一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，包括循環(huán)連接的上料段、煅燒段和卸料段；上料段包括上料輸送帶、下料輸送帶，與下料輸送帶相接的清洗室，清洗室與雙推板輸送機(jī)構(gòu)相連，雙推板輸送機(jī)構(gòu)與煅燒段相連；煅燒段包括依次相連的還原段、碳化段、氮化段、氮化燒結(jié)段、冷卻段；冷卻段與卸料段相連；卸料段包括出料端，出料端與上料輸送帶相連；上料輸送帶與下料輸送帶相連構(gòu)成一個(gè)循環(huán)機(jī)構(gòu)。通過(guò)五步法完成物料在窯內(nèi)還原、碳化、氮化、燒結(jié)、冷卻的過(guò)程，具有自動(dòng)化高、燒結(jié)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)量高、能耗低且不污染環(huán)境的特點(diǎn)，且降低了人料接觸，能夠滿(mǎn)足釩氮合金所配的物料的要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種一步法雙推板窖生產(chǎn)鑰<氮合金的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]針對(duì)氮化釩的生產(chǎn)過(guò)程控制及設(shè)備配套，國(guó)內(nèi)外的冶金工作者做了大量研制工作，但終因生產(chǎn)難度大、技術(shù)含量高，使得該項(xiàng)技術(shù)在自動(dòng)化應(yīng)用方面未能得到廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)大部分生產(chǎn)氮化釩的廠家普遍使用的是氮?dú)夥毡Ｗo(hù)單推板窯，且還是借鑒于燒結(jié)磁性材料的氮?dú)夥毡Ｗo(hù)單推板窯，其爐窯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體窯腔結(jié)構(gòu)和截面與生產(chǎn)氮化釩燒結(jié)磁性材料的單推板窯是一樣，窯腔截面構(gòu)造從前到后是一個(gè)截面，造成不能完全滿(mǎn)足釩氮合金在爐窯內(nèi)部從還原、碳化、氮化、燒結(jié)、冷卻過(guò)程中的物理變化和化學(xué)變化，致使?fàn)t窯碳化段截面過(guò)小，導(dǎo)致?tīng)t窯排氣不暢結(jié)垢和腐蝕嚴(yán)重，使?fàn)t窯使用壽命達(dá)到3-6個(gè)月，爐窯壽命短，產(chǎn)品產(chǎn)量低，日產(chǎn)量1-1.5噸，質(zhì)量一致性不好，能耗普遍偏高，成本居高不下。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的釩氮合金生產(chǎn)同行業(yè)大多采用真空爐、高頻爐、立式爐、單推板窯、雙推板30米窯等分段完成還原、碳化、氮化、燒結(jié)及冷卻階段。其一，工藝產(chǎn)量低、能耗高;其二，占用時(shí)間較長(zhǎng)，造成分階段消耗能源，能源消耗高而且產(chǎn)量低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型其目的就在于提供一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，通過(guò)五步法完成物料在窯內(nèi)還原、碳化、氮化、燒結(jié)、冷卻的過(guò)程，具有自動(dòng)化高、燒結(jié)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)量高、能耗低且不污染環(huán)境的特點(diǎn)，且降低了人料接觸，能夠滿(mǎn)足釩氮合金所配的物料的要求。
[0005]實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括循環(huán)連接的上料段、煅燒段和卸料段，
[0006]所述上料段包括上料輸送帶、下料輸送帶，與下料輸送帶相接的清洗室，清洗室與主窯前艙相連，主窯前艙與煅燒段相連；
[0007]所述煅燒段包括依次相連的還原一段、還原二段、碳化一段、碳化二段、氮化段、氮化燒結(jié)段、冷卻一段、冷卻二段，所述冷卻二段與卸料段相連；
[0008]所述卸料段包括出料端，出料端與上料輸送帶相連；上料輸送帶與下料輸送帶相連構(gòu)成一個(gè)循環(huán)機(jī)構(gòu)。
[0009]有益效果
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0011]該裝置通過(guò)對(duì)燒結(jié)釩氮合金的物料特殊性質(zhì)，針對(duì)爐窯各段物料的反應(yīng)不同，物料膨脹的段設(shè)計(jì)窯腔寬大，物料排廢氣的段設(shè)計(jì)窯腔寬大，物料收縮的段設(shè)計(jì)較小的窯腔，從而有效利用窯腔的空間設(shè)計(jì)最大的物料裝載量來(lái)提高爐窯的單臺(tái)爐窯生產(chǎn)量，產(chǎn)量提高了 4倍。
