一種回轉(zhuǎn)氮化爐的制作方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種回轉(zhuǎn)氮化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)氮化爐主要由爐體、安裝在回轉(zhuǎn)氮化爐爐頭的送料裝置、安裝在爐體反應(yīng)段的氮?dú)廨斎胙b置、安裝在爐體冷卻段的冷卻裝置和安裝在爐尾的出料口組成。
[0003]現(xiàn)有的爐頭送料裝置是采用沿爐頭軸向向爐內(nèi)吹送氮?dú)猓ㄟ^氮?dú)鈱t料吹送至爐內(nèi)。由爐頭軸向吹送爐料的氮?dú)鈺斐蔂t內(nèi)壓力增大，必須依靠爐尾的引風(fēng)機(jī)將爐內(nèi)過剩氮?dú)馀懦?，這樣就會帶出大量的爐料和熱量，造成生產(chǎn)成本增加、能耗高，同時用氮?dú)廨斔蜖t料時，需根據(jù)爐內(nèi)的反應(yīng)狀態(tài)調(diào)整爐料的投入量，這樣就需要調(diào)整氮?dú)獾牧魉俸土髁縼磉M(jìn)行爐料投入量的調(diào)整，由于氮?dú)夂蜖t料的溫度較低，氮?dú)饬魉俸土髁康牟▌訉頎t內(nèi)溫度的波動，直接影響到爐內(nèi)物料的反應(yīng)時間和產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0004]現(xiàn)有的氮?dú)廨斎胙b置是通過氮?dú)廨斎攵说呐錃庋b置將氮?dú)馔ㄟ^氣體輸送管輸送至回轉(zhuǎn)氮化爐的反應(yīng)段，由氮?dú)馊霠t裝置將氮?dú)夥峙浜笱貭t體徑向吹入爐內(nèi)的反應(yīng)段，直接參與氮化反應(yīng)。
[0005]回轉(zhuǎn)氮化爐內(nèi)的氮化反應(yīng)是在螢石或氯化鈣、氯化鈉等做催化劑的條件下進(jìn)行的，其最佳的反應(yīng)溫度在1000— 1100°C。維持最佳反應(yīng)溫度的條件是加熱量和爐內(nèi)物料的氮化反應(yīng)速度，氮?dú)饬砍渥悖磻?yīng)速度快，爐內(nèi)溫度高，反之爐內(nèi)溫度則低。爐內(nèi)溫度太高會發(fā)生副反應(yīng)，而溫度太低氮化反應(yīng)速度降低，產(chǎn)品中殘留的游離電石會很高，這不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量和原料、能量的消耗，同時會造成產(chǎn)品在使用時因游離電石受潮或遇水產(chǎn)生大量乙炔氣，帶來爆炸的安全隱患。因此，這就要求氮化爐內(nèi)反應(yīng)段的溫度應(yīng)穩(wěn)定地保持在1000— 1100°C之間。而目前進(jìn)入回轉(zhuǎn)氮化爐反應(yīng)段的氮?dú)馐俏唇?jīng)預(yù)熱直接進(jìn)入氮化爐的反應(yīng)段，同時進(jìn)入反應(yīng)段的氮?dú)饬髁渴歉鶕?jù)爐內(nèi)反應(yīng)情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣溫度較低的氮?dú)庵苯舆M(jìn)入回轉(zhuǎn)氮化爐反應(yīng)段后，就會造成反應(yīng)段內(nèi)爐溫的波動，且隨著氮?dú)饬髁康淖兓瑺t溫變化增大，這不僅不利于氮化反應(yīng)的順利進(jìn)行，還會造成爐壁結(jié)壁嚴(yán)重，進(jìn)而帶來產(chǎn)品質(zhì)量下降、電石消耗增加、操作人員勞動強(qiáng)度加大等一系列問題。
[0006]現(xiàn)有的冷卻裝置是在冷卻段的外圓面上安裝有冷卻用水夾套進(jìn)行冷卻，以降低出料溫度。由于氮化爐內(nèi)的爐料進(jìn)入冷卻段時的溫度約在900°c以上，這就需要大量的冷卻水進(jìn)行熱量的吸收。而水夾套這種冷卻方式在水流進(jìn)出的過程中，會在夾套內(nèi)產(chǎn)生死角，一方面使冷卻段爐體溫度不均勻，造成冷卻段爐體變形和使用壽命降低，另一方面由于冷卻水在水夾套內(nèi)的流速不均勻，造成流速較慢的冷卻水在水夾套內(nèi)形成冷卻死角，當(dāng)冷卻死角內(nèi)的冷卻水水汽化后，就會造成水夾套內(nèi)的壓力迅速升高，將水夾套撐破，輕則使氮化爐冷卻水的進(jìn)出水管崩開，重則使氮化爐冷卻段冷卻夾套變形，更嚴(yán)重會使夾套破裂，一旦冷卻水和爐料相遇就會引起爆炸發(fā)生。在國內(nèi)就有生產(chǎn)廠家因夾套水漏入爐內(nèi)而發(fā)生爆炸事故的例子，同時由于水夾套內(nèi)的空間較大，對其內(nèi)水垢的處理較為困難。
