CN103925786A - 一种用于生产钒氮合金的双推板高温烧结窑炉 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种用于生产钒氮合金的双推板高温烧结窑炉，包括主窑(1)、副窑(2)、窑头推进机构(3)、窑尾推进机构(4)、电加热系统、进气系统、排气系统及控制系统，所述主窑(1)沿纵向设置有一次还原及排水段、二次还原氮化及排K+/Na+段、高温烧成致密段、降温固氮段和冷却段。

Description

一种用于生产钒氮合金的双推板高温烧结窑炉
技术领域
本发明涉及窑炉设备技术领域，具体地说涉及高温烧结窑炉。
背景技术
钒氮合金作为一种新型钢铁添加剂，可替代钒铁用于微合金化钢的生产，可大大提高钢的强度、韧性、延展性、抗热疲劳性等综合性能。可在成本较低的情况下促使钢产品升级换代，在实际应用中提高建筑物及其制品的安全性，减少钢材用量、节约建筑成本。可以说，钒氮合金在钢铁工业中的应用越来约普遍。
在现有技术中，用于工业生产钒氮合金的方式主要有以下方式：其中一种是常规的连续式高温烧结窑生产，采用推板窑的炉膛结构，纵向依次设置有低温段、过渡段、高温段和冷却段，其中每个加温段设置有若干温区、冷却段分成自然冷却和强制冷却区，但现有技术中对窑炉的具体参数未有详细表述，对具体温度设置未进行详细限定，因此存在着成品产量小、成分含量不稳定、能耗高、窑炉寿命短等诸多缺陷。另外，现有技术中在全部温区都采用硅钼棒等材料对生产材料进行热辐射式加热，加热时间长，能量损耗大，且由于硅钼棒本身温度高，使其容易损坏，严重影响了生产效率。另外，现有技术中窑炉所用耐火材料通常为粘土质、高铝质一般工业窑炉普通耐火砖，因此存在着保温效果差，耐磨性、耐冲击性、抗渣性低，导致窑炉寿命短等缺陷。
发明内容
本发明提供一种用于钒氮合金的双推板高温烧结窑炉，解决了烧结钒氮合金存在的产量小、能耗高、寿命短等缺陷。
本发明的一种用于生产钒氮合金的双推板高温烧结窑炉，包括主窑1、副窑2、窑头推进机构3、窑尾推进机构4、电加热系统、进气系统、排气系统及控制系统，所述主窑1沿纵向设置有一次还原及排水段、二次还原氮化及排K+/Na+段、高温烧成致密段、降温固氮段和冷却段。
和现有技术相比，本发明实现了钒氮合金生产工艺与烧结设备的完美结合，具有如下优点：产量大，产量一般是传统同等长度窑炉2倍以上；产品成分含量稳定可控，保证成品是标准的VN16制品；产品单耗低，由于窑炉产量大，保温性能好，进气布局合理，使得产品单耗远远低于同类产品，单耗基本上在同类产品一半以下；加热元件安装结构合理，消耗量低；针对窑炉采用专门耐火材料，大大提高窑炉的使用寿命。
附图说明
图1为本发明双推板高温烧结窑炉整体示意图。
附图标记为：1、主窑，2、副窑，3、窑头推进机构，4、窑尾推进机构。
具体实施方式
本发明的一种生产钒氮合金的双推板高温烧结窑炉，包括主窑1、副窑2、窑头推进机构3、窑尾推进机构4、电加热系统、进气系统、排气系统及控制系统等。
如图1所示，主窑1长度根据产量不同设置在10-50米的范围，炉膛有效截面设置成宽度720mm～1000mm、高度340mm～500mm的范围，主窑1纵向依次设置有一次还原及排水段、二次还原氮化及排K+/Na+段、高温烧成致密段、降温固氮段、冷却段。
一次还原及排水段温度控制在900℃以下，根据窑炉长度不同可分成2-6个温区，采用高级电热合金丝上下分别加热、分别控温，其中电热合金丝镶嵌在炉丝砖内且进行密封处理，隔绝炉膛气氛对电热合金丝的腐蚀，另外，在每个加热点都设有排气点，在炉顶集中由侧壁排出。
二次还原氮化及排K+/Na+段温度控制在900℃-1350℃之间，根据窑炉长度不同可分成2-6个温区，采用W型硅钼棒在下部进行加热，其中硅钼棒与炉膛之间进行密封处理，以隔绝炉膛气氛对硅钼棒的腐蚀，另外，在前面的若干个加热段设有排气点，在炉顶集中由侧壁排出，后面的加热段无需再设置排气点。
