CN116839361A - 一种双推板窑窑内化合物快排的方法及双推板窑 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双推板窑窑内化合物快排的方法，包括：将双推板窑的750‑850℃温区的排烟口封闭并将双推板窑的1000‑1100℃温区的排烟口的直径缩小，以提高推板窑的窑压至60‑78Pa；将双推板窑的1200℃温区的排烟口的直径增大、在1200℃温区的排烟口处设置加热控温装置以使排烟口处的温度在1100‑1200℃之间、并将1200℃温区的窑顶设置成平弧拱顶结构。通过本发明的上述技术方案，本发明能够同时实现双推板窑内腐蚀气体快速排出以减少窑内结胶，并减少氧气倒灌，能够有效降低双推板窑的运行成本。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，尤其针对一种含钒氮合金冶炼的方法，并且更具体地，涉及一种双推板窑窑内化合物快排的方法，以及采用该方法的双推板窑。
背景技术
推板窑作为生产钒氮合金的主要设备，运行温度高达1500℃，设备升温、降温都是对能源的巨大损耗，保证推板窑正常运行至关重要。推板窑内耐火材料的损耗及堵窑是造成推板窑维修的主要原因。堵窑主要是由于原料片钒中的钾钠化合物，在高温条件下产生的腐蚀气体沉积造成。目前采取的方法是在推板窑的750-1200℃温区设置排烟口，排出腐蚀气体。这样出现的问题有：排烟口过多，窑内压力低，造成氧气倒灌严重，增加了对耐火材料的损害。排烟口处温度低于腐蚀气体的气化温度1100℃，腐蚀气体沉积在排烟口，堵塞严重。
中国专利申请号为201420133652.8的专利文献“一种钒氮合金烧结推板窑腐蚀区炉膛结构”公开了一种将推板窑腐蚀区排烟道的烟气入口设计为下宽上窄喇叭形结构，在炉膛顶砖的底面沿窑体宽度方向设置阻碍烟气流动的阻烟气流动的阻烟部件，增加了腐蚀气体的排出速度，降低流到低温区的碳气流流量，减少了化合物的沉积，延长了加热元件的寿命。然而，该专利虽然减少了化合物在低温区的沉积，但下宽上窄的喇叭形结构，导致化合物在排烟口沉积，同时由于排烟口过多，窑内压力较低，氧气反渗，耐火材料损耗加剧，成本增加。
中国专利申请号为202222171656.2的专利文献“一种推板窑排气用烟尘防逸结构”公开了一种推板窑排气用防逸结构，通过在推板窑顶部排气口处设置安装箱，将推板窑内高温气体与外界空气隔绝，避免烟气在排气口处接触到空气产生火焰烘烤安装箱和横管，且设置安装箱后能够避免外界空气倒灌，减少氧气灌入炉膛，提高耐火材料寿命。然而，该专利无法实现窑体内腐蚀气体的有效排出，在排气口处堵塞严重，结胶严重，同时安装箱不利于结胶的清除。
由此可见，现有的文献中仅有单一减少氧气倒灌进入窑内，或快速排出腐蚀气体的方法，目还没有能两者同时实现的方法。
因此，现有技术有待改进。
发明内容
本发明的目的在于两方面，其一是提高双推板窑的窑压至60-78Pa，减少氧气渗入窑内；其二是通过改变1200℃温区从窑底至窑顶的温度梯度，使排烟口处温度在1100-1200℃之间，同时扩大排烟口处直径，实现快速排出窑内的腐蚀气体，减少堵窑，提高双推板窑寿命。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
根据本发明的一方面，提供一种双推板窑窑内化合物快排的方法，包括：
将双推板窑的750-850℃温区的排烟口封闭并将双推板窑的1000-1100℃温区的排烟口的直径缩小，以提高双推板窑的窑压至60-78Pa；
将双推板窑的1200℃温区的排烟口的直径增大、在1200℃温区的排烟口处设置加热控温装置以使排烟口处的温度在1100-1200℃之间、并将1200℃温区的窑顶设置成平弧拱顶结构。
在本发明的一个实施例中，该方法还包括在1200℃温区的排烟口的外部加装收集箱。
在本发明的一个实施例中，将双推板窑的1000-1100℃温区的排烟口的直径由10cm缩小至5cm。
在本发明的一个实施例中，将双推板窑的1200℃温区的排烟口的直径由10cm增大至20cm。
