一种利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，包括由外保温层与内保温层构成的矩形结构炉体，内保温层内腔设耐火层，耐火层内腔两侧壁为窑壁层，顶部为炉窑拱梁，底部为炉窑底层；炉窑底层上方设炉窑轨道层，由窑壁层、炉窑拱梁和炉窑轨道层构成窑室腔体，炉窑轨道层和炉窑底层构成下加热室，炉窑拱梁上下盖板之间构成上加热室，上加热室和下加热室中设有W型硅钼棒；炉体侧壁设有与下加热室和上加热室相连通的加热室窗口；所述窑室腔体断面高为400-380mm，宽为700-750mm。该装置自动化高，烧结产品质量稳定，产量高出同类单推板窑的两至三倍，能耗低且不污染环境，降低人料接触，能够满足钒氮合金所配物料的要求。
【专利说明】一种利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生产钒氮合金的装置，特别是一种采用一步法氮气氛保护双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置。
【背景技术】
[0002]针对氮化钒的生产过程控制及设备配套，国内外的冶金工作者做了大量研制工作，但终因生产难度大、技术含量高，使得该项技术在自动化应用方面未能得到广泛应用。国内大部分生产氮化钒的厂家普遍使用的是氮气氛保护单推板窑，且还是借鉴于烧结磁性材料的氮气氛保护单推板窑，其炉窑结构简单，整体窑腔结构和截面与生产氮化钒烧结磁性材料的单推板窑是一样，造成不能完全满足钒氮合金的最佳烧结时间，产品质量一致性不好，能耗普遍偏高，成本居高不下。目前国内外传统的钒氮合金生产同行业大多采用真空炉、高频炉、立式炉、单推板窑等分段完成还原、碳化、氮化、烧结及冷却阶段。其一，工艺产量低、能耗高；其二，炉窑使用寿命低，备品备件消耗大；其三，占用时间较长，造成分阶段消耗能源，能源消耗高而且产量低。
[0003]针对传统生产钒氮合金采用单推板窑的结构的不足，因此，提供一种利用一步法氮气氛保护双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置成为目前本领域亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，该装置解决碳化段结束进入氮化烧结段，物料从1250°C到1500°C完全烧结为钒氮合金，在此阶段设计最小的窑腔来充分利用能源，减少烧结电耗。
[0005]本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。
[0006]一种利用双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，包括一由外保温层与内保温层构成的矩形结构炉体，所述内保温层内腔设有耐火层，耐火层内腔两侧壁为窑壁层，顶部为炉窑拱梁，底部为炉窑底层；炉窑底层上方设有炉窑轨道层，由所述窑壁层、炉窑拱梁和炉窑轨道层构成窑室腔体，炉窑轨道层和炉窑底层构成下加热室，炉窑拱梁设上下盖板，上下盖板之间构成上加热室，上加热室和下加热室中设有W型硅钥棒；炉体外设炉体外壳，炉体外壳设在炉体支座上；炉体侧壁设有与下加热室和上加热室相连通的加热室窗口 ；所述窑室腔体断面高为400-380mm，宽为700-750mm。
[0007]进一步地，所述外保温层采用两层纤维板保温层，两层纤维板保温层厚度为50-100_ ;外保温层设在内保温层的一个侧面和顶层。
[0008]进一步地，所述内保温层采用由外至内依次分布的两层高铝泡沫砖层、两层莫来石聚轻层结构，各层厚度为50_80mm。
[0009]进一步地，所述耐火层采用由外至内依次分布的刚玉聚轻层、浇筑空心球层、镁锆砖层和刚玉砖层结构，各层厚度为50-150mm。[0010]进一步地，所述窑壁层采用刚玉砖层、镁锆砖层或电极石墨块层构成，其中，窑壁层厚度为80-114mm。
[0011]进一步地，所述炉窑拱梁采用刚玉砖、镁锆砖或铝镁尖晶石构成。
[0012]进一步地，所述炉窑轨道层采用刚玉砖或电极石墨构成。