[0007]綜上所述，現(xiàn)有回轉(zhuǎn)氮化爐的利用氮?dú)庀驙t內(nèi)輸送物料的裝置、反應(yīng)段的氮?dú)廨斎胙b置和爐體冷卻段的冷卻裝置均存在工藝、結(jié)構(gòu)等方面的缺陷，影響回轉(zhuǎn)氮化爐的安全、尚效生廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，對回轉(zhuǎn)氮化爐的爐頭送料裝置的送料方式、爐體反應(yīng)段的氮?dú)廨斎胙b置和爐體冷卻段的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，可有效減小爐內(nèi)反應(yīng)段的溫度波動幅度、降低生產(chǎn)成的一種回轉(zhuǎn)氮化爐。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種回轉(zhuǎn)氮化爐，包括回轉(zhuǎn)氮化爐爐體、安裝在爐頭的送料裝置、爐體反應(yīng)段的氮?dú)廨斎胙b置、爐體冷卻段的冷卻裝置，其特征在于安裝在爐頭的送料裝置是由垂直于爐頭上的爐墻安裝的套管和套裝在套管內(nèi)的螺旋輸送機(jī)組成，套管的一端位于爐墻爐體內(nèi)一側(cè)并伸出爐墻，套管的另一端位于爐墻爐體外一側(cè)，在位于爐墻爐體外一側(cè)的套管端面固定有密封用法蘭，螺旋輸送機(jī)的輸送管套裝在套管內(nèi)在，螺旋輸送機(jī)的輸送管上固定有與密封用法蘭相配的法蘭，在上述兩法蘭之間安裝有密封墊；
爐體反應(yīng)段的氮?dú)廨斎胙b置由氮?dú)馊霠t裝置和氮?dú)廨斎攵说呐錃庋b置組成，在氮?dú)馊霠t裝置和氮?dú)廨斎攵说呐錃庋b置之間的回轉(zhuǎn)氮化爐保溫段的爐體外圓面上固定有加熱盤管，加熱盤管的進(jìn)氣端與氮?dú)廨斎攵说呐錃庋b置相連，加熱盤管的出口與氮?dú)馊霠t裝置相連；
爐體冷卻段的冷卻裝置是由固定在氮化爐冷卻段外圓面上的冷卻盤管組成，冷卻盤管進(jìn)水口與進(jìn)水裝置相連，冷卻盤管的出水口與出水裝置相連
上述送料裝置中的套管外園面與回轉(zhuǎn)氮化爐爐頭的爐墻之間密封固定，上述密封墊為石墨密封墊。
[0010]上述爐體反應(yīng)段的氮?dú)廨斎胙b置中的加熱盤管是由橫截面為半圓形的半圓管與回轉(zhuǎn)氮化爐保溫段的爐體外圓面焊接后形成的螺旋狀密封通道。
[0011]上述爐體冷卻段的冷卻裝置中的冷卻盤管是由橫截面為半圓形的半圓管與氮化爐冷卻段爐體外圓面焊接后形成的螺旋狀密通道。
[0012]上述爐體冷卻段的冷卻裝置中的冷卻盤管是由橫截面為半圓形的半圓管與氮化爐冷卻段爐體外圓面焊接后形成的螺旋狀密通道。
[0013]上述加熱盤管的材質(zhì)與回轉(zhuǎn)氮化爐中保溫段的爐體外圓面材質(zhì)相同。
[0014]上述冷卻盤管的材質(zhì)與氮化爐冷卻段(18)的爐體外圓面的材質(zhì)相同。
[0015]上述冷卻盤管是由兩根半圓管與氮化爐冷卻段爐體外圓面形成的雙螺旋狀密通道組成。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案的特點(diǎn):1、利用螺旋輸送的方式替代了現(xiàn)有技術(shù)中的氮?dú)廨斔蜖t料的方式，可將現(xiàn)有的爐尾引風(fēng)機(jī)和除塵設(shè)備省掉，減少投資和維護(hù)成本，同時物料通過螺旋輸送機(jī)直接輸送至爐體內(nèi)，由爐體內(nèi)反應(yīng)氣氛所形成的旋流帶動至反應(yīng)區(qū)，可有效的減少爐內(nèi)溫度的波動，提高了反應(yīng)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；并且有結(jié)構(gòu)簡單、對爐內(nèi)溫度影響小等特點(diǎn)；2、利用回轉(zhuǎn)氮化爐保溫段的爐體表面熱量，對進(jìn)入回轉(zhuǎn)氮化爐反應(yīng)段的氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，使進(jìn)入反應(yīng)段氮?dú)鉁囟扔赡壳暗?0— 80°C增加到300°C以上，一方面可有效減小低溫氮?dú)饧捌涞獨(dú)饬髁孔兓瘞淼牡癄t反應(yīng)段內(nèi)溫度波動幅度，另一方面可有效減小回轉(zhuǎn)氮化爐的熱損失；由于爐內(nèi)反應(yīng)段溫度的波動幅度減小，對產(chǎn)品質(zhì)量的提高、降低能耗、原料消耗和減少操作人員勞動強(qiáng)度，具有非常好的效果；3、對現(xiàn)有回轉(zhuǎn)氮化爐冷卻段水冷卻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，通過將截面為半圓的螺旋管與氮化爐冷卻段的外圓表面所形成的密封的螺旋通道代替水夾套結(jié)構(gòu)，一方面由于流速較快，冷卻水吸收的熱量增加。經(jīng)測算與現(xiàn)有的水夾套冷卻方式相比，采用相同量的冷卻水，冷卻水出口的溫度由60°C左右，增加到80°C左右；另一方面由于半圓的螺旋管冷卻通道，在冷卻水通過時流速均用一致，解決了目前水夾套結(jié)構(gòu)中由于冷卻水流速不均勻，造成流冷卻水在水夾套內(nèi)形成冷卻死角的問題；第三，本結(jié)構(gòu)對半圓的管螺旋冷卻通道的水垢的處理更加方便。
【附圖說明】