱軋鋼帶搬送路徑中之任一位置，且將上述熱電發電單元配置對向於鋼胚、粗軋 鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者。
3.如上述2之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置進而包括有運行判斷手段，而該運行判斷手段係對應於上述熱電發電單元之輸出，而判斷該熱電發電單元之運行與否。
4.如上述2或3之製造設備線，其中，對應於鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出而設置上述熱電發電單元。
5.如上述2至4中任一項之製造設備線，其中，對應於鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出，而相對於高溫部以靠近於低溫部之方式設置上述熱電發電單元。
6.如上述2至5中任一項之製造設備線，其中，對應於鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出，而相對於低溫部將上述熱電發電單元中之熱電發電模組緊密地配置於高溫部。
7.如上述2至6中任一項之製造設備線，其中，上述移動手段係對應於測定鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出而求出之溫度及/或輸出，而進行該熱電發電單元、與該鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之距離之控制。
8.如上述2至7中任一項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置進而包括有熱反射材。
9.如上述2至8中任一項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置係成為包圍鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之外周部之形狀。
10.如上述2至9中任一項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置係至少設置有一處開口部。
11.一種熱電發電方法，其係利用上述2至10中任一項之製造設備線，接收鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之熱而進行熱電發電。
12.如上述11之熱電發電方法，其中，利用上述製造設備線之運行判斷手段而控制熱電發電單元之運行。
13.如上述1之製造設備線，其中，上述製造設備線係包括有鋼胚冷卻裝置及鋼胚切斷裝置而連續鑄造熱鋼胚之連續鑄造設備線，上述熱電發電裝置被配置於自鋼胚冷卻裝置送出側至鋼胚切斷裝置之上游、鋼胚切斷裝置之下方及鋼胚切斷裝置送出側中之任一位置，且將上述熱電發電單元配置對向於熱鋼胚。
14.如上述13之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置進而包括有運行判斷手段，而該運行判斷手段係對應於上述熱電發電單元之輸出而判斷該熱電發電單元之運行與否。
15.如上述13或14之製造設備線，其中，對應於熱鋼胚之溫度及/或熱電發電單元之輸出而設置上述熱電發電單元。
16.如上述13至15中任一項之製造設備線，其中，對應於熱鋼胚之寬度方向溫度分佈，而相對於高溫部以靠近於低溫部之方式設置上述熱電發電單元。
17.如上述13至16中任一項之製造設備線，其中，對應於熱鋼胚之寬度方向溫度分佈，而相對於低溫部將上述熱電發電單元中之熱電發電模組緊密地配置於高溫部。
18.如上述13至17中任一項之製造設備線，其中，上述移動手段係對應於測定熱鋼胚之溫度及/或熱電發電單元之輸出而求出之溫度及/或輸出，而進行該熱電發電單元與該熱鋼胚之距離之控制。
19.如上述13至18中任一項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置進而包括有熱反射材。
20.如上述13至19中任一項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置係成為包圍熱鋼胚之外周部之形狀。
21.如上述13至20中任一項之連續鑄造設備線，其中，上述熱電發電裝置係至少設置有一處開口部。
22.一種熱電發電方法，其係利用上述13至21中任一項之製造設備線，接收熱鋼胚之熱而進行熱電發電。
23.如上述22之熱電發電方法，其中，利用於鋼胚切斷裝置送出側具備有熱電發電裝置之製造設備線，將對向於上述熱電發電裝置之熱鋼胚之搬送速度設定為連續鑄造速度以上、且為連續鑄造速度之1.1倍以下之速度。
24.如上述22或23之熱電發電方法，其中，利用上述製造設備線之運行判斷手段而控制熱電發電單元之運行。
25.如上述1之製造設備線，其中，上述製造設備線係包括有鋼胚鑄造機及軋壓線而進行鑄造及軋壓之鋼板製造設備線，上述熱電發電裝置被配置於在上述鋼胚鑄造機之鋼胚冷卻裝置及鋼胚切斷裝置中之鋼胚冷卻裝置送出側、鋼胚切斷裝置內及鋼胚切斷裝置送出側、以及在上述軋壓線之保持爐、感應爐、軋壓機及滾子台中之保持爐之前、保持爐之後、感應爐之前、感應爐之後、軋壓機之前、軋壓機之後、滾子台之上及滾子台之間中選出之至少一個位置， 且將上述熱電發電單元配置對向於鋼胚及/或熱軋板。
26.如上述25之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置進而包括有運行判斷手段，而該運行判斷手段係對應於上述熱電發電單元之輸出而判斷熱電發電單元之運行與否。
27.如上述25或26之製造設備線，其中，對應於鋼胚及熱軋板中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出而設置上述熱電發電單元。
28.如上述25至27中任一項之製造設備線，其中，對應於鋼胚及熱軋板中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出，而相對於低溫部將上述熱電發電單元中之熱電發電模組緊密地配置於高溫部，從而使輸出穩定於高位。
29.如上述25至28中任一項之製造設備線，其中，上述移動手段係對應於測定鋼胚及熱軋板中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出而求出之溫度及/或輸出，而進行該熱電發電單元與該鋼胚及熱軋板中之至少一者之距離之控制。
30.如上述25至29中任一項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置進而包括有熱反射材。
31.如上述25至30中任一項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置係成為包圍鋼胚及熱軋板中之至少一者之外周部之形狀。
32.如上述25至31中任一項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置係至少設置有一處開口部，用於使熱電發電裝置進行退避。
33.一種熱電發電方法，其係利用上述25至32中任一項 之製造設備線，接收鋼胚及熱軋板中之至少一者之熱而進行熱電發電。
34.如上述33之熱電發電方法，其中，利用上述製造設備線之運行判斷手段而控制熱電發電單元之運行。
35.如上述1之製造設備線，其中，上述製造設備線係具有加熱爐、鍛接機及拉伸縮管機(Stretch reducer)、且將捲繞成熱軋鋼捲之鋼板製成管材之鍛接管設備線，上述熱電發電裝置被配置於從加熱爐至拉伸縮管機為止之鋼板及管材之搬送路徑中選出之至少一個位置，且將上述熱電發電單元配置對向於鋼板及管材中之至少一者。
36.如上述35之製造設備線，其中，對應於鋼板及管材中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出而設置上述熱電發電單元。
37.如上述35或36之製造設備線，其中，對應於鋼板及管材中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出，而相對於高溫部以靠近於低溫部之方式設置上述熱電發電單元。
38.如上述35至37中任一項之製造設備線，其中，對應於鋼板及管材中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出，而相對於低溫部將上述熱電發電單元中之熱電發電模組緊密地配置於高溫部。
39.如上述35至38中任一項之製造設備線，其中，上述移動手段係對應於測定鋼板及管材中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出而求出之溫度及/或輸出，而進行該熱電發電單元與該鋼板及管材中之至少一者之距離之控制。
40.如上述35至39中任一項之製造設備線，其中，上述 熱電發電裝置進而包括有熱反射材。
41.如上述35至40中任一項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置係成為包圍鋼板及管材中之至少一者之外周部之形狀。
42.如上述35至41中任一項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置係至少設置有一處開口部。
43.一種熱電發電方法，其係利用上述35至42中任一項之製造設備線，接收鋼板及管材中之至少一者之熱而進行熱電發電。
根據本發明，由於可將熱電發電單元及熱源(鋼胚、粗軋鋼條、熱軋鋼帶、熱軋板、鋼板及管材)保持為發電效率良好之狀態，故而發電效率有效地提昇。其結果，與先前相比，可以高水準回收自熱源釋放之熱能。