[0013]本实用新型的有益效果在于:
[0014]I)由于本实用新型根据烧结钒氮合金在氮化烧结阶段，设计了特定的炉窑截面来满足烧结钒氮合金，该氮化烧结段能达到最佳空间来满足其氮化烧结段空间的要求。达到在最佳的时间范围获得最好的质量、最大生产产量、最低能耗、最长的炉窑使用寿命，真正成为烧结钒氮合金的氮化烧结段专用炉窑。
[0015]2)由于外保温层采用两层纤维板保温层，两层纤维板保温层厚度为50-100mm ；，价格低廉，满足炉窑使用要求，降低炉窑成本。
[0016]3)由于内保温层采用由外至内依次分布的两层高铝泡沫砖层、两层莫来石聚轻层结构，各层厚度为50-80mm，其具有纯度高，耐高温，气孔均匀，导热率低，保护耐火层的温度外传，确保炉窑保温效果的特点。
[0017]4)由于耐火层采用由外至内依次分布的刚玉聚轻层、浇筑空心球层、镁锆砖层和刚玉砖层结构，各层厚度为50-150mm，其具有很好的化学稳定性，对酸性或碱性渣、金属以及玻璃液等均有较强的抵抗能力，致密制品的耐侵蚀性能良好。
[0018]5)由于窑壁层采用刚玉砖层、镁锆砖层或电极石墨块层构成，其中，窑壁层厚度为80-114mm，其具有很好的化学稳定性，且具有耐侵蚀性能、耐高温、导热性能好、熔炼纯度高、抗腐蚀性强和寿命长等特点。
[0019]6)由于炉窑拱梁采用刚玉砖、镁锆砖或铝镁尖晶石构成，采用以刚玉为主晶相的耐火材料制品具有很高的常温耐压强度，具有高的荷重软化开始温度，很好的化学稳定性，对酸性或碱性渣、金属以及玻璃液等均有较强的抵抗能力。且具有耐高温、导热性能好、熔炼纯度高、抗腐蚀性强、寿命长等特点。
[0020]7)由于炉窑轨道层采用刚玉砖或电极石墨构成，其具有很好的化学稳定性，且具有耐侵蚀性能、耐高温、导热性能好、熔炼纯度高、抗腐蚀性强和寿命长等特点。
[0021]本实用新型在还原、碳化、氮化、烧结、冷却同步反应的双推板窑生产钒氮合金的装置中，设计了氮化烧结段的炉体结构，对于连续一步完成钒氮合金烧结产品过程中，能够促使该阶段反应充分、均匀、完全，产品一致性好，密度高，产量高、能耗低(4000°C /TVN)较常规节电75%，完全能够实现工业化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型结构示意图。
[0023]图中:1、外保温层；2、内保温层；3、耐火层；4、窑壁层；5、炉窑拱梁；6、炉窑轨道层；7、加热室窗口 ；8、加热室窗口盖板；9、炉体外壳；10、炉体支座；11、窑腔断面；12、炉窑底层；13、下加热室；14、加热室与加热室窗口的通道。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。[0025]如图1所示，该利用双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，包括一由外保温层I与内保温层2构成的矩形结构炉体，内保温层2内腔设有耐火层3，耐火层3内腔两侧壁为窑壁层4，顶部为炉窑拱梁5，底部为炉窑底层12 ;炉窑底层12上方设有炉窑轨道层6，由所述窑壁层4、炉窑拱梁5和炉窑轨道层6构成窑室腔体11，炉窑轨道层6和炉窑底层12构成下加热室13，炉窑拱梁5设上下盖板，上下盖板之间构成上加热室14 ;上加热室14和下加热室13中设有W型硅钥棒，炉体外设炉体外壳9，炉体外壳9设在炉体支座10上；炉体侧壁设有与下加热室13和上加热室14相连通的加热室窗口 7 ;所述窑室腔体11断面高为 400-380mm,宽为 700-750mm。
[0026]上述外保温层I采用两层纤维板保温层，两层纤维板保温层厚度为50-100mm ;夕卜保温层I设在内保温层2的一个侧面和顶层。
[0027]上述内保温层2采用由外至内依次分布的两层0.4至1.0密度的高铝泡沫砖层、两层旲来石聚轻层结构，各层厚度为50-80mm。
[0028]上述耐火层3采用由外至内依次分布的刚玉聚轻层、浇筑空心球层、镁锆砖层和刚玉砖层结构，各层厚度为50-150mm，材料为1.1至3.1密度。