[0012]I)將還原段的物料從250°C到700°C完全還原到難容的V+4，有考慮到窯腔的大小影響能耗和二氧化碳的排出，并且還原期間料球開(kāi)始膨脹，設(shè)計(jì)還原段窯腔從小到大的窯腔來(lái)滿(mǎn)足還原的要求；
[0013]2)還原結(jié)束進(jìn)入碳化段物料從700°C到900°C完全還原到V+3進(jìn)而形成碳化釩，物料膨脹到頂峰是原來(lái)形狀的1.2-1.4倍，后進(jìn)行收縮此時(shí)大量排出二氧化碳、灰分、鉀鈉離子和硫磷等有害雜質(zhì)元素，故設(shè)計(jì)碳化段窯腔最大最高，材料采用鋯英石軌道、鋯英石壁磚和鎂鋯磚拱梁，滿(mǎn)足物料膨脹和廢氣的排出；
[0014]3)碳化結(jié)束進(jìn)入氮化段，物料從900 0C到1380 0C完全碳化到氮化釩，此時(shí)進(jìn)入滲氮并排出少量的一氧化碳，物料從膨脹的料球收縮到原來(lái)料球的一半，故設(shè)計(jì)窯腔從大到小的窯腔來(lái)滿(mǎn)足要求，此時(shí)縮小窯腔空間減少能源消耗，降低電耗；
[0015]4)氮化段結(jié)束進(jìn)入燒結(jié)段，物料從1380 0C到1500 V完全燒結(jié)為釩氮合金，在此階段設(shè)計(jì)最小的窯腔來(lái)充分利用能源，減少燒結(jié)電耗；
[0016]5)冷卻段物料從1500 0C降低到150 °C以下的過(guò)程，故設(shè)計(jì)窯腔從小到大的窯腔，一是冷卻后端向前進(jìn)入大量的氮?dú)猓么蟮母G腔空間增大氮?dú)獾慕佑|面積，利用釩氮合金的熱量和氮?dú)獬浞值慕佑|，達(dá)到降溫的效果，降低電耗，最后冷卻三段進(jìn)行水冷達(dá)到出口溫度低于150度。
[0017]相對(duì)于普遍采用釩氮合金常規(guī)爐窯------借鑒磁性材料爐窯燒結(jié)釩氮合金的缺點(diǎn)，常規(guī)磁性材料爐窯窯腔通常為一個(gè)截面，只能滿(mǎn)足燒結(jié)磁性材料的現(xiàn)有技術(shù)，本裝置根據(jù)燒結(jié)釩氮合金的各個(gè)階段不同在還原、碳化、氮化、燒結(jié)、冷卻五個(gè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)不同的爐窯截面來(lái)滿(mǎn)足燒結(jié)釩氮合金，使得每段都能達(dá)到最佳空間來(lái)滿(mǎn)足不同空間的要求。能夠達(dá)到在最佳的時(shí)間范圍獲得最好的質(zhì)量、最大的生產(chǎn)產(chǎn)量、最低的能耗、最長(zhǎng)的爐窯使用壽命，真正成為燒結(jié)釩氮合金的專(zhuān)用爐窯。
[0018]本實(shí)用新型在還原、碳化、氮化、燒結(jié)、冷卻同步反應(yīng)，連續(xù)一步完成f凡氮合金燒結(jié)產(chǎn)品。且傳統(tǒng)行業(yè)氮?dú)夥毡Ｗo(hù)單推板窯同行業(yè)傳統(tǒng)工藝產(chǎn)量低、能耗高(15000°C/TVN以上)，本實(shí)用新型通過(guò)各個(gè)不同的還原、碳化、氮化、燒結(jié)和冷卻段設(shè)計(jì)不同的爐窯截面與爐窯長(zhǎng)度，利用不同的截面與長(zhǎng)度來(lái)完成不同的反應(yīng)機(jī)理，促使各階段反應(yīng)充分、均勻、完全，產(chǎn)品一致性好，密度高，產(chǎn)量高、能耗低(2800°C/TVN)較常規(guī)節(jié)電82%，完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
[0020]圖1為本裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2為本裝置各段連接結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0022]圖中:06、還原一段;07、還原二段;08碳化一段、09碳化二段;010、氮化段;011、氮化燒結(jié)段;012、冷卻一段;013、冷卻二段；03液壓一站、014液壓二站;O1、上料輸送帶;02、下料輸送帶；015、出料端;05、主窯前艙;04、清洗室；1、爐體I段;2、爐體2段;3、爐體3段;4、爐體4段;5、爐體5段;6、爐體6段;7、爐體7段;8、爐體8段;9、爐體9段;10、爐體10段;11、爐體11段;12、爐體12段;13、爐體13段;14、爐體14段;15、爐體15段;16、爐體16段；17、爐體17段；18、爐體18段;19、爐體19段;20、爐體20段;21、爐體21段;22、爐體22段;23、爐體23段。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本裝置包括循環(huán)連接的上料段、煅燒段和卸料段，如圖1、圖2所示，
