CN101694346B - 轨道式真空电阻氮化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轨道式真空氮化烧结炉，它由两端的炉门(4)及炉门控制装置和中间部分的炉筒(1)、加热装置以及用于固定炉体的支座(11)组成。在炉筒(1)内壁的下层，靠近底部的两侧位置平行安装料车轻轨(12)；在炉筒(1)的炉孔(16)上固定放置加热装置，采用电极加热；炉门(4)上安装炉门紧固件(3)，炉门(4)下安装活动底座(9)，炉门(4)内内置小车(5)与挡块(14)。反应物料在料车轻轨上载物小车上进行，降低劳动强度，节约反应时间，降低生产成本。炉体采用电级加热，通过加热空气提高了金属锰的受热均匀度，提高氮化程度。炉体密封性能好，冷却速度快。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属氮化冶炼炉，特别是涉及一种金属氮化态物在真空、加热状态下的氮化烧结炉。
背景技术
由于氮化锰的生产多采用金属锰和氮气直接加热反应，但是反应过程中若出现其他杂质气体，将严重影响氮化锰的产量及其含氮率。现有的金属氮化炉多采用燃气加热，其污染严重、能耗高、生产效率低。目前有些厂家采用电加热冶炼炉，但是结构十分复杂，且密封性能较差。
专利申请号为200710101439.3的“一种金属镁的冶炼炉”，它公开了一种用电加热的立式金属冶炼炉，它是将炉体固定在一支架上，在炉顶盖上插入电极，利用其加热。在炉体的下端采用升降结构，将物料小车运至炉体中。但是冶炼炉在使用过程中，如果电极出现问题，检修较麻烦，而且料室采用多层结构，在加热过程中可能受热不均匀。
专利申请号为200420000377.9的“高温氮化炉”，它是在炉体内分布电热材料，并采用电极加热，同时炉门采用螺栓紧固，使其具有较好的电热性能和密封性能。但炉体在使用过程中炉门的开启仅靠塔吊移开，给使用和检修带来不便。同时炉体的冷却效果不佳，易发生危险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单，热效率高，且对环境污染小的真空电阻氮化炉。
本发明的目的是这样实现的：炉体由两端的炉门(4)及炉门控制装置和中间部分的炉筒(1)、加热装置以及用于固定炉体的支座(11)组成。
炉筒(1)是一卧式的圆柱形状的筒体，固定在炉体的支座(11)上。在炉筒(1)内靠近下部的两侧砌两排耐火砖墙支架(29)。在耐火砖墙支架(29)上堆砌耐火砖墙，在靠近炉筒(1)内壁的位置上，沿炉筒内壁的上层砌一层耐火砖墙(2)。所述的耐火砖墙支架(29)由纵向的耐火砖墙支撑板和多段横向的耐火砖墙筋板组成在炉筒(1)内壁的下层，靠近底部的两侧位置平行安装料车轻轨(12)。炉筒(1)外有多个炉孔(16)，穿过炉孔(16)固定放置加热装置，两侧的炉孔(16)一一对应。
加热装置由炉筒(1)内部的电极加热部件(17)和炉筒(1)外部的其它部件组成，电极加热部件(17)由中间的加热电极(23)和电极两端的电极头(24)组成，在电极头(24)的一端与加热电极(23)连接，另一端与中空的铜头加热电极(26)连接；中空的铜头加热电极(26)另一端固定在铜排支撑装置(21)上的导电铜排(19)上，铜排支撑装置(21)位于炉筒(1)外炉壳下部的冷却水槽(22)上；在中空的铜头加热电极(26)的末端接一电极调节装置(25)。
炉筒(1)外两侧的冷却水槽(22)的上部有冷却循环水管道，炉筒(1)外下部的一侧安装一真空管道接口(27)和一氮气管道接口(28)；炉筒(1)的两端安装炉筒法兰，炉筒法兰为一锯齿形的热轧环件。
炉门(4)上接有温度计接口、压力表接口，在两端炉门(4)间接一喷淋管(15)。炉门(4)在靠近炉筒(1)的一端上安装炉门紧固件(3)；炉门(4)内有一炉门的料车轻轨(13)，料车轻轨(13)上有一内置小车(5)，炉门(4)外的活动底座(9)一端平台上的液压装置(7)的液压杆，穿过炉门(4)与炉门(4)内的料车轻轨(13)上的内置小车(5)一端相连，内置小车(5)的一端上有一挡块(14)；活动底座(9)的另一端上两侧上有固定支架(10)与炉门(4)连接，活动底座(9)下部有一交叉轨道，其中一段与炉筒(1)方向平行；在炉门(4)底端连接一活动支架(8)，与液压装置(7)位于同一平台上。
所述的中空的铜头加热电极(26)内有循环冷却水管道，其进出水管位于导电铜排(19)与电极调节装置(25)之间的中空的铜头加热电极(26)上。