1‧‧‧熱電發電單元
2‧‧‧移動手段
3‧‧‧熱電發電裝置
4‧‧‧輸送輥輪
5‧‧‧鋼材
6‧‧‧熱電元件
7‧‧‧電極
8‧‧‧熱電發電模組
9‧‧‧絕緣材料
10‧‧‧受熱手段
11‧‧‧散熱手段
21‧‧‧盛鋼桶
22‧‧‧餵槽
23‧‧‧鑄模
24‧‧‧鋼胚冷卻裝置
25‧‧‧矯正輥等輥群
26‧‧‧鋼胚切斷裝置
27‧‧‧溫度計
28‧‧‧熱電發電裝置
29‧‧‧引錠桿台
31‧‧‧餵槽
32‧‧‧鑄模
33‧‧‧鑄造機
34‧‧‧保持爐
35‧‧‧感應爐
36‧‧‧粗軋機
37‧‧‧精軋機
38‧‧‧水冷裝置
39‧‧‧捲取機
40、41‧‧‧剪切機
42‧‧‧帶狀鋼板剪切機
51‧‧‧鋼板
52‧‧‧管材
53‧‧‧加熱爐
54‧‧‧成形鍛接機
55‧‧‧熱減徑管
56‧‧‧旋轉式熱鋸
57‧‧‧冷床
58‧‧‧篩選器
59‧‧‧矯直器
100‧‧‧熱反射材
a、b、c、d‧‧‧距離
A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N‧‧‧裝置之設置場所
圖1係說明本發明之一實施形態之模式圖。
圖2係本發明之一實施形態之熱電發電單元之剖面圖。
圖3係說明本發明之一實施形態之另一模式圖。
圖4係表示本發明之一實施形態之熱電發電裝置之說明圖。
圖5係表示本發明之一實施形態之另一熱電發電裝置之說明圖。
圖6係表示本發明之一實施形態之熱電發電裝置之設置場所(熱軋設備)之圖。
圖7係表示本發明之一實施形態之熱電發電裝置之設置場所(連續鑄造設備)之圖。
圖8係表示本發明之一實施形態之熱電發電裝置之設置場所(鋼板 製造設備)之圖。
圖9係表示本發明之一實施形態之熱電發電裝置之設置場所(鍛接管設備)之圖。
圖10係表示發電輸出比相對於鋼材與熱電發電單元之距離之關係之曲線圖。
圖11係表示發電輸出比相對於管材與熱電發電單元之距離之關係之曲線圖。
圖12係表示本發明之熱電發電單元之設置例之圖。
圖13係表示本發明之熱電發電單元之鍛接管設備線中之設置例之圖。
圖14係表示本發明之熱電發電單元中之熱電發電模組之配置例之剖面圖。
圖15係表示本發明之熱電發電單元中之熱電發電模組之鍛接管設備線中之配置例之剖面圖。
圖16(A)及(B)係表示本發明之附有反射材之熱電發電裝置之設置例之圖。
圖17(A)及(B)係表示本發明之附有反射材之熱電發電裝置之鍛接管設備線中之設置例之圖。
圖18(A)及(B)係表示本發明之熱電發電單元之另一設置例之圖。
圖19(A)至(E)係表示本發明之熱電發電單元之鍛接管設備線中之另一設置例之圖。
以下，具體地說明本發明。
圖1係說明本發明之熱電發電裝置之一實施形態之模式圖。圖中， 1為熱電發電單元，2為移動手段，3為熱電發電裝置，4為輸送輥輪，以及5為熱源。
本發明中，熱電發電裝置3包括與熱源5對向配置之熱電發電單元1、及熱電發電單元之移動手段2。再者，通常，熱源5位於輸送輥輪之上方。
本發明中之熱源係熱軋裝置中之鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶(以下，稱為鋼胚等之情形係指鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶)、或連續鑄造裝置中之熱鋼胚(本發明中亦簡稱為鋼胚，若無特別聲明，包含於上述鋼胚等之中)、鑄造及軋壓步驟中之鋼胚或熱軋板(根據處理步驟粗軋鋼條、熱鋼板、熱軋板、鋼板、熱鋼帶、鋼帶、帶狀鋼板(strip)、厚板等之稱呼有所變化，但以下，本發明中稱為熱軋板等)、鍛接管製造裝置中之鋼板及管材(以下，亦簡稱為管材等)(以下，稱為熱源之情形係指上述所有熱源之統稱)。
又，本發明之熱電發電裝置於熱源之寬度方向及長度方向包括至少一個熱電發電單元。而且，該熱電發電單元具有如下所示之與熱源對向之受熱手段、至少一個熱電發電模組、及散熱手段。
受熱手段雖因材質而異，但會成為熱電元件之高溫側溫度加上數度至數十度、有時為數百度左右之溫度。因此，受熱手段只要於該溫度下具有耐熱性或耐久性即可。例如除可使用銅或銅合金、鋁、鋁合金、陶瓷以外，可使用一般之鋼鐵材料。
再者，鋁由於熔點較低，故而可使用於進行與熱源相對應之熱設計、且需要耐熱之情形。又，陶瓷由於導熱率較小，故而會於受熱手段中造成溫度差，但於產生在鋼胚等與鋼胚等之間無熱源之狀態之部位，亦可期待其蓄熱效果，故而可使用。
另一方面，散熱手段為先前公知者即可，並無特別之限制，作為較佳之形態，例示包括散熱片之冷卻裝置、或有效利用接觸熱傳遞之水冷裝置、有效利用沸騰熱傳遞之散熱器、具有冷媒流路之水冷板等。
又，即便利用噴淋冷卻等對熱電發電單元之低溫側進行水冷，亦將低溫側高效率地冷卻。尤其係於將熱電發電單元設置於較熱源靠下方之情形時，即便應用噴淋冷卻，藉由將噴淋器適當配置，剩餘水落下至平台下，亦將熱電發電單元之低溫側高效率地冷卻，而不會將熱電發電單元之高溫側冷卻。於進行噴淋冷卻之情形時，噴淋冷媒所接觸而被冷卻之側成為散熱手段。
本發明中所使用之熱電發電模組8係如圖2所示般，將由數十~數百對電極7連接作為熱電元件6之P型及N型之半導體而成之熱電元件群二維地排列，且進而包含配置於熱電元件群之兩側之絕緣材料9。又，上述熱電發電模組8亦可於兩側或單側具備導熱片或保護板。進而，該保護板亦可分別兼作受熱手段10或散熱手段11。
於作為受熱手段10及/或散熱手段11之冷卻板本身為絕緣材料，或於表面被覆有絕緣材料之情形時，亦可取代絕緣材料9。圖中，1為熱電發電單元，6為熱電元件，7為電極，9為絕緣材料，及8為熱電發電模組，10為受熱手段，以及11為散熱手段。
本發明中，可於受熱手段與熱電發電模組之間、或散熱手段與熱電發電模組之間、或絕緣材料與保護板之間等，設置上述導熱片，以減小構件彼此之熱接觸電阻，而謀求熱電發電效率之進一步提昇。該導熱片只要為具有既定之導熱率，且可於熱電發電模組之使用環境下使用之片材，便無特別限制，以石墨片材等為例示。
再者，本發明之熱電發電模組之大小較佳為1×10-2m2以下。其原因在於藉由使模組之大小為上述程度，可抑制熱電發電模組之變形。更佳為2.5×10-3m2以下。
又，熱電發電單元之大小較佳為1m2以下。其原因在於藉由使單元為1m2以下，可抑制熱電發電模組之相互間、或熱電發電單元本身之變形。更佳為2.5×10-1m2以下。而且，藉由將1至數百個之範圍之該熱電發電模組連結，而形成熱電發電單元。
於本發明之製造設備線中，可將包括與熱軋設備之鋼胚等對向配置之熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段的熱電發電裝置備置於自粗軋機前至熱軋鋼帶搬送路徑為止之鋼胚搬送路徑、粗軋機、粗軋鋼條搬送路徑、精軋機及熱軋鋼帶搬送路徑中之任一位置。
又，於本發明之製造設備線中，可將包括與連續鑄造設備之鋼胚對向配置之熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段的熱電發電裝置備置於鋼胚冷卻裝置送出側、鋼胚切斷裝置中及鋼胚切斷裝置送出側中之任一位置。
進而，於本發明之製造設備線中，可將包括與鋼板製造設備之鋼胚及/或熱軋板對向配置之熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段的熱電發電裝置備置於鋼胚鑄造機之鋼胚冷卻裝置及鋼胚切斷裝置中之鋼胚冷卻裝置送出側、鋼胚切斷裝置內及鋼胚切斷裝置送出側、以及軋壓線之保持爐、感應爐、軋壓機及滾子台中之保持爐之前、保持爐之後、感應爐之前、感應爐之後、軋壓機之前、軋壓機之後、滾子台上及滾子台間中之任一位置。
而且，於本發明之製造設備線中，可將包括與管材等對 向配置之熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段的熱電發電裝置備置於自加熱爐至拉伸縮管機為止之鋼板及管材之搬送路徑中之任一位置。
即，本發明中，將熱電發電單元與上述熱源中之至少一熱源對向配置即可。
又，本發明中，亦可為具有複數個熱電發電單元之熱電發電裝置，於如此般具有複數個熱電發電單元之情形時，於至少一個熱電發電單元中具有移動手段即可。
此處，本發明中之熱電發電裝置具有可實現上述熱電發電單元之一體移動之移動手段，可藉由該移動手段，而控制熱電發電單元與熱源之距離。距離控制較佳為使用動力缸進行。
作為上述移動手段，如圖1及3所示，可列舉使熱電發電單元一體地上下升降移動者。又，亦可無特別問題地使用使熱電發電單元向前後左右移動者。
又，上述移動手段亦可為控制如圖4所示之滑動式或如圖5所示之開閉式之移動的移動手段。再者，於溫度變動較少之處，控制距離之移動手段亦可為例如利用螺栓固定熱電發電單元、或利用滑動式之螺栓固定熱電發電單元者、且藉由鬆開該螺栓使其移動且再次將其擰緊而使熱電發電單元移動等手動移動手段。
進而，於進行如上所述之噴淋冷卻之情形時，既可使噴淋冷卻裝置本身與熱電發電單元等一體移動，亦可不使噴淋冷卻裝置本身與熱電發電單元等一體移動。
本發明中，為了調整熱電發電單元之距離、或使溫度計動作，亦可使用藉由熱電發電裝置轉換成之電力之一部分或全部。較 佳為包括分別預測藉由熱電發電裝置而生成之電力、及使熱電發電單元運行之消耗電力的電力預測手段，且包括基於生成電力及消耗電力而判斷是否使熱電發電單元運行之運行判斷手段。
即，於藉由對生成之電力之預測，而預測出使熱電發電單元運行之電力小於發電電力之情形時，可不使熱電發電單元動作。進而，於預測出超過熱電元件之耐熱溫度之情形時，使熱電發電單元退避，直到至少成為耐熱溫度以下。
又，上述運行判斷手段可根據熱電發電單元之輸出，判斷是否可自發電區域向非發電區域移動。
本發明中，熱源係利用由熱軋線中之鋼胚等之輻射、或連續鑄造線中之鋼胚之輻射、鑄造及軋壓裝置中之熱軋板等之輻射、鍛接管線中之管材等之輻射而產生之熱能。