[0024]所述上料段包括上料輸送帶01、下料輸送帶02，與下料輸送帶02相接的清洗室04，清洗室04與主窯前艙05相連，主窯前艙05與煅燒段相連；
[0025]所述煅燒段包括依次相連的還原一段06、還原二段07、碳化一段08、碳化二段09、氮化段010、氮化燒結(jié)段011、冷卻一段012、冷卻二段013，所述冷卻二段013與卸料段相連；
[0026]所述卸料段包括出料端015，出料端015與上料輸送帶01相連;上料輸送帶01與下料輸送帶02相連構(gòu)成一個(gè)循環(huán)機(jī)構(gòu)。
[0027]所述還原一段06由爐體I段I和爐體2段2連通構(gòu)成，還原二段07由爐體3段3構(gòu)成，所述還原一段06和還原二段07的窯室腔體斷面高為380mm，寬為720mm。
[0028]所述碳化一段08、碳化二段09由爐體4段4、爐體5段5、爐體6段6和爐體7段7構(gòu)成；所述碳化一段08、碳化二段09的窯室腔體斷面高為450mm，寬為720mm。
[0029 ]所述氮化段O1由爐體8段8、爐體9段9、爐體1段1、爐體11段11、爐體12段12、爐體13段13構(gòu)成，所述氮化段的窯室腔體斷面高為380mm，寬為720mm。
[0030]所述氮化燒結(jié)段011由爐體14段14至爐體17段17連通構(gòu)成，所述氮化燒結(jié)段的窯室腔體斷面高為380mm，寬為720mm。
[0031]所述冷卻一段012由爐體18段18至爐體20段20連通構(gòu)成冷卻一段，冷卻一段012的窯室腔體斷面高400mm，寬750mm;所述冷卻二段013由爐體21段21至爐體23段23連通構(gòu)成，冷卻二段013的窯室腔體斷面高600mm，寬750mm;
[0032]所述煅燒段的兩個(gè)端部設(shè)有液壓一站03、液壓二站014。
實(shí)施例
[0033]如圖1所示，該利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，包括循環(huán)連接的上料段、煅燒段和卸料段，其中:
[0034]上料段包括上料輸送帶01，與上料輸送帶01相接的清洗室04，清洗室04與雙推板輸送機(jī)構(gòu)05相連，主窯前艙05與煅燒段相連;煅燒段包括依次相連的還原一段06、還原二段
07、碳化一段08、碳化二段09、氮化段010、氮化燒結(jié)段011、冷卻一段012、冷卻二段013;冷卻二段013與卸料段相連;卸料段包括出料端01，出料端01與下料輸送帶02相連構(gòu)成一個(gè)循環(huán)機(jī)構(gòu)。
[0035]如圖1、圖2所示，還原段一段06由爐體I段I和爐體2段2連通構(gòu)成，還原二段07由爐體3段3構(gòu)成，還原一段06和還原二段07窯室腔體斷面高為380mm，寬為720mm，還原一段與還原二段設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為8米。
[0036]碳化一段08、碳化二段09由爐體4段4、爐體5段5、爐體6段6和爐體7段7連通構(gòu)成，碳化段窯室腔體斷面高為450mm，寬為720mm，碳化段窯體設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為7米。
[0037]氮化段010由爐體8段8至爐體13段13連通構(gòu)成，氮化段窯室腔體斷面高為380mm，寬為720mm氮化段窯體設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為15米。
[0038]氮化燒結(jié)段011由爐體14段14至爐體17段17連通構(gòu)成，氮化燒結(jié)段窯室腔體斷面高為380mm，寬為700mm，氮化燒結(jié)段窯體設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為8米。
[0039]冷卻一段012由爐體18段18至爐體20段20連通構(gòu)成，冷卻一段窯室腔體斷面高400mm，寬750mm;冷卻二段013由爐體21段21至爐體23段23連通構(gòu)成，冷卻二段窯室腔體斷面高400mm，寬750mm;冷卻段窯體設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為7米。
