CN212620110U - 一种窑炉高温段的u型炉顶横梁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种窑炉高温段的U型炉顶横梁，包括横截面为U型的梁体，所述梁体的下凹处形成加热腔，所述加热腔内中部设有隔板，隔板和底壁上方设有承烧板，所述承烧板上设有加热元件。本实用新型具有有利于避免高温下石墨质横梁的局部氧化，避免加热元件被侵蚀，满足高温段吸热需求，提升窑炉产量等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及高温氮气氛保护窑炉，尤其涉及一种窑炉高温段的U型炉顶横梁。
背景技术
钒氮合金作为钢铁生产的添加剂，能显著提高钢的韧性、延展性以及抗热疲劳等综合性能，并且钒氮合金替代传统的钒铁作为钢铁添加剂，避免了生产钒铁时产生的大量温室气体和粉尘，同时可以有效节约钒的加入量。随着国家对钢铁性能要求的提高，钢材生产时钒氮合金的添加量也在逐步增加。
然而，钒氮合金的制备工艺过程具有反应温度高、烧结时间长、气氛条件苛刻等特点，这对烧结设备提出很高要求(高温段温度需达到1500℃左右)，设备性能直接影响钒氮合金产品的质量和产量。高温氮气氛保护窑炉(以下简称：高温氮窑)作为钒氮合金材料制备过程中必备的规模化连续式烧结设备，其使用寿命普遍较短，尤其是升温段会有大量碱性腐蚀性蒸汽(主要是K2O和Na2O)以及二氧化碳气体产生，窑炉内部存在压力差，这些挥发物会渗入到窑炉的高温段，这对炉体高温段炉顶横梁、加热元件造成恶劣侵蚀损坏，降低高温氮窑的使用寿命，造成巨大的经济损失(一支加热元件市场售价近1000元，每台高温氮窑装配有140支加热元件)。
传统高温氮窑高温段炉顶横梁普遍采用石墨质的单梁结构，虽然石墨质材料能够抵抗一定的碱性腐蚀，同时具有良好的导热性能，能够将加热腔内的热量充分辐射至炉膛内，但是，由于碱性腐蚀性蒸汽中夹带大量水汽，水汽在高温下会分解出氧气，导致石墨质单梁支脚处出现局部氧化，同时加热元件是放置在两根石墨质横梁之间，石墨质横梁的支脚氧化便会引起炉膛内碱性腐蚀性蒸汽渗入加热腔，造成加热元件的侵蚀损坏，严重降低高温氮窑的使用寿命，影响钒氮合金的生产效率。另一方面，钒氮合金材料在高温氮窑内部烧结过程中，在高温段需要吸收大量的热量，传统的加热腔内只能放置一支加热元件，能够提供的热量有限，不能满足钒氮合金材料反应过程中的热量需求，进而造成坩埚的推进速度较低，严重制约窑炉的生产能力，并且窑炉每个加热腔内的加热元件损耗较快，窑炉的维护成本会大幅增加。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种有利于避免高温下石墨质横梁的局部氧化，延长使用寿命，避免加热元件被侵蚀的窑炉高温段的U型炉顶横梁。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种窑炉高温段的U型炉顶横梁，包括横截面为U型的梁体，所述梁体的下凹处形成加热腔，所述加热腔内设有承烧板，所述承烧板上设有加热元件。
作为上述技术方案的进一步改进：所述梁体的两侧壁之间设有隔板，梁体的底壁和所述隔板上均设有所述承烧板，所述承烧板上均设有所述加热元件。
作为上述技术方案的进一步改进：所述梁体的侧壁的厚度不少于40mm。
作为上述技术方案的进一步改进：所述梁体的底壁和所述隔板的厚度均不少于30mm，且隔板的厚度小于底壁的厚度。
作为上述技术方案的进一步改进：各所述加热元件的功率总和不少于30KW。
作为上述技术方案的进一步改进：所述承烧板为刚玉莫来石板。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的窑炉高温段的U型炉顶横梁，将传统的采用两根单梁替换为U型横截面梁，可以有效缓解石墨质单梁支脚处应力集中现象，避免高温下石墨质横梁的局部氧化，延长石墨质横梁的使用寿命；同时，将U型横截面的梁体下凹处作为加热腔，可以将加热元件放置在加热腔内的承烧板上部，将加热腔和窑炉炉膛进行充分隔离，避免炉膛内大量碱性腐蚀气体的侵蚀，有效保护加热元件的洁净使用气氛，延长加热元件的使用寿命，保证批量生产钒氮合金的连续性。