熱軋線包括如圖6所示之加熱爐、粗軋機、精軋機、捲取機。再者，所謂熱軋步驟係指將於熱軋線之前步驟或加熱爐中加熱至1000~1200℃左右之約20~30t之鋼塊(鋼胚)利用粗軋機製成粗軋鋼條，進而利用精軋機製成板厚：1.2~25mm左右之熱軋鋼帶之步驟。再者，於本發明中，精軋機內之鋼材係指熱軋鋼帶。
連續鑄造裝置包括如圖7所示之盛鋼桶、餵槽、鑄模、鋼胚冷卻裝置、矯正輥等輥群及鋼胚切斷裝置。再者，圖中，21為盛鋼桶，22為餵槽，23為鑄模，24為鋼胚冷卻裝置，25為矯正輥等輥群，26為鋼胚切斷裝置，27為溫度計，28為熱電發電裝置，以及29為引錠桿台。
連續鑄造步驟係自將利用高爐製作之鋼液於經過二次精煉後放入至盛鋼桶，且搬運至連續鑄造機之最上部之時開始。然後，將鋼液自 最上部之盛鋼桶注入至餵槽。其後，鋼液自餵槽之底部被注入至鑄模，接觸於鑄模之鋼液自表面開始凝固，經過冷卻步驟而成為鋼胚。而且，進而包括切斷鋼胚之切斷步驟等。
將鑄造及軋壓裝置示於圖8。首先，為了鑄造鋼胚，而配置包括餵槽31及鑄模32之鑄造機33，隨後配置有保持爐34、感應爐35、粗軋機36、精軋機37、水冷裝置38及捲取機39。
配置於鑄造機之後方之保持爐可為通常之氣體燃燒爐。保持爐與感應爐之配置順序亦可替換。又，亦可使用在批量軋壓之情形時使用之加熱爐。
又，於鑄造機33與保持爐34之間，配置有剪切機40，且於粗軋機36之後方配置有剪切機41，於精軋機37之後方配置有帶狀鋼板剪切機42。
管材之生產線(鍛接管線)施行包括圖9所示之一系列步驟，將以熱軋鋼捲之形式供給之鋼板51利用加熱爐53加熱至1250℃左右後，利用成形鍛接機54將其鍛接成管狀，隨後利用熱減徑管55製成所需直徑之管材52，且利用旋轉式熱鋸17切斷成所需之長度後，利用冷床57進行冷卻，利用矯直器59進行矯正，進而，實施管端部之去角。再者，58為篩選器。
本發明中，除具有移動手段以外，亦可具有根據上述鋼胚等(包括與熱電發電單元所對向之位置及適合溫度測定之附近)之溫度(以下，簡稱為鋼胚等之溫度)及/或熱電發電單元之輸出而設置之熱電發電單元。如上述圖6所示，可藉由根據鋼胚等之溫度及/或熱電發電單元之輸出，將該熱電發電單元設置於自粗軋機前經由精軋機至熱軋鋼帶搬送路徑為止之任一位置(圖中A至E)，而與實際操作中之熱源 之溫度變動等對應，進行有效率之發電。
又，本發明中，除具有移動手段以外，如圖7所示，亦可具有根據鋼胚中之任一者(包括與熱電發電單元所對向之位置及適合溫度測定之附近)之溫度(以下，簡稱為鋼胚之溫度)及/或熱電發電單元之輸出而設置之熱電發電單元。而且，可藉由根據鋼胚之溫度及/或熱電發電單元之輸出，將該熱電發電單元設置於自鋼胚冷卻裝置送出側至鋼胚切斷裝置之上游、鋼胚切斷裝置之下方及鋼胚切斷裝置送出側為止之任一位置(圖中F)，而與實際操作中之熱源之溫度變動等對應，進行有效率之發電。
進而本發明中，除具有移動手段以外，如圖8所示，亦可具有根據鋼胚等(包括與熱電發電單元所對向之位置及適合溫度測定之附近)之溫度(以下，簡稱為鋼胚等之溫度)及/或熱電發電單元之輸出而設置之熱電發電單元。而且，可藉由根據鋼胚等之溫度及/或熱電發電單元之輸出，將該熱電發電單元設置於鋼胚鑄造機之鋼胚冷卻裝置及鋼胚切斷裝置中之鋼胚冷卻裝置送出側、鋼胚切斷裝置內及鋼胚切斷裝置送出側(圖8G)、以及軋壓線之保持爐或感應爐附近及搬送台上(圖8H)、粗軋機附近(圖8I)、精軋前之較除鏽裝置靠上游側(圖8J)、精軋機內(圖8K)及熱軋板搬送路徑上(圖8L)中之任一位置，而與實際操作中之熱源之溫度變動等對應，進行有效率之發電。
又，本發明中，除具有如上所述之移動手段以外，亦可具有根據上述管材等之任一者(包括與熱電發電單元所對向之位置及適合溫度測定之附近)之溫度(以下，簡稱為管材等之溫度)及/或熱電發電單元之輸出而設置之熱電發電單元。如圖9所示，可藉由根據各管材等之溫度及/或熱電發電單元之輸出，將該熱電發電單元設置於自鍛 接管線之加熱爐至鍛接機為止之鋼板搬送路徑或管材搬送路徑(例如圖中M及N)中之任一位置，而與實際操作中之熱源之溫度變動等對應，進行有效率之發電。
再者，本發明中之熱電發電裝置(熱電發電單元)之設置係於任一設備線中，均可亦設置於熱源之下方，而不限於熱源之上方，設置部位亦不限於1處，亦可為複數處。
又，既可附有升降功能地設置於鋼胚切斷裝置之上游側，亦可設置於鋼胚切斷裝置之下方。進而，就不增加設備之構造之方面而言，較佳為亦安裝於回收調整用鋼胚之所謂引錠桿台下方。
為維持熱電發電單元之高運行率，較佳為於靠近熱源之時間較長之場所，設置熱電發電單元。例如可列舉熱軋設備線中自加熱爐排出之鋼胚到達粗軋機為止之搬送台上(圖6A)、且除去加熱時等在表面生成之氧化皮之除鏽裝置之入料側或送出側、或進行鋼胚之寬度調整之精整壓力機附近、粗軋機附近(圖6B)、或精軋機前且粗軋鋼條相對長時間滯留之精軋前之較除鏽裝置靠上游側(圖6C)、精軋機內(圖6D)、熱軋鋼帶搬送路徑上(圖6E)等。
又，於精軋機前之將粗軋鋼條自粗軋機搬送至精軋機之期間之位置，存在利用外罩覆蓋搬送台之部位，以抑制粗軋鋼條之溫度降低。該外罩可開閉，如於抑制溫度降低之情形時關閉外罩，於不使用軋壓機之情形時打開外罩之使用方法為常用方法.。
可將本發明之熱電發電單元安裝於上述外罩。
此處之粗軋鋼條之溫度為約1100℃左右，為將單側冷卻以確保發電所需之溫度差，而設置受熱手段及散熱手段，藉此，熱電單元之發電效率有效地提昇。
於鋼板製造設備線中，作為靠近上述熱源之時間較長之場所，可列舉自加熱爐排出之鋼胚到達粗軋機為止之搬送台上(圖8H)、且除去加熱時等在表面生成之氧化皮之除鏽裝置(未圖示)之入料側或送出側、或進行鋼胚之寬度調整之精整壓力機附近(未圖示)、粗軋機附近(圖8I)、或精軋機前且粗軋鋼條相對長時間滯留之精軋前之較除鏽裝置靠上游側(圖8J)、精軋機內(圖8K)、熱軋板搬送路徑上(圖8L)等。
又，於鋼板製造設備線中，於精軋機前之將粗軋鋼條自粗軋機搬送至精軋機之期間之位置，亦存在利用外罩覆蓋搬送台之部位，以抑制粗軋鋼條之溫度降低。該外罩可開閉，如於抑制溫度降低之情形時關閉外罩，於不使用軋壓機之情形時打開外罩之使用方法為常用方法。
可將本發明之熱電發電單元安裝於上述外罩。
此處之粗軋鋼條之溫度為約1100℃左右，藉由設置用以將單側冷卻以確保發電所需之溫度差之散熱手段，而將熱電單元之發電效率有效地提昇。
於熱源與熱電發電裝置保持著微小之空間通過時產生電，於熱電發電裝置附近無熱源時自熱轉換為電氣之效率變差，但於此種情形時，經由電力調節器等而使其與系統電力相連，便可無問題地利用所產生之電氣。再者，於作為獨立電源使用之情形時，可與太陽光發電同樣地，使用蓄電池吸收所產生之電力之變動進行使用。
因於鋼胚冷卻裝置送出側至鋼胚切斷裝置之位置，始終存在作為熱源之鋼胚，故而熱電發電之輸出量變大。因此，作為熱電發電裝置之設置位置較佳。
另一方面，於鋼胚切斷裝置送出側，於自鋼胚切斷至下次鋼胚切斷之期間，作為熱源之鋼胚通過熱電發電單元附近之比例為間歇性，而使熱電發電輸出量減小。因此，例如較佳為以使切斷後之鋼胚搬送與連續鑄造速度為相同程度，且作為熱源之鋼胚位於熱電發電裝置附近之方式，使熱電發電輸出量增大。若將鋼胚之搬送速度設為V1，將連續鑄造速度設為V0，則滿足V1≧V0即可，更佳為成為V0≦V1≦1.1×V0之條件。若於鋼胚通過熱電發電裝置附近後，使鋼胚之搬送速度提高至先前製程程度進行搬送，則可忽視對物流之影響，同時可進行效率良好之熱電發電，因此，較佳為以此方式進行搬送。再者，本發明中，所謂熱電發電裝置附近係指以熱電發電單元自鋼胚受到之熱量計，較鋼胚切斷裝置之位置減少至90%左右之處。其原因在於若熱量未達90%，則無法進行有效率之熱電發電。
又，可於熱電發電裝置之上游側設置溫度計，根據該溫度計之測定值，可控制熱電發電單元與鋼胚等之距離。藉由具有該功能，即便於製品批次之更換等於鋼胚等之溫度中產生變動等之情形時，亦可適當地對應於該溫度變動等進行熱電發電，結果，熱電發電之效率提昇。
再者，上述溫度計較佳為放射溫度計等非接觸型，於線斷續地停止之情形時，亦可每停止一次，便使熱電耦接觸而進行測量。作為測定之頻度，理想的是將溫度計設置於線上且自動地定期進行測定，於製造條件經變更之情形時，作業者亦可以手動進行測定。
而且，若預先求出熱源之溫度、與熱電發電之效率最佳之距離之關係，則可根據上述溫度計之測定值，與該溫度變動相應地適當控制例如圖1及3所示之熱電發電單元1與熱源5之距離。
進而，可根據熱電發電單元之輸出，控制熱電發電單元與熱源之距離。圖10表示於將鋼材之溫度設為850、900及950℃、且將熱電發電單元中之熱電發電模組間隔設為70mm時，對表示自鋼材至熱電發電單元之距離、與將額定輸出時之發電輸出比設為1之情形時之發電輸出比之關係之曲線圖進行調查所得之結果。
藉由求出如上述圖10所示之關係，可根據熱電發電單元之輸出，調節鋼材與熱電發電單元之距離。本發明中，將熱源設為鋼胚等來代替上述鋼材，以熱電發電單元之輸出變大之方式調整熱電發電單元與鋼胚等之距離。此時，既可使用實際測量輸出，亦可使用根據鋼胚等之溫度等預測之輸出值。
又，於鍛接管設備線之情形時，圖11表示於將熱電發電單元中之熱電發電模組間隔及管材之溫度作為參數時，對自管材至熱電發電單元之距離、與將額定輸出時之發電輸出比設為1之情形時之發電輸出比之關係進行調查所得之結果，可藉由於管材之溫度為1150℃之情形時，使熱電發電單元與管材等之距離為150mm，又，於管材之溫度為1000℃之情形時，進行控制使之移動以使上述距離為60mm，而可進行效率最佳之熱電發電。
藉由求出如上述圖11所示之關係，可根據熱電發電單元之輸出，調節管材與熱電發電單元之距離。本發明中，亦可將熱源設為鋼板來代替上述管材，且以熱電發電單元之輸出變大之方式調整熱電發電單元與鋼板之距離。又，於調整上述距離時，既可使用實際測量輸出，亦可使用根據管材等之溫度等預測之輸出值。
