專利名稱：一種推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種推板窯生產(chǎn)氮化釩過(guò)程中預(yù)熱氮?dú)獾墓?jié)能裝置，屬于冶金生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
推板窯又稱推板爐或推板式隧道窯，是一種連續(xù)式加熱燒結(jié)設(shè)備，按照燒結(jié)產(chǎn)品的工藝要求，布置所需的溫區(qū)及功率，組成設(shè)備的熱工部分，滿足產(chǎn)品對(duì)熱量的需求?，F(xiàn)有生產(chǎn)氮化釩用推板窯的窯體主要分為三個(gè)區(qū)域預(yù)熱段、高溫段和冷卻段，反應(yīng)物料由窯頭進(jìn)入爐膛內(nèi)后，依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱、高溫?zé)?、冷卻，最后由窯尾出爐。用推板窯生產(chǎn)氮化釩時(shí)，要向爐內(nèi)連續(xù)通入高純氮?dú)?，以保證氮化釩燒結(jié)時(shí)爐內(nèi)為氮?dú)鈿夥?。在此過(guò)程中氮?dú)庥袃?個(gè)作用一是作為產(chǎn)品氮化的反應(yīng)物，二是對(duì)爐內(nèi)高溫生產(chǎn)條件下的產(chǎn)品及耐材進(jìn)行氮?dú)狻氨Ｗo(hù)”。在氮化釩生產(chǎn)過(guò)程中，氮?dú)饨?jīng)氮?dú)膺M(jìn)氣通道入爐，此時(shí)反應(yīng)燒制溫度約為1300 V -1500 °C，氮?dú)饬髁考s100 m3/h -180m3/h,而入爐氮?dú)獾臏囟纫话阒挥?10°C -30°C。在生產(chǎn)過(guò)程中，只有冷卻段入爐氮?dú)鉁囟鹊蛯?duì)生產(chǎn)有利，而在預(yù)熱段、高溫段，氮?dú)馔ㄈ霠t內(nèi)時(shí)，需要從-10°C -30°C加熱到1300°C-1500°C，此過(guò)程中需要吸收大量的熱量，增加了能耗。因此如何在不增加能耗的情況下，提高氮?dú)獾娜霠t溫度，將有利于降低氮化推板窯的能耗，增加效益。另一方面，推板窯生產(chǎn)過(guò)程中，在高溫條件下?tīng)t體爐殼表面的溫度可達(dá)到600C -100°C，而爐殼內(nèi)表面的溫度可達(dá)到100°C -200°C，而靠近爐殼的第一層保溫棉內(nèi)部的溫度可達(dá)到300°C以上；此外，爐內(nèi)廢煙氣排放煙筒內(nèi)廢氣的溫度可達(dá)到200°C -300°C。如能利用好這些散失的熱量，就能提高推板窯能源利用率，降低能耗。這對(duì)氮化釩生產(chǎn)具有重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置，這種裝置能夠在推板窯生產(chǎn)過(guò)程中充分利用散失的熱量，在不增加能耗的情況下，提高氮?dú)獾娜霠t溫度，達(dá)到節(jié)能、降耗、增效的目的。解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是—種推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置，它的構(gòu)成中包括預(yù)熱夾套，預(yù)熱夾套為環(huán)繞在廢氣排放煙筒外壁上的套筒結(jié)構(gòu)，套筒壁與煙筒外壁之間的空腔是預(yù)熱夾套的腔體，在預(yù)熱夾套的腔體內(nèi)分布有多個(gè)擋片，擋片分別垂直安裝在煙筒外壁表面和套筒壁的內(nèi)壁表面，預(yù)熱夾套的進(jìn)氣端與氮?dú)廨敋夤苓B接，預(yù)熱夾套排氣端與推板窯的氮?dú)膺M(jìn)氣通道相連接。