[0029]上述窑壁层4采用材料密度为3.0至3.1刚玉砖层、镁锆砖层或电极石墨块层构成，其中，窑壁层4厚度为80-114mm。
[0030]上述炉窑拱梁5采用材料密度为3.0至3.1刚玉砖、镁锆砖或铝镁尖晶石构成。
[0031]上述炉窑轨道层6采用材料密度为3.0至3.1刚玉砖或电极石墨构成。
[0032]其中，加热室窗口 7采用材料为Q235钢板加工，加热室窗口 7上设有加热室窗口盖板8，加热室窗口盖板8采用材料为Q235钢板加工；炉体外壳9宽:1970mm、高:2020mm采用材料为Q235钢板加工；炉体支座10采用材料为Q235钢板加工；下加热室结构:采用材料密度为3.0至3.1刚玉、镁锆砖或镁锆钛砖，采W型硅钥棒上下加热。
[0033]氮化段结束进入烧结段，物料从1250°C到1500°C完全烧结为钒氮合金，在此阶段设计最小的窑腔来充分利用能源，减少烧结电耗。
[0034]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的【具体实施方式】仅限于此，对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
【权利要求】
1.一种利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，包括一由外保温层(I)与内保温层(2)构成的矩形结构炉体，其特征在于:所述内保温层(2)内设有耐火层(3)，耐火层(3)内腔两侧壁为窑壁层(4)，顶部为炉窑拱梁(5)，底部为炉窑底层(12);炉窑底层(12)上方设有炉窑轨道层(6)，由所述窑壁层(4)、炉窑拱梁(5)和炉窑轨道层(6)构成窑室腔体(11)，炉窑轨道层(6)和炉窑底层(12)构成下加热室(13)，炉窑拱梁(5)设上下盖板，上下盖板之间构成上加热室(14)，上加热室(14)和下加热室(13)中设有W型硅钥棒；炉体外设炉体外壳(9 )，炉体外壳(9 )设在炉体支座(IO )上；炉体侧壁设有与下加热室(13 )和上加热室(14)相连通的加热室窗口(7);所述窑室腔体(11)断面高为400-380mm，宽为700_750mm。
2.根据权利要求1所述的利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，其特征在于:所述外保温层(I)采用两层纤维板保温层，两层纤维板保温层厚度为50-100_ ;夕卜保温层(I)设在内保温层(2)的一个侧面和顶层。
3.根据权利要求1所述的利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，其特征在于:所述内保温层(2)采用由外至内依次分布的两层高铝泡沫砖层、两层莫来石聚轻层结构，各层厚度为50-80mm。
4.根据权利要求1所述的利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，其特征在于:所述耐火层(3)采用由外至内依次分布的刚玉聚轻层、浇筑空心球层、镁锆砖层和刚玉砖层结构，各层厚度为50-150mm。
5.根据权利要求1所述的利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，其特征在于:所述窑壁层(4)采用刚玉砖层、镁锆砖层或电极石墨块层构成，其中，窑壁层(4)厚度为 80-114mmη
6.根据权利要求1所述的利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，其特征在于:所述炉窑拱梁(5)采用刚玉砖、镁锆砖或铝镁尖晶石构成。
7.根据权利要求1所述的利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化烧结段装置，其特征在于:所述炉窑轨道层(6)采用刚玉砖或电极石墨构成。
【文档编号】F27B9/34GK203657450SQ201320782733
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】刘会军 申请人:陕西丰源钒业科技发展有限公司