所述的冷却循环水管道上接有多个出水管，一部分的冷却循环水管道的出水管与加热装置的中空的铜头加热电极(26)上的进水管连接，另一部分与炉门(4)上的进水管道接通。
所述的炉门紧固件(3)是由固定在炉门(4)上的活结螺栓和螺帽与固定在炉筒(1)上的紧固件连接板组成。
所述的炉体的各个开口处均采用法兰连接及在各连接处均安装循环冷却管道。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用物料小车将原料置于炉内，减少了原材料的浪费，另外由于高温冷却过程易使金属发生蠕变，反应完全后只需将小车推出炉外即可，接着可以将另一辆载料小车置于其中进行反应，极大地节约了时间，提高了生产效率和经济效益。
(2)炉体采用内置小车及挡块在炉体加热过程中可以将炉筒密封，使筒体在反应过程中保持真空状态，在断电后小车后推，增加了炉体的空间，加速炉体的冷却；同时采用炉门紧固件及炉筒紧固件连接板结构，增加了炉体的密封性能，防止炉体在抽真空过程中出现问题。
(3)采用电极加热装置，通过加热空气提高了金属锰的受热均匀度，提高氮化程度。同时可以通过电极调节装置调节电极的松紧，缓解电极的热胀冷缩效应。另外电极易于检修和更换。
(4)采用炉体循环水管道以及炉筒上的喷淋管道对炉体进行冷却，使炉体的冷却效果达到最佳。
附图说明
图1是本发明氮化烧结炉的半剖视图。
图2是本发明氮化烧结炉的整体外部视图。
图3是本发明氮化烧结炉的炉门右视图。
图4是本发明氮化烧结炉的加热装置示意图。
1炉筒 2耐火砖墙 3炉门紧固件 4炉门
5内置小车 6液压杆 7液压装置 8活动支架
9活动底座 10固定支架 11支座 12炉筒的料车轻轨
13炉门的料车轻轨 14挡块 15喷淋管 16炉筑
17电极加热部件 18法兰 19导电铜排 20缓冲弹簧
21铜排支撑装置 22冷却水槽 23加热电极 24电极头
25电极调节装置 26中空的铜头加热电极 27真空管道接口
28氮气管道接口 29耐火砖墙支架
具体实施方式
实施例：本发明的炉体由两端的炉门(4)及炉门控制装置和中间部分的炉筒(1)、加热装置以及用于固定炉体的支座(11)组成。
炉筒(1)是一卧式的圆柱形状的筒体，固定在炉体的支座(11)上。在炉筒(1)内靠近下部的两侧砌两排耐火砖墙支架(29)，耐火砖墙支架(29)由纵向的耐火砖墙支撑板和多段横向的耐火砖墙筋板组成，在耐火砖墙支架(29)上堆砌耐火砖墙，在靠近炉筒内壁的位置上，沿炉筒内壁的上层砌一层耐火砖墙(2)；在炉筒(1)内壁的下层，靠近底部的两侧位置平行安装料车轻轨(12)。
炉筒(1)外中间水平位置有多个炉孔(16)，穿过炉孔(16)固定放置加热装置，两侧的炉孔(16)一一对应。加热装置由炉筒(1)内部的电极加热部件(17)和炉筒(1)外部的其它部件组成。电极加热部件(17)由中间的加热电极(23)和电极两端的电极头(24)组成；在电极头(24)的一端与加热电极(23)连接，另一端与中空的铜头加热电极(26)连接；中空的铜头加热电极(26)穿过炉筒(1)上的炉孔(16)，并采用法兰(18)固定连接；中空的铜头加热电极(26)内有循环冷却水管道，中空的铜头加热电极(26)另一端固定在铜排支撑装置(21)上的导电铜排(19)上，铜排支撑装置(21)位于炉筒(1)外炉壳下部的冷却水槽(22)上。在中空的铜头加热电极(26)的末端接一电极调节装置(25)，在导电铜排(19)与电极调节装置(25)之间的中空的铜头加热电极(26)上接冷却水进出管。
炉筒(1)外两侧的冷却水槽(22)的上部有冷却循环水管道，冷却循环水管道上接有多个出水管，一部分的冷却循环水管道的出水管与中空的铜头加热电极(26)上的进水管连接，另一部分与炉门(4)上的进水管道接通。炉筒(1)下部的一侧并列安装一真空管道接口(27)和一氮气管道接口(28)。炉筒(1)的两端安装炉筒法兰，法兰为一锯齿形的热轧环件。
炉门(4)位于炉筒(1)的两端，炉门(4)的开口端连接一与炉筒法兰大小、方向一致的炉门法兰。在两端炉门(4)间接一喷淋管(15)，用于冷却炉筒(1)。炉门(4)在靠近炉筒(1)的一端上安装炉门紧固件(3)，炉门紧固件(3)刚好穿过炉筒法兰与炉门法兰的锯齿空腔与炉筒(1)对应的位置安装紧固件连接板连接。炉门(4)在远离炉筒(1)的一端上有温度计接口、压力表接口。炉门(4)内有一炉门的料车轻轨(13)，当炉门(4)关闭时，炉门的料车轻轨(13)与炉筒的料车轻轨(12)对接，炉门的料车轻轨(13)上有一内置小车(5)。炉门(4)外的活动底座(9)一端平台上的液压装置(7)的液压杆，穿过炉门(4)与炉门(4)内的内置小车(5)一端相连，内置小车(5)的另一端上有一挡块(14)，挡块(14)较炉筒(1)空腔略小。活动底座(9)的另一端上两侧上有固定支架(10)与炉门(4)连接。活动底座(9)下部有一交叉轨道，其中一段与炉筒(1)方向平行。在炉门(4)底端连接一活动支架(8)，与液压装置(7)位于同一平台上。