上述推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置，它的構(gòu)成中還有預(yù)熱管，預(yù)熱管安裝在爐體預(yù)熱段、高溫段的爐殼內(nèi)部的外層保溫棉和內(nèi)層保溫棉之間，預(yù)熱管的進(jìn)氣端與氮?dú)廨敋夤苓B接，預(yù)熱管排氣端與推板窯的氮?dú)膺M(jìn)氣通道相連接。[0009]上述推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置，所述預(yù)熱夾套的腔體厚度為5-100mm，預(yù)熱夾套內(nèi)安裝的擋片高度為3-80mm，擋片在預(yù)熱夾套的腔體內(nèi)呈環(huán)形間隔分布，或呈片狀錯(cuò)落間隔分布。 上述推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置，所述預(yù)熱管鋪設(shè)的形狀為螺旋形狀，或鋪設(shè)為“S，，形，或鋪設(shè)為螺旋形狀和“S”形相結(jié)合的形狀。本實(shí)用新型的有益效果在推板窯生產(chǎn)氮化釩的過(guò)程中，利用窯內(nèi)排放的高溫廢氣及爐體表面散失的熱量對(duì)入爐氮?dú)膺M(jìn)行加熱，可有效提高氮?dú)獾娜霠t溫度，從而起到節(jié)能效果。經(jīng)本實(shí)用新型改造后，可大大降低氮化釩生產(chǎn)能耗。經(jīng)測(cè)算，自爐內(nèi)排氣孔排出的廢氣的溫度可達(dá)到200°C-30(TC，預(yù)熱夾套中的氮?dú)馕諢熗矁?nèi)廢氣的熱量后，入爐時(shí)其溫度可接近達(dá)到150°C _250°C;爐殼第一層保溫棉內(nèi)的溫度可達(dá)到300°C以上，預(yù)熱管中的氮?dú)忸A(yù)熱后，入爐氮?dú)鉁囟饶軌蜻_(dá)到200°C -250°C。以某單位推板窯為例，其生產(chǎn)功率為380Kw，入爐氮?dú)饬髁?50 m3/h，經(jīng)改造后，每小時(shí)節(jié)可電75Kwh，即相當(dāng)于實(shí)際使用功率僅305Kw，能耗降低了 19. 7%，節(jié)能效果十分顯著。因此利用本實(shí)用新型可很好地解決目前推板窯生產(chǎn)氮化釩時(shí)能耗高的問(wèn)題，對(duì)于進(jìn)一步降低氮化f凡的生產(chǎn)能耗，提高氮化f凡與其他同類產(chǎn)品(如f凡鐵、氮化f凡鐵等)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有良好的作用。

圖I是本實(shí)用新型的預(yù)熱夾套結(jié)構(gòu)及安裝示意圖；圖2是本實(shí)用新型的預(yù)熱管結(jié)構(gòu)及安裝示意圖。圖中標(biāo)記如下煙筒I、預(yù)熱夾套2、擋片3、氮?dú)廨敋夤?、廢氣5、預(yù)熱后氮?dú)?、氮?dú)膺M(jìn)氣通道7、爐膛8、預(yù)熱管9。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型包括預(yù)熱夾套2和預(yù)熱管9兩部分，通過(guò)預(yù)熱夾套2和預(yù)熱管9充分利用推板窯生產(chǎn)過(guò)程中散失的熱量，在不增加能耗的情況下，提高氮?dú)獾娜霠t溫度，達(dá)到節(jié)能、降耗、增效的目的。