一種采用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種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；上料段包括上料輸送帶，與上料輸送帶相接的清洗室，清洗室與雙推板輸送機構(gòu)相連，雙推板輸送機構(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，出料端與下料輸送帶相連；下料輸送帶與上料輸送帶相連構(gòu)成一個循環(huán)機構(gòu)。一步法雙腿板窯內(nèi)通過五步法完成物料在窯內(nèi)還原、碳化、氮化、燒結(jié)、冷卻的過程。該裝置自動化高，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，降低人料接觸，能夠滿足釩氮合金所配的物料的要求。
【專利說明】一種采用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及生產(chǎn)釩氮合金的裝置，特別是一種采用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]針對氮化釩的生產(chǎn)過程控制及設(shè)備配套，國內(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，使得該項技術(shù)在自動化應(yīng)用方面未能得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)大部分生產(chǎn)氮化釩的廠家普遍使用的是氮氣氛保護單推板窯，且還是借鑒于燒結(jié)磁性材料的氮氣氛保護單推板窯，其爐窯結(jié)構(gòu)簡單，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)造從前到后是一個截面，造成不能完全滿足釩氮合金在爐窯內(nèi)部從還原、碳化、氮化、燒結(jié)、冷卻過程中的物理變化和化學(xué)變化，致使?fàn)t窯碳化段截面過小，導(dǎo)致爐窯排氣不暢結(jié)垢和腐蝕嚴(yán)重，使?fàn)t窯使用壽命達到3-6個月，爐窯壽命短，產(chǎn)品產(chǎn)量低，質(zhì)量一致性不好，能耗普遍偏高，成本居高不下。目前國內(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，占用時間較長，造成分階段消耗能源，能源消耗高而且產(chǎn)量低。
[0003]針對傳統(tǒng)生產(chǎn)釩氮合金采用真空爐的結(jié)構(gòu)的不足，因此，提供一種利用氮氣氛保護雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置成為目前本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，本裝置根據(jù)燒結(jié)釩氮合金的各個階段不同，在還原、碳化、氮化、燒結(jié)、冷卻五個過程中，設(shè)計不同的爐窯截面來滿足燒結(jié)釩氮合金，使得每段都能達到最佳空間來滿足不同空間的要求。達到在最佳的時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、最長的爐窯使用壽命。
[0005]本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0006]一種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，其特征在于:
[0007]所述上料段包括上料輸送帶，與上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；
[0008]所述煅燒段包括依次相連的還原一段、還原二段、碳化段、氮化段、氮化燒結(jié)段、冷卻一段、冷卻二段和冷卻三段；冷卻三段與卸料段相連；
[0009]所述卸料段包括出料端，出料端與下料輸送帶相連；下料輸送帶與上料輸送帶相連構(gòu)成一個循環(huán)機構(gòu)。
[0010]進一步地，所述還原一段由爐體I段和爐體2段連通構(gòu)成，還原二段由爐體3段構(gòu)成，所述還原一段和還原二段窯室腔體斷面高為380-450mm，寬為720_770mm。
[0011]進一步地，所述碳化段由爐體4段、爐體5段和爐體6段構(gòu)成；所述碳化段窯室腔體斷面高為450-600mm，寬為720_790mm。
[0012]進一步地，所述氮化段由爐體7段構(gòu)成，所述氮化段窯室腔體斷面高為450-400mm,寬為 720_770mm。
[0013]進一步地，所述氮化燒結(jié)段由爐體8段至爐體16段連通構(gòu)成，所述氮化燒結(jié)段窯室腔體斷面高為380-400mm，寬為700_750mm。
[0014]進一步地，所述冷卻一段由爐體17段構(gòu)成冷卻一段，冷卻一段窯室腔體斷面高380-400mm,寬700-750mm ;所述冷卻二段由爐體18段至爐體20段連通構(gòu)成，冷卻二段窯室腔體斷面高400-600mm，寬700-750mm ;所述冷卻三段由爐體21段至爐體23段連通構(gòu)成，冷卻三段窯室腔體斷面高400-600mm，寬700-750mm。
[0015]進一步地，所述煅燒段的兩個端部設(shè)有液壓站。
[0016]本實用新型具有下述特點:
[0017]該裝置通過對燒結(jié)釩氮合金的物料特殊性質(zhì)，針對爐窯各段物料的反應(yīng)不同，物料膨脹的段設(shè)計窯腔寬大，物料排廢氣的段設(shè)計窯腔寬大，物料收縮的段設(shè)計較小的窯腔，從而有效利用窯腔的空間設(shè)計最大的物料裝載量來提高爐窯的單臺爐窯生產(chǎn)量。通過技術(shù)技改產(chǎn)量是提高1.8倍，其設(shè)計是:
[0018]第一是將還原段的物料從330°C到650°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始膨脹，設(shè)計還原段窯腔從小到大的窯腔來滿足還原的要求。
[0019]第二是還原結(jié)束進入碳化段物料從650°C到800°C完全還原到V+3進而形成碳化釩，物料膨脹到頂峰是原來形狀的1.2-1.4倍，后進行收縮此時大量排出二氧化碳、灰分、鉀鈉離子和硫磷等有害雜質(zhì)元素，故設(shè)計碳化段窯腔最大最高，材料采用石墨軌道、石墨壁磚和鎂鋯磚拱梁，滿足物料膨脹和廢氣的排出。
[0020]第三是碳化結(jié)束進入氮化段，物料從800°C到1250°C完全碳化到氮化釩，此時進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料球的一半，故設(shè)計窯腔從大到小的窯腔來滿足要求，此時縮小窯腔空間減少能源消耗，降低電耗。
[0021]第四是氮化段結(jié)束進入燒結(jié)段，物料從1250°C到1500°C完全燒結(jié)為釩氮合金，在此階段設(shè)計最小的窯腔來充分利用能源，減少燒結(jié)電耗。
[0022]第五是冷卻段，物料從1500°C降低到150°C以下的過程，故設(shè)計窯腔從小到大的窯腔，一是冷卻后端向前進入大量的氮氣，利用大的窯腔空間增大氮氣的接觸面積，利用釩氮合金的熱量和氮氣充分的接觸，達到降溫的效果，降低電耗，最后冷卻三段進行水冷達到出口溫度低于150度。
[0023]相對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，常規(guī)磁性材料爐窯窯腔通常為一個截面，只能滿足燒結(jié)磁性材料的現(xiàn)有技術(shù)，本裝置根據(jù)燒結(jié)釩氮合金的各個階段不同在還原、碳化、氮化、燒結(jié)、冷卻五個過程中，設(shè)計不同的爐窯截面來滿足燒結(jié)釩氮合金，使得每段都能達到最佳空間來滿足不同空間的要求。能夠達到在最佳的時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、最長的爐窯使用壽命，真正成為燒結(jié)釩氮合金的專用爐窯。
[0024]本實用新型在還原、碳化、氮化、燒結(jié)、冷卻同步反應(yīng)，連續(xù)一步完成釩氮合金燒結(jié)產(chǎn)品。且傳統(tǒng)行業(yè)氮氣氛保護單推板窯同行業(yè)傳統(tǒng)工藝產(chǎn)量低、能耗高(15000°C /TVN以上)，本實用新型研究應(yīng)用一步法氮氣氛保護雙推板窯，通過各個不同的還原、碳化、氮化、燒結(jié)和冷卻段設(shè)計不同的爐窯截面，利用不同的截面來完成不同的反應(yīng)機理，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(4000°C /TVN)較常規(guī)節(jié)電75%,完全實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型裝置整體構(gòu)造圖。
[0026]圖2 Ca)和圖2 (b)是本實用新型各段連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:100、還原一段；101、還原二段；102、碳化段；103、氮化段；104、氮化燒結(jié)段；105、冷卻一段；106、冷卻二段；107、冷卻三段；108、液壓站；109、上料輸送帶；110、下料輸送帶；111、出料端；112、清洗室；113、主窯前艙；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。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。
[0029]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:
[0030]上料段包括上料輸送帶109，與上料輸送帶109相接的清洗室112，凈化室112與雙推板輸送機構(gòu)113相連，主窯前艙113與煅燒段相連；煅燒段包括依次相連的還原一段100、還原二段101、碳化段102、氮化段103、氮化燒結(jié)段104、冷卻一段105、冷卻二段106和冷卻三段107 ;冷卻三段107與卸料段相連；卸料段包括出料端111，出料端111與下料輸送帶110相連；下料輸送帶Iio與上料輸送帶109相連構(gòu)成一個循環(huán)機構(gòu)。
[0031]本實施例中，參見圖1和圖2 (a)、圖2 (b)所示，還原段一段100由爐體I段I和爐體2段2連通構(gòu)成，還原二段101由爐體3段3構(gòu)成，還原一段100和還原二段101窯室腔體斷面高為380mm，寬為720_740mm。
[0032]碳化段102由爐體4段4、爐體5段5和爐體6段6連通構(gòu)成，碳化段窯室腔體斷面高為 450-600mm,寬為 720_790mm。
[0033]氮化段103由爐體7段7構(gòu)成，氮化段窯室腔體斷面高為450-380mm，寬為720-770mmo
[0034]氮化燒結(jié)段104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、爐體14段14、爐體15段15和爐體16段16連通構(gòu)成，氮化燒結(jié)段窯室腔體斷面高為380-400mm，寬為700_750mm。
[0035]冷卻一段105由爐體17段構(gòu)成，冷卻一段窯室腔體斷面高380-400mm，寬700-750mm ;冷卻二段106由爐體18段18、爐體19段19和爐體20段20連通構(gòu)成，冷卻二段窯室腔體斷面高400-600mm，寬700_750mm ;冷卻三段107由爐體21段21、由爐體22段22和由爐體23段23連通構(gòu)成，冷卻三段窯室腔體斷面高400-600mm，寬700-750mm。[0036]并且，在煅燒段的兩個端部均設(shè)有液壓站108。