整个炉体的各个开口处均采用法兰连接及在各连接处均安装循环冷却管道。
具体操作如下：打开一侧的炉门(4)，将载物料小车沿炉门(4)外的轨道进入炉筒(1)内，关闭炉门(4)，用液压杆将炉门(4)内置小车(5)上的挡块(14)与炉筒(1)的端口封闭。打开真空泵，将炉体内的空气抽走，关闭阀门。接着向炉体内通入氮气。接通电源，加热装置对物料进行加热。开启冷却循环水管道的阀门，对加热装置和炉筒(1)进行冷却。反应一段时间后，关闭电源，稍冷却后，利用液压杆将内置小车(5)后拉，使挡块(14)与炉筒(1)分开，增加炉体的冷却速度。一段时间后，利用一侧炉门下部的活动底座(9)，将炉门(4)打开，接着沿炉门(4)下部的交叉轨道，将炉门(4)移入其中一个轨道上，利用塔吊将物料小车牵出炉体，物料小车则从另一轨道移出。接着可以将另外的物料小车推进炉筒(1)进行反应。
Claims (6)
1.轨道式真空氮化烧结炉，它由两端的炉门(4)及炉门控制装置和中间部分的炉筒(1)、加热装置以及用于固定炉体的支座(11)组成，其特征在于：
在炉筒(1)内靠近下部的两侧砌两排耐火砖墙支架(29)，在耐火砖墙支架(29)上堆砌耐火砖墙，在靠近炉筒(1)内壁的位置上，沿炉筒内壁的上层砌一层耐火砖墙(2)；在炉筒(1)内壁的下层，靠近底部的两侧位置平行安装料车轻轨(12)；炉筒(1)外有多个炉孔(16)，穿过炉孔(16)固定放置加热装置，两侧的炉孔(16)一一对应；
加热装置由炉筒(1)内部的电极加热部件(17)和炉筒(1)外部的其它部件组成，电极加热部件(17)由中间的加热电极(23)和电极两端的电极头(24)组成，在电极头(24)的一端与加热电极(23)连接，另一端与中空的铜头加热电极(26)连接；中空的铜头加热电极(26)另一端固定在铜排支撑装置(21)上的导电铜排(19)上，铜排支撑装置(21)位于炉筒(1)外炉壳下部的冷却水槽(22)上；在中空的铜头加热电极(26)的末端接一电极调节装置(25)；
炉筒(1)外两侧的冷却水槽(22)的上部有冷却循环水管道，炉筒(1)外下部的一侧安装一真空管道接口(27)和一氮气管道接口(28)；炉筒(1)的两端安装炉筒法兰，炉筒法兰为一锯齿形的热轧环件；
在两端炉门(4)间接一喷淋管(15)，炉门(4)在靠近炉筒(1)的一端上安装炉门紧固件(3)；炉门(4)内有一炉门的料车轻轨(13)，料车轻轨(13)上有一内置小车(5)，炉门(4)外的活动底座(9)一端平台上的液压装置(7)的液压杆，穿过炉门(4)与炉门(4)内的料车轻轨(13)上的内置小车(5)一端相连，内置小车(5)的一端上有一挡块(14)；活动底座(9)的另一端上两侧上有固定支架(10)与炉门(4)连接，活动底座(9)下部有一交叉轨道，其中一段与炉筒(1)方向平行；在炉门(4)底端连接一活动支架(8)，与液压装置(7)位于同一平台上。
2.根据权利要求1所述的轨道式真空氮化烧结炉，其特征在于：所述的炉筒(1)是一卧式的圆柱形状的筒体，固定在炉体的支座(11)上。
3.根据权利要求1所述的轨道式真空氮化烧结炉，其特征在于：所述的中空的铜头加热电极(26)内有循环冷却水管道，其进出水管位于导电铜排(19)与电极调节装置(25)之间的中空的铜头加热电极(26)上。
4.根据权利要求1或3所述的轨道式真空氮化烧结炉，其特征在于：所述的冷却循环水管道上接有多个出水管，一部分的冷却循环水管道的出水管与加热装置的中空的铜头加热电极(26)上的进水管连接，另一部分与炉门(4)上的进水管道接通。
5.根据权利要求1所述的轨道式真空氮化烧结炉，其特征在于：所述的炉门(4)上接有温度计接口、压力表接口。
6.根据权利要求1所述的轨道式真空氮化烧结炉，其特征在于：所述的炉门紧固件(3)是由固定在炉门(4)上的活结螺栓和螺帽与固定在炉筒(1)上的紧固件连接板组成。
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