CN106636866A - 制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢铁冶金领域,尤其涉及制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法。其特征在于,包含如下步骤:步骤一:对钒氮合金生产用工业中频炉的尾气利用,对尾气中的热量回收利用,将排放的尾气通入利用炉中使其在炉中再次利用,利用排放的尾气还原五氧化二钒得到三氧化二钒,同时利用尾气热量烘干五氧化二钒生球;步骤二:利用尾气还原的三氧化二钒球投入中端设有中频感应炉的立窑中,通入氮气,进行碳化氮化处理,最后经过冷却到预定温度后出料。有益效果:本方案降低了V2O3的生产成本,减少了中频炉加热时间,简化了工序,提高钒氮合金单炉产能,进而降低了钒氮合金生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金领域,尤其涉及制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法。
背景技术
钒氮合金主要应用领域为炼钢的添加剂,添加后可显著提高钢材的强度和韧性。目前制备钒氮合金普遍采用碳热还原渗氮法,所用的原料主要为钒的氧化物,包括V2O3和V2O5。同V2O5相比,以V2O3为原料具有一定的优势,V2O3熔点高,还原时不需要添加低温预热段,工艺简单。另外,V2O3单位质量含钒量高,单炉产能大、效率高。但是V2O3的制备成本相对较高,偏钒酸铵直接焙烧就可以得到V2O5,但是V2O3需要在CO气氛下焙烧才可得到。为了降低V2O3的制备成本,拟对钒氮合金生产的尾气进行充分的利用。在钒氮合金的生产过程中产生的尾气中含有一定的CO,同时尾气还具有较高的温度,目前这部分能量和资源并没有得到充分的利用,产生的尾气是通过燃烧处理后直接排空,造成了一定的资源浪费。
发明内容
发明的目的:为了提供一种效果更好的制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。
为了达到如上目的,本发明采取如下技术方案:
制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,其特征在于,
包含如下步骤:
步骤一:对钒氮合金生产用工业中频炉的尾气利用,对尾气中的热量回收利用,将排放的尾气通入利用炉中使其在炉中再次利用,利用排放的尾气热量烘干五氧化二钒生球,同时还原五氧化二钒得到四氧化二钒和三氧化二钒;
步骤二:利用尾气还原的三氧化二钒球投入中端设有中频感应炉的立窑中,通入氮气,进行碳化氮化处理,最后经过冷却到预定温度后出料。
本发明进一步技术方案在于,所述步骤一通过如下结构完成,包含尾气管道,尾气管道连接有三通,通过三通尾气能够通入外排管道或者回收管,所述回收管穿过换热空间,换热空间置有五氧化二钒,回收管穿过换热空间的部分为换热管段,回收管穿过换热段后通入吸收箱,吸收箱内部包含水能吸收二氧化碳和二氧化氮,回收管经过吸收箱后通入换热空间中,没有被吸收的一氧化碳对五氧化二钒进行氧化。
本发明进一步技术方案在于,所述换热管段为金属材质,换热管段的其他段为隔热材料,隔热材质的段落和金属材质的段落螺纹连接。
本发明进一步技术方案在于,所述换热管段为平板状,平板状结构横向分布。
本发明进一步技术方案在于,所述回收管穿过换热段后包含一个朝下的下转弯。
本发明进一步技术方案在于,所述换热空间包含格栅板,五氧化二钒放在格栅板上。
本发明进一步技术方案在于,所述回收管经过吸收箱后通入换热空间的入口位于换热空间的下方。
本发明进一步技术方案在于,所述平板状内贴换热空间的内壁但是有通气间隙。
采用如上技术方案的本发明,相对于现有技术有如下有益效果:本方案降低了V2O3的生产成本,减少了中频炉加热时间,简化了工序,提高钒氮合金单炉产能,进而降低了钒氮合金生产成本。
附图说明
为了进一步说明本发明,下面结合附图进一步进行说明:
图1为发明结构示意图;
其中:1.尾气管道;2.外排管道;3.三通阀;4.回收管;5.还原气入口;6.换热空间;7.换热管段;8.格栅板;9.下转管;10.吸收箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行说明,实施例不构成对本发明的限制:
制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,其特征在于,
包含如下步骤:
步骤一:对钒氮合金生产用工业中频炉的尾气利用,对尾气中的热量回收利用,将排放的尾气通入利用炉中使其在炉中再次利用,利用排放的尾气还原五氧化二钒得到三氧化二钒,同时利用尾气热量烘干五氧化二钒生球;
步骤二:利用尾气还原的三氧化二钒球投入中端设有中频感应炉的立窑中,通入氮气,进行碳化氮化处理,最后经过冷却到预定温度后出料。
本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下:充分利用尾气还原V2O5得到V2O3,将得到的V2O3球料在中频炉中通入氮气并加热,最终得到钒氮合金,本方案降低了V2O3的生产成本,减少了中频炉加热时间,简化了工序,提高钒氮合金单炉产能,进而降低了钒氮合金的生产成本。