如上所述，熱電發電單元之輸出較佳為以成為額定輸出之方式進行設定，必須考慮熱電發電單元之耐熱溫度上限進行設定， 以不使熱電元件受損。於考慮耐熱上限之情形時，可適當降低發電輸出比之目標，較佳為降低至0.7左右。由於輸出與溫度差之平方成正比，故而上述發電輸出比係溫度差相當於額定輸出時之溫度差之8成左右。
於與鋼胚等對向地設置熱電發電單元之情形時，熱源與熱電發電單元之距離並無特別限制，較佳為30~800mm左右之範圍，且較佳為以將熱電元件之高溫面側與低溫面側之溫度差維持於高位、且使輸出穩定於高位之方式進行設置。此處，使輸出穩定於高位較佳為設為上述目標輸出之0.5左右，進而較佳為設為0.7左右。由於輸出與溫度差之平方成正比，故而上述發電輸出比係溫度差分別相當於額定輸出時之溫度差之7成、8成左右。再者，即便上方部分較熱電發電單元更大地敞開，亦無問題。
本發明中，亦可根據熱源之尺寸或品種，預先設定熱電發電單元之位置。又，亦可根據與尺寸或品種相對應之每一熱電發電單元之輸出電力實績，預先設定熱電發電單元之位置。進而，亦可根據每一熱電發電單元之輸出電力實績及/或藉由溫度等預測之輸出電力預測，與尺寸、品種相對應地預先設定熱電發電單元之設置場所。而且，於導入設備時，亦可預先決定熱電發電單元與熱源之距離、或熱電發電單元中之熱電發電模組之配置。
例如若於熱軋設備中之鋼胚之尺寸為寬度：900mm，溫度為1200℃之情形時，使熱電發電單元與鋼胚之距離為720mm，又，於鋼胚之尺寸為寬度：900mm，溫度為1100℃之情形時，以使上述距離為530mm使其移動，則可進行效率最佳之熱電發電。
又，若於鋼胚之尺寸為寬度：900mm，溫度為1000℃ 之情形時，將熱電發電單元與鋼胚之距離控制為640mm，又，於鋼胚之尺寸為寬度：900mm，溫度為950℃之情形時，將上述距離控制為530mm，則可進行效率最佳之熱電發電。
若於熱軋設備中之熱軋鋼帶之溫度為1000℃之情形時，使熱電發電單元與熱軋鋼帶之距離為280mm，又，於熱軋鋼帶之溫度為950℃之情形時，以使上述距離為90mm使其移動，則可進行效率最佳之熱電發電。
又，於鋼板製造設備中之熱軋板之溫度為1000℃之情形時，使熱電發電單元與熱軋板之距離為280mm，又，於熱軋板之溫度為950℃之情形時，以使上述距離為90mm進行控制而使之移動，則可進行效率最佳之熱電發電。
本發明中，如圖12所示，可將熱電發電單元設置於與除管材等以外之熱源之溫度及/或熱電發電單元之輸出相對應之距離處。其原因在於：藉由設為該設置樣態，與僅平坦地設置熱電發電單元之情形相比，可減小熱電發電單元之移動距離或次數，而可降低電力成本。
例如若於圖12之中央部分之熱源為鋼胚或粗軋鋼條之情形時，將其與單元之距離設為720mm，且以使幅端部之距離為640mm進行控制而使之移動，又，於熱源為熱軋鋼帶之情形時，將其與單元之距離設為280mm，且以使幅端部之距離為200mm進行控制而使之移動，則可高效率地進行熱電發電。
又，本發明中，於熱源為管材等之情形時，如圖13所示，可將熱電發電單元設置於與管材等之溫度及/或熱電發電單元之輸出相對應之距離處。其原因在於：藉由設為該設置樣態，與僅平坦地 設置熱電發電單元之情形相比，可減小熱電發電單元之移動距離或次數，而可降低電力成本。
例如於圖13之中央部分，於將管材更換為鋼板之鋼板搬送路徑中，若將單元與鋼板之距離控制為90mm，且於幅端部將距離控制為60mm，則可高效率地進行熱電發電。另一方面，於管材搬送路徑中，若將單元與管材之距離控制為120mm，於端部(係指管材中之溫度降低範圍)將距離控制為60mm，則可高效率地進行熱電發電。
由於鋼胚等之寬度方向(與鋼胚等之前進方向成直角之方向)之溫度於自鋼胚等或鋼板之端部測量時，於板厚~板厚之2倍左右之長度之部位(本發明中稱為幅端部)急遽降低之情況較多，故而較佳為預先控制熱電發電單元使之移動。其原因在於：於上述幅端部，相對於使熱電發電單元移動之電力而言所獲得之電力較少之結果可能性較大。
根據上述熱電發電單元之輸出等進行設置之實施形態由於可將熱電發電單元設置為橢圓之一半之形狀，故而與無熱電發電單元之情形相比，由於熱流之行為變化，故而具有保溫效果優異之優點，其結果，可成為熱能之回收效率優異之熱電發電裝置。
再者，針對本實施形態，可藉由追加控制上述熱電發電單元與鋼胚等之距離之手段，而成為一種熱電發電裝置，從而即便於存在實際操作中之熱源之溫度變動等之情形時，亦可更高效率地進行應對。
本發明中之熱電發電裝置可如圖14所示般，可根據熱源之溫度、溫度分佈、形態係數及/或熱電發電單元之輸出，相對於低溫部而於高溫部使熱電發電單元中之熱電發電模組之配置密度更密。此時，較佳為以使輸出穩定於高位進行設置。此處，使輸出穩定於高 位較佳為設為上述目標輸出之0.5左右，進而較佳為設為0.7左右。由於輸出與溫度差之平方成正比，故而上述發電輸出比係溫度差分別相當於額定輸出時之溫度差之7成、8成左右。
又，該裝置亦適合幾乎無溫度之變更之連續線。其原因在於：藉由預先測定熱源之溫度分佈及/或熱電發電單元之輸出，且反映至上述配置密度，而與僅以固定間隔設置熱電發電單元之情形相比，可使熱電發電單元之發電效率最佳化。
作為變更上述配置密度之具體例，若於熱源之正上方部(中央部分)、即高溫部，將熱電發電單元中之熱電發電模組緊密地配置，且於鋼胚等之幅端部、即低溫部，將寬度方向之熱電發電單元中之熱電發電模組稀疏地配置，則可成為使各熱電發電單元之發電效率有效地提昇之熱電發電裝置。
例如於圖14中，若於熱源為鋼胚或粗軋鋼條之情形時，於將鋼材溫度設為1200℃，將熱電發電單元與鋼材間之距離設為640mm時，將單元中央部分之熱電發電模組之配置設為55mm間隔，幅端部設為60mm間隔，又，於熱源為熱軋鋼帶，且鋼材溫度：1000℃、熱電發電單元與鋼材間之距離：280mm之情形時，將單元中央部分之熱電發電模組之配置設為60mm間隔，幅端部設為63mm間隔，則可高效率地進行熱電發電。
於圖14中，若於熱源為1000℃之鋼胚，鋼胚與熱電發電單元之距離為640mm之情形時，將單元中央部分之熱電發電模組之配置設為55mm間隔，幅端部設為60mm間隔，則可高效率地進行熱電發電。
於圖14中，於熱源為鋼胚或粗軋鋼條之情形時，若將 單元中央部分之熱電發電模組之配置設為55mm間隔，幅端部設為60mm間隔，又，於熱源為熱軋板之情形時，將單元中央部分之熱電發電模組之配置設為60mm間隔，幅端部設為63mm間隔，則可高效率地進行熱電發電。
又，亦可將上述圖10所示之熱電發電單元中之熱電發電模組間隔作為參數，而對熱電發電單元之輸出進行調查，且將調查結果作為用以設定本發明之熱電發電模組間隔之資料而使用。
上述實施形態係既可使單元中之熱電發電模組之配置較稀或較密，亦可將單元本身設置得較稀或較密。
於將熱源設為管材等之情形時，若於管材等之正上方部(中央部分)、即高溫部，將熱電發電單元中之熱電發電模組緊密地配置，於管材等之端部、即低溫部，將寬度方向之熱電發電單元中之熱電發電模組稀疏地配置，則可成為使各熱電發電單元之發電效率有效地提昇之熱電發電裝置。
例如於圖15中，於熱源為管材之情形時，若將單元中央部分之熱電發電模組之配置設為65mm間隔，端部設為80mm間隔，則可高效率地進行熱電發電。又，亦可將上述圖11所示之熱電發電單元中之熱電發電模組間隔作為參數，而對熱電發電單元之輸出進行調查，且將調查結果作為用以設定本發明之熱電發電模組間隔之資料而使用。
上述實施形態係既可使單元中之熱電發電模組之配置較稀或較密，亦可將單元本身設置得較稀或較密。
又，上述配置密度之變更尤其適合於鋼胚等之上方向無設備之設置容許程度之情形。再者，本實施形態亦可藉由進一步追加 控制熱電發電單元與鋼胚等之距離之手段，而即便於存在實際操作中之熱源之溫度變動等之情形時，亦一面適當地控制熱電發電單元與鋼胚等之距離，一面進一步高效率地進行發電。
本發明中之根據熱電發電單元之輸出係指與熱源之溫度對應地變更位置、或變更熱電發電模組之疏密度，亦包括如下應對：於將熱電發電單元設置於初始位置時等，於存在單元間之輸出差之情形時，將輸出較小之單元移動至輸出變大之位置，具體而言，亦包含相對於熱源近接並設置之對應。又，所謂根據溫度係包括不僅以熱源之溫度為基準，而且亦以熱源之溫度分佈或形態係數為基準之情況。
本發明中之熱電發電裝置如圖16(A)及(B)或圖17(A)及(B)所示般，可進而包括彙聚熱之熱反射材。圖中，100為熱反射材。可藉由使用熱反射材，而使對各熱電發電單元之集熱效果提昇，從而可進行效率良好之熱電發電。
就集熱效率之方面而言，熱反射材較佳為如圖16(A)或圖17(A)所示般設置於熱源5及熱源52之兩側(圖16(A)中，鋼胚等之前進方向係自圖式裏側朝向近前側)。
本發明中之熱反射材之形狀可為具有平面、或曲面、又、V字或U字之截面者。再者，熱反射材可具有平面~凹面，但由於焦點中之像差因依凹面之熱反射材之入射角而變化，故而較佳為以相對於既定之入射角使像差變得最小之方式設置一熱反射材或複數個熱反射材面群，以具有最佳之熱反射材形狀(曲率)。
本實施形態由於可如圖16或圖17所示般將熱聚集至熱電發電單元之任意之部位，故而如下所述，有熱電發電裝置之設置容許程度進一步提昇之優點。
例如藉由如圖16(A)或圖17(A)所示般，平衡性佳地將熱聚集至熱電發電單元，即便使用使熱電發電單元位於先前公知之設置位置之熱電發電裝置，亦可使各熱電發電單元之發電效率最佳化。進而，如圖16(B)或圖17(B)所示，可將彙聚至任意部位之熱能照射至熱電發電單元。本實施形態之優點在於即便於熱電發電單元之設置面積有限之情形時，或於無法獲得大面積之熱電發電單元之情形時等，亦可藉由使熱電發電單元移動，且使熱反射材100適當地移動，而進行效率良好之熱電發電。又，熱反射材100可藉由設置驅動部，且依據外部信號改變角度，而變更上述集熱部位。
因此，根據本發明中之熱源之溫度及/或熱電發電單元之輸出所設置之熱電發電單元不僅包括距離經設定之單元，而且包括可藉由如上所述之熱反射材而進行距離或角度之變更之單元。