附图说明
图1是本实用新型窑炉高温段的U型炉顶横梁的主视结构示意图。
图2是本实用新型窑炉高温段的U型炉顶横梁的俯视结构示意图。
图3是本实用新型窑炉高温段的U型炉顶横梁的侧视结构示意图。
图中各标号表示：1、梁体；2、加热腔；3、侧壁；4、隔板；6、底壁；7、承烧板；8、加热元件。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1至图3所示，本实施例的窑炉高温段的U型炉顶横梁，包括横截面为U型的梁体1，梁体1的下凹处形成加热腔2，加热腔2内设有承烧板7，承烧板7上设有加热元件8。其中窑炉为高温氮气氛保护窑炉，当然也可以是其他存在同类技术问题的窑炉。
该窑炉高温段的U型炉顶横梁，将传统的采用两根单梁替换为U型横截面梁体1，可以有效缓解石墨质单梁支脚处应力集中现象，避免高温下石墨质横梁的局部氧化，延长石墨质横梁的使用寿命；同时，将U型横截面的梁体1下凹处作为加热腔2，可以将加热元件8放置在加热腔2内的承烧板7上部，将加热腔2和窑炉炉膛进行充分隔离，避免炉膛内大量碱性腐蚀气体的侵蚀，有效保护加热元件8的洁净使用气氛，延长加热元件8的使用寿命，保证批量生产钒氮合金的连续性。
进一步地，本实施例中，梁体1的两侧壁3之间设有隔板4，梁体1的底壁6和隔板4上均设有承烧板7，承烧板7上均设有加热元件8。通过隔板4在梁体1内的加热腔2形成上下两层加热平台，2支加热元件8分别放置在2块承烧板7上方，双层加热结构可以显著提升加热腔2的加热能力，缓解单支加热元件8的负载，满足钒氮合金材料在高温段需要吸收大量热量的工艺要求，确保钒氮合金材料的连续式批量生产，可进一步增加坩埚推进速度，提高窑炉生产能力。
作为优选的技术方案，本实施例中，梁体1的侧壁3的厚度不少于40mm。
作为优选的技术方案，本实施例中，梁体1的底壁6和隔板4的厚度均不少于30mm，且隔板4的厚度小于底壁6的厚度。
作为优选的技术方案，本实施例中，各加热元件8的功率总和不少于30KW。
作为优选的技术方案，本实施例中，承烧板7为刚玉莫来石板。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种窑炉高温段的U型炉顶横梁，其特征在于：包括横截面为U型的梁体(1)，所述梁体(1)的下凹处形成加热腔(2)，所述加热腔(2)内设有承烧板(7)，所述承烧板(7)上设有加热元件(8)。
2.根据权利要求1所述的窑炉高温段的U型炉顶横梁，其特征在于：所述梁体(1)的两侧壁(3)之间设有隔板(4)，梁体(1)的底壁(6)和所述隔板(4)上均设有所述承烧板(7)，所述承烧板(7)上均设有所述加热元件(8)。
3.根据权利要求1或2所述的窑炉高温段的U型炉顶横梁，其特征在于：所述梁体(1)的侧壁(3)的厚度不少于40mm。
4.根据权利要求2所述的窑炉高温段的U型炉顶横梁，其特征在于：所述梁体(1)的底壁(6)和所述隔板(4)的厚度均不少于30mm，且隔板(4)的厚度小于底壁(6)的厚度。
5.根据权利要求1或2所述的窑炉高温段的U型炉顶横梁，其特征在于：各所述加热元件(8)的功率总和不少于30KW。
6.根据权利要求1或2所述的窑炉高温段的U型炉顶横梁，其特征在于：所述承烧板(7)为刚玉莫来石板。
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2020
- 2020-04-03 CN CN202020484724.9U patent/CN212620110U/zh active Active
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