在本发明的一个实施例中，在1200℃温区未改变时，1200℃温区的窑底至窑顶温度梯度为1200℃-900℃，1200℃温区的排烟口处的温度是900℃。
在本发明的一个实施例中，收集箱是可拆卸钠钾化合物收集箱。
根据本发明的另一方面，提供一种双推板窑，双推板窑设置有多个不同的温区和对应的多个排烟口，其中双推板窑在应用时将750-850℃温区的排烟口封闭并将1000-1100℃温区的排烟口的直径缩小，以提高双推板窑的窑压至60-78Pa；将1200℃温区的排烟口的直径增大、在1200℃温区的排烟口处设置加热控温装置以使排烟口处的温度在1100-1200℃之间、并将1200℃温区的窑顶设置成平弧拱顶结构。
在本发明的一个实施例中，双推板窑在应用时还在1200℃温区的排烟口的外部加装收集箱。
在本发明的一个实施例中，收集箱是可拆卸钠钾化合物收集箱。
在本发明的一个实施例中，在1200℃温区未改变时，1200℃温区的窑底至窑顶温度梯度为1200℃-900℃，1200℃温区的排烟口处的温度是900℃。
通过采用上述技术方案，本发明相比于现有技术具有如下优点：
本发明能够同时实现双推板窑内腐蚀气体快速排出以减少窑内结胶，并减少氧气倒灌，能够有效降低推板窑的运行成本。
附图说明
图1示出了本发明提供的一种双推板窑窑内化合物快排的方法的流程示意图；
图2示出了本发明中1200℃温区的炉膛沿宽度方向的视图。
附图标记列表
1收集箱、2排烟口、3加热控温装置、4平弧拱顶结构、5炉膛。
具体实施方式
应当理解，在示例性实施例中所示的本发明的实施例仅是说明性的。虽然在本发明中仅对少数实施例进行了详细描述，但本领域技术人员很容易领会在未实质脱离本发明主题的教导情况下，多种修改是可行的。相应地，所有这样的修改都应当被包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的主旨的情况下，可以对以下示例性实施例的设计、操作条件和参数等做出其他的替换、修改、变化和删减。
如图1所示，本发明提供一种双推板窑窑内化合物快排的方法，包括：
步骤S1：将双推板窑的750-850℃温区的排烟口封闭并将双推板窑的1000-1100℃温区的排烟口的直径缩小，以提高双推板窑的窑压至60-78Pa；
步骤S2：将双推板窑的1200℃温区的排烟口的直径增大、在1200℃温区的排烟口处设置加热控温装置以使排烟口处的温度在1100-1200℃之间、并将1200℃温区的窑顶设置成平弧拱顶结构。
通过本发明的上述技术方案，本发明能够同时实现双推板窑内腐蚀气体快速排出以减少窑内结胶，并减少氧气倒灌，能够有效降低推板窑的运行成本。
在上述方法中，该方法还包括在1200℃温区的排烟口的外部加装收集箱。
在上述方法中，优选地，将双推板窑的1000-1100℃温区的排烟口的直径由10cm缩小至5cm；将双推板窑的1200℃温区的排烟口的直径由10cm增大至20cm。
在上述方法中，在1200℃温区未改变时，1200℃温区的窑底至窑顶温度梯度为1200℃-900℃，1200℃温区的排烟口处的温度是900℃。
在上述方法中，收集箱是可拆卸钠钾化合物收集箱。
此外，本发明还提供一种双推板窑，双推板窑设置有多个不同的温区和对应的多个排烟口，其中双推板窑在应用时将750-850℃温区的排烟口封闭并将1000-1100℃温区的排烟口的直径缩小，以提高双推板窑的窑压至60-78Pa；将1200℃温区的排烟口的直径增大、在1200℃温区的排烟口处设置加热控温装置以使排烟口处的温度在1100-1200℃之间、并将1200℃温区的窑顶设置成平弧拱顶结构。
如图2所示，图2示出了1200℃温区的结构示意图，1200℃温区的炉膛5的顶部设置有排烟口2，该排烟口2的直径被增大，排烟口2处设置有加热控温装置3以保证排烟口2处的温度在1100-1200℃之间，1200℃温区的窑顶设置成平弧拱顶结构4，并且1200℃温区的排烟口的外部设置有收集箱1。1200℃温区的排烟口2处的原始温度为900℃，加热控温装置3将1200℃温区的排烟口2处的温度加热至1100℃-1200℃。
下面通过具体实施例来对本发明的上述技术方案进行详细地说明。