再者，作為本發明中之熱反射材，只要可反射熱能(紅外線)，便無特別規定，考慮設置場所、物品之採購成本等，可適當選擇鏡面拋光後之鐵等金屬或於耐熱磚等實施鍍錫所得者等。
進而，熱反射材100之設置場所可考慮如上述圖16(A)及(B)或圖17(A)及(B)之熱源之兩側，亦可與熱電發電單元之設置位置相應地，設置於熱源之下部或上部。
圖18(A)及(B)或圖19(A)及(B)表示本發明之熱電發電單元之設置例。
本發明中之熱電發電單元亦可如圖18(A)及(B)所示般設為包圍鋼胚等(熱源5)之外周部之形狀，或如圖19(A)及(B)所示般設為包圍管材等(熱源52)之外周部之形狀。
本發明中，於將熱電發電單元設置於熱源之側面或下方之情形 時，由於因來自熱源之熱所產生之對流影響，故而較佳為以將熱電發電裝置與熱源之距離：ds、與其上方之距離：du進行比較時滿足ds≦du之關係之方式進行設置。
因此，若圖18及19中例示之距離：a及c相當於上述距離：du，則距離：b及d相當於上述距離：ds。再者，圖中以同一記號表示之b亦可為分別不同之距離，重要的是各距離滿足上述du及ds之關係。
如此般，本發明中，尤其係於如上所述之包圍鋼胚等之外周部之熱電發電單元之情形時，即便於同一裝置內，亦可適當改變熱源與熱電發電單元之距離。
於未將熱電發電單元設置於整面之情形時，若以不使熱源之熱釋放至外部之方式設置板(保溫板)，則可進行有效率之熱電發電。保溫板之材質只要為鐵或鎳鉻合金等金屬(合金)或陶瓷等一般用作高溫物之保溫板者，且可承受設置場所之溫度，便無特別限制，較佳為板之放射率較小，減少來自熱源之放射熱被板吸收之情況，而使來自熱源之放射熱朝向熱電發電單元。
如圖18(A)或圖19(A)般，本發明之熱電發電裝置可至少設置一處開口部，以使用其移動手段使熱電發電裝置退避。
該開口部通常由熱電發電單元覆蓋，於開始操作時，使熱電發電單元自該開口部移動，而不使熱電發電裝置受損地穩定地搬送鋼胚等。再者，本實施形態亦可為使用複數個熱電發電裝置包圍熱源。
本發明中，藉由使用上述移動手段，可於鋼胚等、或熱軋板等、管材等之前端或後端等成為熱源之非穩定狀態，使包括熱電發電單元及使熱電發電單元移動之移動手段之熱電發電裝置整體自發電區域移動至退避位置，或再次移動至發電區域，以防止因鋼板之高 度變動等所導致之裝置之物理性/機械性破損。藉此，不僅可保護熱電發電單元不會因耐熱溫度而產生破損，而且可保護熱電發電裝置不會物理性/機械性地破損。
於通板初期或通材初期等，如圖1所示，為了不使熱源碰撞至熱電發電裝置，而使其處於作為使鋼胚等移動之搬送路徑之基準而使用之旁路上升1000mm以上後之狀態。隨後，於熱源之高度變動變小時，藉由移動裝置而使熱電發電裝置為如圖3所示般靠近熱源之狀態。藉此，與先前相比，顯然可實現有效率之熱電發電。再者，於板厚相對較厚者、或連續通材且熱源之高度變動較小之情形時，使熱電發電裝置為連續靠近熱源之狀態。熱源與熱電發電裝置較佳為相隔10mm以上。
由於若移動距離變大，則設備費用亦增大，故而於上下移動之情形時，可移動至3000mm之遠方。較佳為退避距離為10mm至1000mm。
以上，對使熱電發電裝置於上下方向移動之例進行了說明，於橫向移動、或使其退避之情形時，如圖4所示，使用滑動式之移動手段，使其移動至退避位置。其移動距離為使熱電發電裝置整體自搬送路徑之寬度退避。例如於鋼胚鑄造機中，設為可移動3500mm左右、於製品寬度更窄之軋壓線中可移動2000mm左右之裝置。進而，於寬度較寬之厚板之軋壓線中，必須退避5m以上。又，於如管(pipe)般製品之大小較小之情形時，使其退避之移動距離為300mm左右便足夠。
其次，於使用如圖5所示之開閉式之移動手段之情形時，如圖所示，需要使熱電發電裝置開閉、移動至角度90°之空間，亦 可使其於90°至180°之範圍內開閉移動。由於亦存在熱電發電裝置本身之重量，故而較佳為反轉180°，而於退避時使裝置穩定。
亦可於熱電發電裝置之上游側及/或下游側安裝距離感測器，利用距離感測器之值，對熱電裝置之位置進行前饋及/或反饋控制。
又，上述實施形態可分別任意地進行組合。
例如於僅調整距離，以獲得最佳之熱電發電效率之情形時，熱電發電單元成為曲率極大之橢圓弧狀之設置時等，亦可組合使用熱反射材之實施形態等，而可緩和該曲率。
當然，不用說本發明亦可同時包括所有實施形態。
本發明之熱電發電方法可以如圖6所示，於包括對鋼胚進行粗軋而製成粗軋鋼條之粗軋機、及對粗軋鋼條進行精軋而製成熱軋鋼帶之精軋機的熱軋設備線中，將包括與鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者對向配置之熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段的熱電發電裝置設置於自粗軋機前至熱軋鋼帶搬送路徑為止之鋼胚搬送路徑、粗軋機、粗軋鋼條搬送路徑、精軋機及熱軋鋼帶搬送路徑中之任一位置。
又，本發明之熱電發電方法可以如圖7所示，於包括連續鑄造熱鋼胚之連續鑄造裝置、冷卻熱鋼胚之鋼胚冷卻裝置、及切斷熱鋼胚之熱鋼胚切斷裝置的連續鑄造設備線中，將包括與熱鋼胚對向配置之熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段的熱電發電裝置設置於鋼胚冷卻裝置送出側至鋼胚切斷裝置之上游、鋼胚切斷裝置之下方及鋼胚切斷裝置送出側中之任一位置。
進而，本發明之熱電發電方法可以如圖8所示，於包括鋼胚鑄造機及軋壓線之鋼板製造設備線中，將包括與鋼胚及熱軋板中 之至少一者對向配置之熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段的熱電發電裝置設置於選自鋼胚鑄造機之鋼胚冷卻裝置及鋼胚切斷裝置中之鋼胚冷卻裝置送出側、鋼胚切斷裝置內及鋼胚切斷裝置送出側、以及軋壓線之保持爐、感應爐、軋壓機及滾子台中之保持爐之前、保持爐之後、感應爐之前、感應爐之後、軋壓機之前、軋壓機之後、滾子台上及滾子台間中之至少一個位置。
而且，本發明之熱電發電方法可以如圖9所示，於鍛接管設備線中，將包括與管材等中之至少一者對向配置之熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段之熱電發電裝置設置於自加熱爐至拉伸縮管機為止之鋼板及管材之搬送路徑中之任一位置。
又，本發明之熱電發電方法係適當選擇、或組合使用複數個如圖1、3至5、及12至19所示之形態中之任一熱電發電裝置者。即，以具有可實現熱電發電單元之一體移動之移動手段的熱電發電裝置為基本構成，進而，該熱電發電單元係可根據熱源之溫度及/或熱電發電單元之輸出而設置，或根據熱源之溫度及/或熱電發電單元之輸出，與高溫部相比於低溫部使其靠近而設置，或根據熱源之溫度及/或熱電發電單元之輸出，與低溫部相比於高溫部將熱電發電單元中之熱電發電模組緊密地配置，或包括熱反射材，或包圍熱源之外周部，或至少設置一處開口部以供熱電發電裝置退避。
再者，於實施時，亦可併用上述複數個實施形態之熱電發電裝置。
[實施例] [實施例1]
為了確認本發明之熱電發電裝置之效果，而使用為圖2所示之構成、且具有1m2之面積之熱電發電單元，將熱電發電單元設置於圖6之C之位置，而實施確認各熱電發電單元之輸出之試驗。
發明例1係實施如下試驗：於粗軋鋼條之通板開始時，將熱電發電裝置與粗軋鋼條之距離設為3000mm，於粗軋鋼條前端通過後，使熱電發電裝置移動，而將其與粗軋鋼條之距離控制為720mm。再者，使用粗軋鋼條溫度於寬度方向中央為約1200℃、幅端部(表示自粗軋鋼條之幅端面起算於寬度方向約80mm以內之範圍，以下，稱為幅端部A之情形係指相同之範圍)溫度為1100℃、且寬度：900mm、厚度：40mm之粗軋鋼條。
其結果，相對於額定輸出而獲得75%之輸出。又，幅端為62%之輸出。
發明例2係於粗軋鋼條之通板開始時，將熱電發電裝置與粗軋鋼條之距離設為3000mm，於粗軋鋼條前端通過後，使熱電發電裝置移動。實施將熱電發電裝置與粗軋鋼條之距離控制為720mm之試驗。再者，使用粗軋鋼條溫度遍及寬度方向整體為約1200℃、且寬度：900mm、厚度：40mm之粗軋鋼條。
其結果，相對於額定輸出，寬度方向大致成為如額定輸出般之發電，但於幅端部A為83%之輸出。
發明例3係實施如下試驗：使熱電發電單元為圖12所示之構成，於中央部分，將熱電發電單元與鋼胚之距離控制為720mm，於幅端部A將該距離控制為640mm。再者，粗軋鋼條係使用與上述發明例2大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，於寬度方向整體大致獲得額定輸出。
發明例4係實施如下試驗：使熱電發電單元為圖14所示之構成，將熱電發電單元中之熱電發電模組於中央部分配置為55mm間隔，於幅端部A配置為60mm間隔，且將單元與鋼胚之距離控制為640mm。再者，粗軋鋼條係使用與上述發明例2大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，於寬度方向大致獲得額定輸出。
發明例5係實施如下試驗：使熱電發電單元及熱源之外周為圖16(A)所示之構成，且配置將熱彙聚至熱電發電單元之熱反射材。再者，粗軋鋼條係使用與上述發明例2大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，熱電發電單元可大致獲得額定輸出。
發明例6係實施如下試驗：進而以包圍粗軋鋼條之外周部設置具有4個熱電發電單元之熱電發電裝置。再者，粗軋鋼條係使用與上述發明例2大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，熱電發電單元之數量增加，與發明例4相比亦可獲得其2.2倍之輸出。