[0040]工作時(shí)，運(yùn)行首先把在制品料球裝進(jìn)副窯坩禍內(nèi)，即下料輸送帶01處，經(jīng)爐窯按設(shè)置的時(shí)間自動(dòng)運(yùn)行；在制品料球坩禍運(yùn)行到上料輸送帶02處進(jìn)行副窯烘干，要求水分不能超過(guò)0.9%;再通過(guò)上料輸送帶02進(jìn)入清洗室04清洗室內(nèi)進(jìn)行清洗置換，用氮?dú)庵脫Q清洗室內(nèi)的氧氣，再通過(guò)清洗室04進(jìn)入主窯前艙05，通過(guò)主窯前艙05進(jìn)入還原一段06到還原二段07進(jìn)行還原，還原溫度250 V到700 V完全還原到難容的V+4;從還原二段07運(yùn)行到碳化一段
08、碳化二段09進(jìn)行碳化，碳化溫度700 V到900 V完全還原到V+3和VO進(jìn)而形成碳化釩;碳化一段08、碳化二段09運(yùn)行到氮化段010進(jìn)行充分氮化形成氮化釩，物料從900°C到1380°C完全氮化到氮化釩，此時(shí)進(jìn)入滲氮并排出少量的一氧化碳，物料從膨脹的料球收縮到原來(lái)料球的一半;再由氮化段O1進(jìn)入氮化燒結(jié)段011進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度從1380 °C到1500 °C完全燒結(jié)為釩氮合金；由氮化燒結(jié)段011進(jìn)入冷卻一段012和冷卻二段013進(jìn)行水冷，達(dá)到釩氮合金溫度在100 °C以下;再由清洗室015進(jìn)入下料輸送帶OI副窯，此時(shí)產(chǎn)出合格的釩氮合金，卸出釩氮合金后進(jìn)行第二輪的在制品料球裝球。此時(shí)形成一個(gè)大的自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)完成燒結(jié)釩氮合金的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，包括循環(huán)連接的上料段、煅燒段和卸料段，其特征在于， 所述上料段包括上料輸送帶(01)、下料輸送帶(02)，與下料輸送帶(02)相接的清洗室(04)，清洗室(04)與主窯前艙(05)相連，主窯前艙(05)與煅燒段相連； 所述煅燒段包括依次相連的還原一段(06)、還原二段(07)、碳化一段(08)、碳化二段(09)、氮化段(010)、氮化燒結(jié)段(011)、冷卻一段(012)、冷卻二段(013)，所述冷卻二段(013)與卸料段相連； 所述卸料段包括出料端(015 )，出料端(015)與上料輸送帶(OI)相連;上料輸送帶(OI)與下料輸送帶(02 )相連構(gòu)成一個(gè)循環(huán)機(jī)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，其特征在于，所述還原一段(06)由爐體I段(I)和爐體2段(2)連通構(gòu)成，還原二段(07)由爐體3段(3)構(gòu)成，所述還原一段(06)和還原二段(07)的窯室腔體斷面高為380mm，寬為720mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，其特征在于，所述碳化一段(08)由爐體4段(4)和爐體5段(5)連通構(gòu)成，碳化二段(09)由爐體6段(6)和爐體7段(7)連通構(gòu)成;所述碳化一段(08)、碳化二段(09)的窯室腔體斷面高為450mm，寬為720mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，其特征在于，所述氮化段(010)由爐體8段(8)、爐體9段(9)、爐體10段(10)、爐體11段(11)、爐體12段(12)、爐體13段(13)構(gòu)成，所述氮化段的窯室腔體斷面高為380mm，寬為720mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，其特征在于，所述氮化燒結(jié)段(011)由爐體14段(14)至爐體17段(17)連通構(gòu)成，所述氮化燒結(jié)段的窯室腔體斷面高為380mm，寬為720mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，其特征在于，所述冷卻一段(012)由爐體18段(18)至爐體20段(20)連通構(gòu)成冷卻一段，冷卻一段(012)的窯室腔體斷面高400mm，寬750mm;所述冷卻二段(013)由爐體21段(21)至爐體23段(23)連通構(gòu)成，冷卻二段(013)的窯室腔體斷面高600mm，寬750mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，其特征在于，所述煅燒段的兩個(gè)端部設(shè)有液壓一站(03)、液壓二站(014)。
【文檔編號(hào)】F27B5/04GK205425787SQ201521050799
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日
【發(fā)明人】劉隆, 譚忠, 馮家勝
【申請(qǐng)人】九江市釩宇新材料有限公司