作为进一步的改进,所述步骤一通过如下结构完成,包含尾气管道,尾气管道连接有三通,通过三通尾气能够通入外排管道或者回收管,所述回收管穿过换热空间,换热空间置有五氧化二钒,回收管穿过换热空间的部分为换热管段,回收管穿过换热段后通入吸收箱,吸收箱内部包含水能吸收二氧化碳和二氧化氮,回收管经过吸收箱后通入换热空间中,没有被吸收的一氧化碳对五氧化二钒进行氧化。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下:该结构既能直接将尾气进行排放,实现的过程是调整三通,实现直接对尾气的排放,如果要利用尾气,调整尾气到回收管道,所述回收管道能将热量传递给换热空间,同时,还能将其中的一氧化碳作为还原剂对五氧化二钒进行还原,既能防止了一氧化碳的排放,要是有一氧化氮也能被充分利用。
作为进一步的改进,所述换热管段为金属材质,换热管段的其他段为隔热材料,隔热材质的段落和金属材质的段落螺纹连接。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下:金属材质传热方便,隔热材质隔热效果好,使得整体的结构能更有效地利用热能。
所述换热管段为平板状,平板状结构横向分布。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下:开创性地见圆形的管道连接到平板状结构上,使得管道有一段为扁平的平板状,使得整体的气体能够迅速换热,增大散热面积。
所述回收管穿过换热段后包含一个朝下的下转弯。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下:本处的下折弯能起到的效果是,因为热气能够上升,因此,传热完成的气体朝下运行,热气体会聚集在上方在换热空间中进行换热。
所述换热空间包含格栅板,五氧化二钒放在格栅板上。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下:格栅板上包含孔,一氧化碳不仅仅能够从上方接触五氧化二钒,还能够通过下方的孔接触五氧化二钒。
所述回收管经过吸收箱后通入换热空间的入口位于换热空间的下方。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下:一氧化碳会升起来,和五氧化二钒接触进行还原。
所述平板状内贴换热空间的内壁但是有通气间隙。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下:开创性地,本处的平板状既能够传热,又能作为阻挡结构,让一氧化碳和五氧化二钒在被平板状结构隔绝的空间进行充分接触,开创了管道的新用途。
开创性地,以上各个效果独立存在,还能用一套结构完成上述结果的结合。
需要说明的是,本专利提供的多个方案包含本身的基本方案,相互独立,并不相互制约,但是其也可以在不冲突的情况下相互组合,达到多个效果共同实现。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的范围内。
Claims (8)
1.制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,其特征在于,
包含如下步骤:
步骤一:对钒氮合金生产用工业中频炉的尾气利用,对尾气中的热量回收利用,将排放的尾气通入利用炉中使其在炉中再次利用,利用排放的尾气热量烘干五氧化二钒生球,同时还原五氧化二钒得到四氧化二钒和三氧化二钒;
步骤二:利用尾气还原的三氧化二钒球投入中端设有中频感应炉的立窑中,通入氮气,进行碳化氮化处理,最后经过冷却到预定温度后出料。
2.如权利要求1所述的制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,其特征在于,所述步骤一通过如下结构完成,包含尾气管道,尾气管道连接有三通,通过三通尾气能够通入外排管道或者回收管,所述回收管穿过换热空间,换热空间置有五氧化二钒生球,回收管穿过换热空间的部分为换热管段,回收管穿过换热段后通入吸收箱,吸收箱内部包含水能吸收二氧化碳,回收管经过吸收箱后通入换热空间中,没有被吸收的一氧化碳对五氧化二钒进行氧化。
3.如权利要求2所述的制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,其特征在于,所述换热管段为金属材质,换热管段的其他段为隔热材料,隔热材质的段落和金属材质的段落螺纹连接。
4.如权利要求2所述的制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,其特征在于,所述换热管段为平板状,平板状结构横向分布。
5.如权利要求2所述的制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,其特征在于,所述回收管穿过换热段后包含一个朝下的下转弯。
6.如权利要求2所述的制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,其特征在于,所述换热空间包含格栅板,五氧化二钒生球放在格栅板上。
7.如权利要求6所述的制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,其特征在于,所述回收管经过吸收箱后通入换热空间的入口位于换热空间的下方。
8.如权利要求4所述的制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法,其特征在于,所述平板状内贴换热空间的内壁但是有通气间隙。
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