發明例7係實施如下控制：僅使粗軋鋼條上方之熱電發電單元可移動，且設置如圖18(A)所示之開口部。
即，實施如下試驗：於粗軋鋼條之通板開始時，將上方設為開口部，於穩定通板後使上方之熱電發電裝置靠近粗軋鋼條。再者，粗軋鋼條係使用與上述發明例2大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，可獲得額定輸出，並且由於其他熱電發電單元不可動，故而可減低使該熱電發電單元可動時所需之操作成本。
比較例1係使用與上述發明例1相同之熱電發電單元， 且將熱電發電單元設置於與上述發明例1相同之場所。於該設置時，將熱電發電裝置與粗軋鋼條之距離設為3000mm，以不使熱電發電裝置受損，而進行試驗。再者，粗軋鋼條係使用與上述發明例2大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，僅可獲得額定輸出之1%左右之輸出。
根據上述發明例1~7及比較例1之結果，可確認到使用有本發明之熱軋設備線之優異之發電效果。再者，以上實施例1係使用粗軋鋼條之上方之附有移動手段之熱軋設備線，根據粗軋鋼條之溫度或設置場所附近之溫度，變更熱電發電單元之設置場所等，但確認到即便根據鋼胚及熱軋鋼帶之溫度、或熱電發電單元之輸出，變更設置場所或設置形態等，只要按照本發明，亦可獲得相同之結果。
[實施例2]
為了確認本發明之熱電發電裝置之效果，而使用為圖2所示之構成、且具有1m2之面積之熱電發電單元，將熱電發電單元設置於圖7之F之位置，而實施確認各熱電發電單元之輸出之試驗。
發明例8係實施如下試驗：於熱鋼胚之通材開始時，將熱電發電裝置與熱鋼胚之距離設為3000mm，於熱鋼胚前端通過後，使熱電發電裝置移動，而將其與熱鋼胚之距離控制為720mm。再者，使用熱鋼胚溫度於寬度方向中央為約1000℃、幅端部(表示自熱鋼胚之幅端面起算於寬度方向約80mm以內之範圍，以下，稱為幅端部B之情形係指相同之範圍)溫度為950℃、且寬度：900mm、厚度：250mm之熱鋼胚。
其結果，相對於額定輸出而獲得75%之輸出。又，幅端為62%之 輸出。
發明例9係使用與發明例8相同之熱電發電單元，於熱鋼胚之通材開始時，將熱電發電裝置與熱鋼胚之距離設為3000mm，於熱鋼胚前端通過後，使熱電發電裝置移動。實施將熱電發電裝置與熱鋼胚之距離控制為640mm之試驗。再者，使用熱鋼胚溫度遍及寬度方向整體為約1000℃、且寬度：900mm、厚度：250mm之熱鋼胚。
其結果，相對於額定輸出，寬度方向大致成為如額定輸出般之發電，但於幅端部B為83%之輸出。
發明例10係實施如下試驗：使熱電發電單元為圖12所示之構成，於中央部分，將熱電發電單元與鋼胚之距離控制為640mm，於幅端部B將該距離控制為530mm。再者，熱鋼胚係使用與上述發明例9大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，於寬度方向整體大致獲得額定輸出。
發明例11係實施如下試驗：使熱電發電單元為圖14所示之構成，將熱電發電單元中之熱電發電模組於中央部分配置為55mm間隔，於幅端部B配置為60mm間隔，且將單元與鋼胚之距離控制為640mm。再者，熱鋼胚係使用與上述發明例9大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，於寬度方向大致獲得額定輸出。
發明例12係實施如下試驗：使熱電發電單元及其外周為圖16(A)所示之構成，且配置將熱彙聚至熱電發電單元之熱反射材。再者，熱鋼胚係使用與上述發明例2大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，熱電發電單元可大致獲得額定輸出。
發明例13係實施如下試驗：進而以包圍熱鋼胚之外周 部設置具有4個熱電發電單元之熱電發電裝置。再者，熱鋼胚係使用與上述發明例2大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，熱電發電單元之數量增加，與發明例11相比亦可獲得其2.2倍之輸出。
發明例14係進行如下運行操作：僅使熱鋼胚上方之熱電發電單元可移動，且設置如圖18(A)所示之開口部。
即，實施如下試驗：於熱鋼胚之通材開始時，將上方設為開口部，於穩定通材後使上方之熱電發電裝置靠近熱鋼胚。再者，熱鋼胚係使用與上述發明例2大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，可獲得額定輸出，並且由於其他熱電發電單元不可動，故而可減低使該熱電發電單元可動時所需之操作成本。
比較例2係使用與上述發明例8相同之熱電發電單元，且將熱電發電單元設置於與上述發明例8相同之場所。但是，於設置該熱電發電裝置時，將熱電發電裝置與熱鋼胚之距離設為3000mm，以不使熱電發電裝置受損，而進行試驗。再者，熱鋼胚係使用與上述發明例2大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，僅可獲得額定輸出之1%左右之輸出。
根據上述發明例8~14及比較例2之結果，確認到使用有本發明之連續鑄造設備線之優異之發電效果。再者，以上實施例2係使用熱鋼胚之上方之附有移動手段之連續鑄造設備線，雖根據熱鋼胚之溫度或設置場所附近之溫度，變更熱電發電單元之設置場所等，但確認到即便根據熱電發電單元之輸出，變更設置場所或設置形態等，只要按照本發明，亦可獲得相同之結果。
[實施例3]
為了確認本發明之熱電發電裝置之效果，而使用如圖2所示之構成、且具有1m2之面積之熱電發電單元，將熱電發電單元設置於圖8之G之位置，而實施確認各熱電發電單元之輸出之試驗。
發明例15係實施如下試驗：於鋼胚之通板開始時，將熱電發電裝置與鋼胚之距離設為3000mm，於鋼胚前端通過後，使熱電發電裝置移動，而將其與鋼胚之距離控制為720mm。再者，使用鋼胚溫度(本實施例中簡稱為鋼胚溫度之情形係指鋼胚之中央部分之溫度)於寬度方向中央為約1200℃、幅端部(表示自鋼胚之幅端面起算於寬度方向約80mm以內之範圍，以下，稱為幅端部C之情形係指相同之範圍)溫度為1100℃、且寬度：900mm、厚度：40mm之鋼胚。
其結果，相對於額定輸出，而於寬度方向中央獲得75%之輸出。又，幅端部C為62%之輸出。
發明例16係於鋼胚之通板開始時，將熱電發電裝置與鋼胚之距離設為3000mm，於鋼胚前端通過後，使熱電發電裝置移動。實施將熱電發電裝置與鋼胚之距離控制為720mm之試驗。再者，使用鋼胚溫度遍及寬度方向整體為約1200℃、且寬度：900mm、厚度：40mm之鋼胚。
其結果，相對於額定輸出，寬度方向中央大致成為如額定輸出般之發電，但於幅端部C為83%之輸出。
發明例17係實施如下試驗：使熱電發電單元為圖12所示之構成，於中央部分，將熱電發電單元與鋼胚之距離控制為720mm，於幅端部C將該距離控制為640mm。再者，鋼胚係使用與上述發明例16大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，於寬度方向整體大致獲得額定輸出。
發明例18係實施如下試驗：使熱電發電單元為圖14所示之構成，將熱電發電單元中之熱電發電模組於中央部分配置為55mm間隔，於幅端C配置為60mm間隔，且將單元與鋼胚之距離控制為640mm。再者，鋼胚係使用與上述發明例16大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，於寬度方向大致獲得額定輸出。
發明例19係實施如下試驗：使熱電發電單元及熱源之外周為圖16(A)所示之構成，且配置將熱彙聚至熱電發電單元之熱反射材。再者，鋼胚係使用與上述實施例16大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，熱電發電單元可大致獲得額定輸出。
發明例20係實施如下試驗：進而以包圍鋼胚之外周部之方式設置具有4個熱電發電單元之熱電發電裝置。再者，鋼胚係使用與上述發明例16大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，熱電發電單元之數量增加，與發明例18相比亦可獲得其2.2倍之輸出。
發明例21係實施如下控制：僅使鋼胚上方之熱電發電單元可移動，且設置如圖18(A)所示之開口部。
即，實施如下試驗：於鋼胚之通板開始時，預先使熱電發電單元自上方之開口部退避，於穩定通板後，使上方之熱電發電裝置靠近鋼胚。再者，鋼胚係使用與上述發明例16大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，可獲得額定輸出，並且由於不使其他熱電發電單元運行，故而可減低使該熱電發電單元運行時所需之操作成本。
比較例3係使用與上述發明例15相同之熱電發電單 元，且將熱電發電單元設置於與上述發明例15相同之場所。於該設置時，將熱電發電裝置與鋼胚之距離設為3000mm，以不使熱電發電裝置受損，而進行試驗。再者，鋼胚係使用與上述發明例16大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，僅可獲得額定輸出之1%左右之輸出。
比較例4進行於鋼胚之通板開始時不使熱電發電單元退避之試驗。其結果，於鋼胚之通板開始時，鋼胚接觸於熱電發電單元，而使熱電發電裝置破損。
根據上述發明例15~21以及比較例3及4之結果，可確認到本發明之進行鑄造及軋壓之鋼板製造設備線之優異之發電效果。再者，以上實施例3係使用鋼胚之上方之附有移動手段之進行鑄造及軋壓之鋼板製造設備線，根據鋼胚之溫度或設置場所附近之溫度，雖變更熱電發電單元之設置場所等，但確認到即便根據熱軋板及熱軋鋼帶等之溫度、或熱電發電單元之輸出，變更設置場所或設置形態等，只要按照本發明，亦可獲得相同之結果。
[實施例4]