高温烧成致密段温度控制在1350℃-1550℃之间，根据窑炉长度不同可分成2-8个温区，采用W型硅钼棒在上下分别加热、分别控温，其中硅钼棒与炉膛之间进行密封处理，以隔绝炉膛气氛对硅钼棒的腐蚀。
降温固氮段不设置加热系统，通过合理的气氛控制，温度控制在887℃以上，以实现理想的氮化效果。
冷却段的结构设置成可以均匀降温的大炉膛结构，温度降到887℃以后主要以产品降温为主，冷却段的最后4～6米设置成散热结构良好的间接水冷系统。
如附图1所示，副窑2温度控制在300℃以下，长度根据产量不同设置在8-10米的范围，炉膛有效截面设置成宽度360mm～540mm、高度400mm～500mm的范围，根据窑炉长度不同可分成2-6个温区，采用高级电热合金丝上下分别加热、分别控温，其中电热合金丝镶嵌在炉丝砖内且进行密封处理，隔绝炉膛气氛对电热合金丝的腐蚀，副窑2设置有强制进气装置，以增加烘干排水效果，另外，在每个加热点都设有排气点，在炉顶集中由侧壁排出。
本发明的一种生产钒氮合金的双推板高温烧结窑炉，其窑头推进机构3设置成双推板结构，与单推板结构相比，单次推进原料多、产量大；窑尾推进机构4设置成单推板结构，可以有效减小窑炉空间、增强保温效果。生产过程中，在主窑1中双推板推进，副窑2中单推板返回，如附图1中箭头方向所示，与窑头推进机构3、窑尾推进机构4形成自动循环。
本发明的一种生产钒氮合金的双推板高温烧结窑炉，其在无需高温的一次还原及排水段，采用电热合金丝的方式进行加热；在需高温的二次还原氮化及排K+/Na+段、高温烧成致密段，采用硅钼棒进行加热，同时实现硅钼棒与炉膛之间的隔离。根据不同的温度要求采用不同的加热方式，既能有效满足加热温度要求，又能有效避免因全部使用硅钼棒加热而造成的时间长，能量损耗大、容易损坏、影响生产效率等缺陷。
本发明的一种生产钒氮合金的双推板高温烧结窑炉，其在全窑滑道采用DVN材料，其它炉膛根据部位不同采用QVN、SVN、DVN材料，高温区的吊顶采用石墨材料。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1.一种用于生产钒氮合金的双推板高温烧结窑炉，包括主窑(1)、副窑(2)、窑头推进机构(3)、窑尾推进机构(4)、电加热系统、进气系统、排气系统及控制系统，其特征在于：所述主窑(1)沿纵向设置有一次还原及排水段、二次还原氮化及排K+/Na+段、高温烧成致密段、降温固氮段和冷却段。
2.如权利要求1所述的双推板高温烧结窑炉，其特征在于：所述一次还原及排水段的温度控制在900℃以下，根据窑炉长度不同分成2-6个温区，采用高级电热合金丝上下分别加热、分别控温，其中所述电热合金丝镶嵌在炉丝砖内且进行密封处理，隔绝炉膛气氛对电热合金丝的腐蚀，另外，在每个加热点都设有排气点，在炉顶集中由侧壁排出。
3.如权利要求1所述的双推板高温烧结窑炉，其特征在于：所述二次还原氮化及排K+/Na+段温度控制在900℃-1350℃之间，根据窑炉长度不同可分成2-6个温区，采用硅钼棒在下部进行加热，其中硅钼棒与炉膛之间进行密封处理，以隔绝炉膛气氛对硅钼棒的腐蚀，另外，在前面的若干个加热段设有排气点，在炉顶集中由侧壁排出，后面的加热段不设置排气点。
4.如权利要求1所述的双推板高温烧结窑炉，其特征在于：所述高温烧成致密段温度控制在1350℃-1550℃之间，根据窑炉长度不同可分成2-8个温区，采用硅钼棒在上下分别加热、分别控温，其中硅钼棒与炉膛之间进行密封处理，以隔绝炉膛气氛对硅钼棒的腐蚀。
5.如权利要求1所述的双推板高温烧结窑炉，其特征在于：所述降温固氮段不设置加热系统，温度控制在887℃以上。
6.如权利要求1所述的双推板高温烧结窑炉，其特征在于：所述冷却段的结构设置成可均匀降温的大炉膛结构，冷却段的最后一段位置设置成间接水冷系统。
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