本发明的目的在于两方面，其一是提高双推板窑的窑压至60-78Pa，减少氧气渗入窑内；其二是通过改变1200℃温区从窑底至窑顶温度梯度，使排烟口处温度在1100-1200℃之间，同时扩大排烟口处直径，实现快速排出窑内的腐蚀气体，减少堵窑，提高双推板窑寿命。
本发明通过改变窑腔内顶部、窑750-1200℃温区排烟口，1200℃温区排烟口外增加收集箱及加热控温装置来实现钒氮合金烧结用推板窑运行参数的调整。
具体的技术方案如下：
(1)将双推板窑的750-850℃温区排烟口封闭，将1000-1100℃区排烟口缩小，由直径10cm缩小至5cm。多个排烟口的存在，严重降低了窑内的压力，将750-850℃温区排烟口关闭，缩小1000-1100℃温区排烟口能有效的提高窑内压力，提高至60-78Pa以减少氧气反渗。
(2)如图2所示，扩大1200℃温区的排烟口2，由直径10cm扩大至20cm，在1200℃温区的排烟口2处设置加热控温装置3，将窑顶圆弧拱顶结构改为平弧拱顶结构4。由于腐蚀气体主要产生于1200℃温区，扩大1200℃温区的排烟口2，将大量腐蚀气体从此处排出，减少气体在窑内的沉积，同时能够有效的减少腐蚀气体向低温区扩散，避免腐蚀气体在低温区的沉积。由于原始1200℃温区，仅窑底设有加热装置，从窑底至窑顶温度梯度为1200℃-900℃，排烟口处温度约900℃，导致腐蚀气体易在此处沉积堵塞排烟口，为解决此问题，在1200℃温区窑顶排烟口2处设置加热控温装置3，将窑顶的圆弧拱顶结构改为平弧拱顶结构4便于保温，将1200℃温区排烟口2处温度提高至1100℃-1200℃，达到腐蚀气体的气化温度，避免沉积堵塞，快速排出腐蚀气体。
(3)如图2所示，在1200℃温区的排烟口2外还加装可拆卸钠钾化合物收集箱1。在排烟口外加Na、K化合物收集箱1，使腐蚀气体在排烟口外沉积，防止堵塞腐蚀除尘管道，便于烟气做下一步的除尘处理。
实施例1
某厂42米双推板窑生产钒氮合金，产量为1200t/年，生产工艺路程为：磨料→压球→推板窑烧球→包装。推板窑为了排出窑内腐蚀性气体，在750-1200℃温区设置了排烟口，排烟口设置过多后导致窑内最高压力约20Pa，为了维持窑压及窑内的氮气浓度，需要补充大量的N2。由于窑压较低氧气发生倒灌，加热元件、石墨坩埚、窑内耐火材料损耗加剧，目前经常出现塌窑事故，导致停产减产，能量损耗严重。现在需要每年进行一次小修，约20天，每两年进行一次大修，约55天。
本实施例1针对上述问题，通过关闭750-850℃温区的排烟口，缩小1000-1100℃温区的排烟口，扩大1200℃温区的排烟口，调整1200℃温区窑内上部拱顶结构，由圆弧拱顶调整为平弧拱顶结构，同时在1200℃温区加装加热控温装置使得1200℃温区的排烟口处温度提高至1120℃。通过以上方式，实现大量的腐蚀气体从1200℃温区排出，窑压由20Pa提高至62Pa，节省了大量氮气，避免氧气倒灌。加热元件损耗由之前的约1500根/年降低至约1000根/年，石墨坩埚损耗由约2000个/年，减少至约1200个/年。经过改造后，大修时间由2年，延长至3年，产量提高约30t/年，节约维修成本约40万/年。共计增加利润约120万/年。
实施例2
某厂36米双推板窑生产钒氮合金，产量为1000t/年，生产工艺路程为：磨料→压球→推板窑烧球→包装。推板窑为了排出窑内腐蚀性气体，在750-1200℃温区设置了排烟口，排烟口设置过多后导致窑内最高压力约20Pa，为了维持窑压及窑内的氮气浓度，需要补充大量的N2。由于窑压较低氧气发生倒灌，加热元件、石墨坩埚、窑内耐火材料损耗加剧，目前经常出现塌窑事故，导致停产减产，能量损耗严重。现在需要每年进行一次小修，约15天，每两年进行一次大修，约50天。
本实施例2针对上述问题，通过关闭750-850℃温区的排烟口，缩小1000-1100℃温区的排烟口，扩大1200℃温区的排烟口，调整1200℃温区窑内上部拱顶结构，由圆弧拱顶调整为平弧拱顶结构，同时在1200℃温区加装加热控温装置使得1200℃温区的排烟口处温度提高至1150℃。通过以上方式，实现大量的腐蚀气体从1200℃温区排出，窑压由20Pa提高至72Pa，节省了大量氮气，避免氧气倒灌。加热元件损耗由之前的约1200根/年降低至约1000根/年，石墨坩埚损耗由约1600个/年，减少至约1000个/年。经过改造后，大修时间由2年，延长至3年，产量提高约20t/年，节约维修成本约30万/年。共计增加利润约100万/年。