為了確認本發明之熱電發電裝置之效果，而使用為圖2所示之構成、且具有1m2之面積之熱電發電單元，將熱電發電單元設置於圖9之N之位置，而實施確認各熱電發電單元之輸出之試驗。
發明例22係實施如下試驗：於管材之通材開始時，將熱電發電裝置與管材之距離設為3000mm，於管材前端通過後，使熱電發電裝置移動，而將其與管材之距離控制為155mm。再者，使用管材溫度為約1200℃、且外徑：120mm之管材。
其結果，相對於額定輸出而獲得75%之輸出。又，端部為62%之輸出。
發明例23係使用與發明例22相同之熱電發電單元，於管材之通材開始時，將熱電發電裝置與管材之距離設為3000mm，於管材前端通過後，使熱電發電裝置移動。實施將熱電發電裝置與管材之距離控制為125mm之試驗。再者，使用管材溫度遍及寬度方向整體為約1200℃、且外徑：120mm之管材。
其結果，相對於額定輸出，寬度方向大致成為如額定輸出般之發電，但端部為83%之輸出。
發明例24係實施如下試驗：使熱電發電單元為圖13所示之構成，於中央部分，將熱電發電單元與管材之距離控制為155mm，於端部將該距離控制為125mm。再者，管材係使用與上述發明例23大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，於寬度方向整體大致獲得額定輸出。
發明例25係實施如下試驗：使熱電發電單元為圖15所示之構成，將熱電發電單元中之熱電發電模組於中央部分配置為55mm間隔，於端部配置為60mm間隔，將單元與管材之距離控制為125mm。再者，管材係使用與上述發明例23大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，於寬度方向大致獲得額定輸出。
發明例26係實施如下試驗：使熱電發電單元及熱源之外周為圖17(A)所示之構成，且配置將熱彙聚至熱電發電單元之熱反射材。再者，管材係使用與上述發明例23大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，熱電發電單元可大致獲得額定輸出。
發明例27係實施如下試驗：進而以包圍管材之外周部 之方式設置具有4個熱電發電單元之熱電發電裝置。再者，管材係使用與上述發明例23大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，熱電發電單元之數量增加，與發明例25相比亦可獲得其2.2倍之輸出。
發明例28係進行如下運行操作：僅使管材上方之熱電發電單元可移動，且設置如圖19(A)所示之開口部。
即，實施如下試驗：於管材之通材開始時，將上方設為開口部，於穩定通材後使上方之熱電發電裝置靠近管材。再者，管材係使用與上述發明例23大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，可獲得額定輸出，並且由於其他熱電發電單元不可動，故而可減低使該熱電發電單元可動時所需之操作成本。
比較例5係使用與上述發明例22相同之熱電發電單元，且將熱電發電單元設置於與上述發明例22相同之場所。但是，於設置該熱電發電裝置時，將熱電發電裝置與管材之距離設為3000mm，以不使熱電發電裝置受損，而進行試驗。再者，管材係使用與上述發明例23大小相同且溫度分佈相同者。
其結果，僅可獲得額定輸出之1%左右之輸出。
根據上述發明例22~28及比較例5之結果，可確認到使用有本發明之鍛接管設備線之優異之發電效果。再者，以上實施例4係使用管材之上方之附有移動手段之熱電發電裝置，根據管材之溫度或設置場所附近之溫度，雖變更熱電發電單元之設置場所等，但確認到即便根據鋼板之溫度或熱電發電單元之輸出，變更設置場所或設置形態等，只要按照本發明，亦可獲得相同之結果。
(產業上之可利用性)
根據本發明，由於可將自鋼胚等產生之熱有效地轉換為電力，故而有助於製造工廠中之節能化。
1‧‧‧熱電發電單元
2‧‧‧移動手段
3‧‧‧熱電發電裝置
4‧‧‧輸送輥輪
5‧‧‧鋼材

Claims (25)

  1. 一種製造設備線，係具有進行移動之熱源之煉鋼廠的製造設備線，上述製造設備線具備有熱電發電裝置，該熱電發電裝置具有熱電發電單元、及進行該熱電發電單元之一體移動之移動手段，而且該熱電發電單元係配置為與上述熱源相對向，上述熱電發電單元中之熱電發電模組係配置於上述熱源之低溫部與高溫部，上述熱電發電單元中之熱電發電模組係對應於上述熱源之寬度方向溫度分佈，相較於低溫部更緊密地被配置在高溫部。
  2. 如申請專利範圍第1項之製造設備線，其中，上述製造設備線係具備有對經加熱之鋼胚進行粗軋而製成粗軋鋼條之粗軋機、及對粗軋鋼條進行精軋而製成熱軋鋼帶之精軋機之熱軋設備線，上述熱電發電裝置被配置於自粗軋機前至熱軋鋼帶搬送路徑為止之鋼胚搬送路徑、粗軋機、粗軋鋼條搬送路徑、精軋機及熱軋鋼帶搬送路徑中之任一位置，且將上述熱電發電單元對向於鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者而配置。
  3. 如申請專利範圍第2項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置進一步具有運行判斷手段，該運行判斷手段係根據上述熱電發電單元之輸出來判斷該熱電發電單元之運行與否。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之製造設備線，其中，根據鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出來設置上述熱電發電單元。
  5. 如申請專利範圍第2項之製造設備線，其中，根據鋼胚、粗軋鋼 條及熱軋鋼帶中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出，而相對於高溫部以靠近於低溫部之方式設置上述熱電發電單元。
  6. 如申請專利範圍第2項之製造設備線，其中，上述移動手段係根據測定鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出所求出之溫度及/或輸出，來進行該熱電發電單元與該鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之距離之控制。
  7. 一種熱電發電方法，其係利用申請專利範圍第2項之製造設備線，接收鋼胚、粗軋鋼條及熱軋鋼帶中之至少一者之熱來進行熱電發電。
  8. 如申請專利範圍第7項之熱電發電方法，其中，利用上述製造設備線之運行判斷手段來控制熱電發電單元之運行。
  9. 如申請專利範圍第1項之製造設備線，其中，上述製造設備線係具備有鋼胚冷卻裝置及鋼胚切斷裝置並連續鑄造熱鋼胚之連續鑄造設備線，上述熱電發電裝置被配置於自鋼胚冷卻裝置送出側至鋼胚切斷裝置之上游、鋼胚切斷裝置之下方及鋼胚切斷裝置送出側之任一位置，將上述熱電發電單元對向於熱鋼胚而配置。
  10. 如申請專利範圍第9項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置進一步具有運行判斷手段，該運行判斷手段係根據上述熱電發電單元之輸出來判斷該熱電發電單元之運行與否。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之製造設備線，其中，根據熱鋼胚之溫度及/或熱電發電單元之輸出來設置上述熱電發電單元。
  12. 如申請專利範圍第9項之製造設備線，其中，根據熱鋼胚之寬度方向溫度分佈，而相對於高溫部以靠近於低溫部之方式設置上述熱電 發電單元。
  13. 如申請專利範圍第9項之製造設備線，其中，上述移動手段係根據測定熱鋼胚之溫度及/或熱電發電單元之輸出所求出之溫度及/或輸出，來進行該熱電發電單元與該熱鋼胚之距離之控制。
  14. 一種熱電發電方法，其係利用申請專利範圍第9項之製造設備線，來接收熱鋼胚之熱而進行熱電發電。
  15. 如申請專利範圍第1項之製造設備線，其中，上述製造設備線係具備有鋼胚鑄造機及軋壓線並進行鑄造及軋壓之鋼板製造設備線，上述熱電發電裝置被配置於在上述鋼胚鑄造機之鋼胚冷卻裝置及鋼胚切斷裝置中之鋼胚冷卻裝置送出側；鋼胚切斷裝置內及鋼胚切斷裝置送出側；以及在上述軋壓線之保持爐、感應爐、軋壓機及滾子台中之保持爐之前、保持爐之後、感應爐之前、感應爐之後、軋壓機之前、軋壓機之後、滾子台之上及滾子台之間中選出之至少一個位置；將上述熱電發電單元對向於鋼胚及/或熱軋板而配置。
  16. 如申請專利範圍第15項之製造設備線，其中，上述熱電發電裝置進一步具有運行判斷手段，該運行判斷手段係根據上述熱電發電單元之輸出來判斷熱電發電單元之運行與否。
  17. 如申請專利範圍第15或16項之製造設備線，其中，根據鋼胚及熱軋板中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出來設置上述熱電發電單元。
  18. 如申請專利範圍第15項之製造設備線，其中，上述移動手段係根據測定鋼胚及熱軋板中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出所求出之溫度及/或輸出，來進行該熱電發電單元與該鋼胚及熱軋板中 之至少一者之距離之控制。
  19. 一種熱電發電方法，其係利用申請專利範圍第15項之製造設備線，接收鋼胚及熱軋板中之至少一者之熱而進行熱電發電。
  20. 如申請專利範圍第19項之熱電發電方法，其中，利用上述製造設備線之運行判斷手段來控制熱電發電單元之運行。
  21. 如申請專利範圍第1項之製造設備線，其中，上述製造設備線係具有加熱爐、鍛接機及拉伸縮管機(Stretch reducer)，並將捲繞成熱軋鋼捲之鋼板製成管材之鍛接管設備線，上述熱電發電裝置被配置於從加熱爐至拉伸縮管機為止之鋼板及管材之搬送路徑中選出之至少一個位置，且將上述熱電發電單元對向於鋼板及管材中之至少一者而配置。