[0037]工作時，手動將運行系統(tǒng)調(diào)整到起始點后再調(diào)整控制系統(tǒng)到自動運行系統(tǒng)，系統(tǒng)開始進行自動運行，自動運行液壓站108提供整個運行系統(tǒng)的推進動力。運行后首先把在制品料球裝進副窯坩堝內(nèi)，即下料輸送帶110處，經(jīng)爐窯按設(shè)置的時間自動運行；在制品料球坩堝運行到上料輸送帶109處進行副窯烘干，要求水分不能超過1% ;再通過上料輸送帶109進入清洗室112清洗室內(nèi)進行清洗置換，用氮氣置換清洗室內(nèi)的氧氣，再通過清洗室112進入主窯前艙113，通過主窯前艙113進入還原一段100到還原二段101進行還原，還原溫度330°C到650°C完全還原到難容的V+4 ;從還原二段101運行到碳化段102進行碳化，碳化溫度650°C到800°C完全還原到V+3和VO進而形成碳化釩；碳化段102運行到氮化段103進行充分氮化形成氮化釩，物料從800°C到1250°C完全氮化到氮化釩，此時進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料球的一半；再由氮化段103進入氮化燒結(jié)段104進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度從1250°C到1500°C完全燒結(jié)為釩氮合金；由氮化燒結(jié)段104進入冷卻一段105和冷卻二段106進行氮氣置換吹冷，再由冷卻二段106運行到冷卻三段107進行水冷，達到釩氮合金溫度在150°C以下；在由冷卻三段107運行到后清洗室112進行清洗置換，用氮氣置換清洗室內(nèi)的氧氣，是氧氣不能進入爐窯；再由清洗室111進入下料輸送帶110副窯，此時產(chǎn)出合格的釩氮合金，卸出釩氮合金后進行第二輪的在制品料球裝球。此時形成一個大的自動循環(huán)系統(tǒng)完成燒結(jié)釩氮合金的目的。
[0038]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的【具體實施方式】僅限于此，對于本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種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，其特征在于: 所述上料段包括上料輸送帶(109)，與上料輸送帶(109)相接的清洗室(112)，清洗室(112)與主窯前艙(I 13)相連，主窯前艙(I 13)與煅燒段相連； 所述煅燒段包括依次相連的還原一段(100)、還原二段(101)、碳化段(102)、氮化段(103)、氮化燒結(jié)段(104)、冷卻一段(105)、冷卻二段(106)和冷卻三段(107);冷卻三段(107)與卸料段相連； 所述卸料段包括出料端(111)，出料端(111)與下料輸送帶(110)相連；下料輸送帶(110)與上料輸送帶(109)相連構(gòu)成一個循環(huán)機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用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(100)由爐體I段(I)和爐體2段(2)連通構(gòu)成，還原二段(101)由爐體3段(3)構(gòu)成，所述還原一段(100)和還原二段(101)窯室腔體斷面高為380-450mm，寬為720_770mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，其特征在于:所述碳化段(102)由爐體4段(4)、爐體5段(5)和爐體6段(6)構(gòu)成；所述碳化段窯室腔體斷面高為 450-600mm，寬為 720_790mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用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(103)由爐體7段(7)構(gòu)成，所述氮化段窯室腔體斷面高為450-380mm，寬為720_770mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用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(104)由爐體8段(8)至爐體16段(16)連通構(gòu)成，所述氮化燒結(jié)段窯室腔體斷面高為 380-400mm，寬為 700_750mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用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(105)由爐體17段(17)構(gòu)成冷卻一段，冷卻一段窯室腔體斷面高380-400mm，寬700-750mm ;所述冷卻二段(106)由爐體18段(18)至爐體20段(20)連通構(gòu)成，冷卻二段(106)窯室腔體斷面高400-600mm，寬700-750mm ;所述冷卻三段(107)由爐體21段(21)至爐體23段(23)連通構(gòu)成，冷卻三段(107)窯室腔體斷面高400-600mm，寬700-750mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置，其特征在于:所述煅燒段的兩個端部設(shè)有液壓站(108)。
【文檔編號】C22C1/00GK203653243SQ201320782789
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】劉會軍 申請人:陜西豐源釩業(yè)科技發(fā)展有限公司