实施例3
某厂42米双推板窑生产钒氮合金，产量为1100t/年，生产工艺路程为：磨料→压球→推板窑烧球→包装。推板窑为了排出窑内腐蚀性气体，在750-1200℃温区设置了排烟口，排烟口设置过多后导致窑内最高压力约18Pa，为了维持窑压及窑内的氮气浓度，需要补充大量的N2。由于窑压较低氧气发生倒灌，加热元件、石墨坩埚、窑内耐火材料损耗加剧，目前经常出现塌窑事故，导致停产减产，能量损耗严重。现在需要每年进行一次小修，约20天，每两年进行一次大修，约53天。
本实施例针对上述问题，通过关闭750-850℃温区的排烟口，缩小1000-1100℃温区的排烟口，扩大1200℃温区的排烟口，调整1200℃温区窑内上部拱顶结构，由圆弧拱顶调整为平弧拱顶结构，同时在1200℃温区加装加热元件使得1200℃温区的排烟口处温度提高至1200℃。通过以上方式，实现大量的腐蚀气体从1200℃温区排出，窑压由18Pa提高至78Pa，节省了大量氮气，避免氧气倒灌。加热元件损耗由之前的约1300根/年降低至约1100根/年，石墨坩埚损耗由约1800个/年，减少至约1100个/年。经过改造后，大修时间由2年，延长至3年，产量提高约25t/年，节约维修成本约35万/年。共计增加利润约110万/年。
通过上述实施例1-3可以看出，本发明能够同时实现双推板窑内腐蚀气体快速排出以减少窑内结胶，并减少氧气倒灌，能够有效降低推板窑的运行成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。
Claims (10)
1.一种双推板窑窑内化合物快排的方法，其特征在于，包括：
将双推板窑的750-850℃温区的排烟口封闭并将双推板窑的1000-1100℃温区的排烟口的直径缩小，以提高双推板窑的窑压至60-78Pa；
将双推板窑的1200℃温区的排烟口的直径增大、在1200℃温区的排烟口处设置加热控温装置以使排烟口处的温度在1100-1200℃之间、并将1200℃温区的窑顶设置成平弧拱顶结构。
2.根据权利要求1所述的双推板窑窑内化合物快排的方法，其特征在于，还包括：
在1200℃温区的排烟口的外部加装收集箱。
3.根据权利要求1所述的双推板窑窑内化合物快排的方法，其特征在于，将双推板窑的1000-1100℃温区的排烟口的直径由10cm缩小至5cm。
4.根据权利要求1所述的双推板窑窑内化合物快排的方法，其特征在于，将双推板窑的1200℃温区的排烟口的直径由10cm增大至20cm。
5.根据权利要求1所述的双推板窑窑内化合物快排的方法，其特征在于，在1200℃温区未改变时，1200℃温区的窑底至窑顶温度梯度为1200℃-900℃，1200℃温区的排烟口处的温度是900℃。
6.根据权利要求2所述的双推板窑窑内化合物快排的方法，其特征在于，所述收集箱是可拆卸钠钾化合物收集箱。
7.一种双推板窑，其特征在于，所述双推板窑设置有多个不同的温区和对应的多个排烟口，其中所述双推板窑在应用时将750-850℃温区的排烟口封闭并将1000-1100℃温区的排烟口的直径缩小，以提高双推板窑的窑压至60-78Pa；将1200℃温区的排烟口的直径增大、在1200℃温区的排烟口处设置加热控温装置以使排烟口处的温度在1100-1200℃之间、并将1200℃温区的窑顶设置成平弧拱顶结构。
8.根据权利要求7所述的双推板窑，其特征在于，所述双推板窑在应用时还在1200℃温区的排烟口的外部加装收集箱。
9.根据权利要求8所述的双推板窑，其特征在于，所述收集箱是可拆卸钠钾化合物收集箱。
10.根据权利要求7所述的双推板窑，其特征在于，在1200℃温区未改变时，1200℃温区的窑底至窑顶温度梯度为1200℃-900℃，1200℃温区的排烟口处的温度是900℃。
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