  22. 如申請專利範圍第21項之製造設備線，其中，對應於鋼板及管材中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出而設置上述熱電發電單元。
  23. 如申請專利範圍第21或22項之製造設備線，其中，對應於鋼板及管材中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出，而相對於高溫部以靠近於低溫部之方式設置上述熱電發電單元。
  24. 如申請專利範圍第21項之製造設備線，其中，上述移動手段係根據測定鋼板及管材中之至少一者之溫度及/或熱電發電單元之輸出所求出之溫度及/或輸出，來進行該熱電發電單元與該鋼板及管材中之至少一者之距離之控制。
  25. 一種熱電發電方法，其係利用申請專利範圍第21項之製造設備線，接收鋼板及管材中之至少一者之熱而進行熱電發電。
TW105129461A 2012-09-27 2013-09-27 Manufacturing equipment line and thermoelectric power generation method TWI616244B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012214927A JP6011208B2 (ja) 2012-09-27 2012-09-27 熱間圧延設備列およびそれを用いた熱電発電方法
JP2012223264A JP6011221B2 (ja) 2012-10-05 2012-10-05 鍛接管設備列およびそれを用いた熱電発電方法
JP2012227397 2012-10-12
JP2013035078A JP5998983B2 (ja) 2013-02-25 2013-02-25 連続鋳造設備列およびそれを用いた熱電発電方法
JP2013164390A JP5958433B2 (ja) 2012-10-12 2013-08-07 鋳造および圧延を行う鋼板製造設備列およびそれを用いた熱電発電方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201700194A true TW201700194A (zh) 2017-01-01
TWI616244B TWI616244B (zh) 2018-03-01

Family

ID=51725903

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102135267A TWI579068B (zh) 2012-09-27 2013-09-27 Thermoelectric power generation method
TW105129461A TWI616244B (zh) 2012-09-27 2013-09-27 Manufacturing equipment line and thermoelectric power generation method

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102135267A TWI579068B (zh) 2012-09-27 2013-09-27 Thermoelectric power generation method

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR101686034B1 (zh)
CN (1) CN104661768B (zh)
IN (1) IN2015DN01477A (zh)
TW (2) TWI579068B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109789479A (zh) * 2016-10-04 2019-05-21 杰富意钢铁株式会社 切断机以及热电发电方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59198883A (ja) * 1983-04-21 1984-11-10 Nippon Steel Corp 高温物体表面放射熱の回収方法
JPS6034084A (ja) 1983-08-05 1985-02-21 Nippon Steel Corp 熱電素子モジュ−ル
JPH10296319A (ja) * 1997-04-25 1998-11-10 Nippon Steel Corp 冷却床での廃熱の利用方法
US6297441B1 (en) * 2000-03-24 2001-10-02 Chris Macris Thermoelectric device and method of manufacture
US6914343B2 (en) * 2001-12-12 2005-07-05 Hi-Z Technology, Inc. Thermoelectric power from environmental temperature cycles
JP4366114B2 (ja) * 2003-05-15 2009-11-18 株式会社小松製作所 熱電発電装置
CN101040392A (zh) * 2004-11-02 2007-09-19 昭和电工株式会社 热电转换模块、热电发电装置及使用其的方法
JP4367362B2 (ja) 2005-03-24 2009-11-18 住友金属工業株式会社 廃熱回収方法及び冷却床
JP4887961B2 (ja) * 2006-07-31 2012-02-29 株式会社Ｉｈｉ 熱処理装置
WO2008042291A2 (en) * 2006-09-28 2008-04-10 Rosemount, Inc. Improved industrial thermoelectric generator
JP5568271B2 (ja) * 2009-09-17 2014-08-06 東芝三菱電機産業システム株式会社 熱回収装置
DE102010036188A1 (de) * 2009-10-28 2011-05-05 Sms Siemag Ag Verfahren zur Energierückgewinnung in hüttentechnischen Anlagen und hüttentechnische Anlage auf Bais von Thermoelementen
JP2011176131A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Toshiba Corp 熱電発電装置および熱電発電システム
TW201138170A (en) * 2010-04-23 2011-11-01 Inst Nuclear Energy Res Atomic Energy Council Thermoelectric generating module
DE102010036020A1 (de) * 2010-05-07 2011-11-10 Sms Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Energie hinter einer Stranggießanlage
JP5505179B2 (ja) * 2010-08-06 2014-05-28 新東工業株式会社 熱電発電ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
TWI616244B (zh) 2018-03-01
CN104661768A (zh) 2015-05-27
KR20150053270A (ko) 2015-05-15
TW201427776A (zh) 2014-07-16
IN2015DN01477A (zh) 2015-07-03
TWI579068B (zh) 2017-04-21
CN104661768B (zh) 2018-02-06
KR101686034B1 (ko) 2016-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5832698B2 (ja) 熱電発電装置および熱電発電方法
JP5920208B2 (ja) 連続鋳造設備列およびそれを用いた熱電発電方法
JP5832697B2 (ja) 熱電発電装置およびそれを用いた熱電発電方法
WO2014050127A1 (ja) 製造設備列および熱電発電方法
TWI616244B (zh) Manufacturing equipment line and thermoelectric power generation method
JP5991131B2 (ja) 鍛接管設備列およびそれを用いた熱電発電方法
TWI600869B (zh) Manufacturing equipment and thermoelectric power generation lines
JP5958433B2 (ja) 鋳造および圧延を行う鋼板製造設備列およびそれを用いた熱電発電方法
JP5998983B2 (ja) 連続鋳造設備列およびそれを用いた熱電発電方法
JP6311805B2 (ja) 製鉄所の製造設備列及び熱電発電方法
JP6873193B2 (ja) 製造設備列および熱電発電方法
JP6011208B2 (ja) 熱間圧延設備列およびそれを用いた熱電発電方法
JP6011221B2 (ja) 鍛接管設備列およびそれを用いた熱電発電方法
JP6112154B2 (ja) 製鉄所の製造設備列及び熱電発電方法
JP5973485B2 (ja) 熱電発電装置および熱電発電方法