圖中顯示，預(yù)熱夾套2為環(huán)繞在廢氣排放煙筒外壁上的套筒結(jié)構(gòu)，套筒壁與煙筒外壁之間的空腔是預(yù)熱夾套2的腔體，預(yù)熱夾套2的腔體厚度為5-100mm。預(yù)熱夾套2的進(jìn)氣端與氮?dú)廨敋夤?連接，預(yù)熱夾套2排氣端與推板窯的氮?dú)膺M(jìn)氣通道7相連接。氮?dú)膺M(jìn)入預(yù)熱夾套2內(nèi)，氮?dú)馀c高溫的煙筒外壁接觸后可被加熱。在預(yù)熱夾套2的腔體內(nèi)分布有多個(gè)擋片3，擋片3分別垂直安裝在煙筒外壁表面和套筒壁的內(nèi)壁表面，預(yù)熱夾套2內(nèi)安裝的擋片3高度為3-80mm，擋片3在預(yù)熱夾套2的腔體內(nèi)呈環(huán)形間隔分別，或呈片狀錯(cuò)落間隔分布。增加擋片3后，不但增加了預(yù)熱夾套2內(nèi)對(duì)氮?dú)饧訜岬募訜崦娣e和加熱時(shí)間，還能使流過(guò)的氮?dú)獬饰闪鳡顟B(tài)，提高氮?dú)獾募訜嵝Ч?。在推板窯生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)爐體情況，每溫區(qū)設(shè)一個(gè)氮?dú)膺M(jìn)氣通道7，一般設(shè)8-12個(gè)氮?dú)膺M(jìn)氣通道7，氮?dú)庥傻獨(dú)膺M(jìn)氣通道7向爐膛8內(nèi)通入氮?dú)?，反?yīng)剩余的氮?dú)饧胺磻?yīng)生成的氣體組成的高溫尾氣由窯頭部分的爐體上的排氣孔排出，排氣孔排出的廢氣進(jìn)入煙筒I。每條推板窯一般有排氣孔5-6個(gè),分別接一根煙筒I,這些煙筒I在爐體上方3-5m處匯集為一根總煙筒后，由總煙筒引出廠房外排出廢氣，為利用煙筒散失的余熱，在煙筒I外加一預(yù)熱夾套2，將氮?dú)馔ㄟM(jìn)預(yù)熱夾套2與煙筒I的夾層進(jìn)行預(yù)熱后，氮?dú)馊霠t。圖中顯示，預(yù)熱管9安裝在爐體預(yù)熱段、高溫段的爐殼內(nèi)部的外層保溫棉和內(nèi)層保溫棉之間，預(yù)熱管9的進(jìn)氣端與氮?dú)廨敋夤?連接，預(yù)熱管9排氣端與推板窯的氮?dú)膺M(jìn)氣通道7相連接。推板窯爐膛外面的保溫層由保溫耐火材料組成，主要起到保溫作用，保溫層在外面貼近爐殼為外層保溫棉和內(nèi)層保溫棉，在兩層保溫棉之間以每個(gè)氮?dú)膺M(jìn)氣通道7為中心以螺旋形狀、或以“S”形或以螺旋形狀和“S”形等回旋型設(shè)計(jì)相結(jié)合鋪設(shè)氮?dú)忸A(yù)熱管9，以增大氮?dú)忸A(yù)熱時(shí)的加熱面積及加熱時(shí)間，預(yù)熱后的氮?dú)庵苯油ㄟ^(guò)氮?dú)膺M(jìn)氣通道7入爐。本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施效果如下·[0025](I)自爐內(nèi)排氣孔排出的廢氣的溫度可達(dá)到200°C _300°C，隨著廢氣5在煙筒I內(nèi)的移動(dòng)，溫度逐漸降低。因此氮?dú)饨?jīng)過(guò)充分預(yù)熱后，入爐時(shí)其溫度可接近達(dá)到150 0C -250 °C。通過(guò)煙筒I預(yù)熱的氮?dú)饬髁繛?0 m3/h，預(yù)熱后溫度達(dá)到200°C，則入爐氮?dú)饨?jīng)煙筒處預(yù)熱裝置預(yù)熱后，每小時(shí)可節(jié)電25Kwh ;按年生產(chǎn)300天計(jì)算，年可節(jié)電18萬(wàn)度。單窯每年可節(jié)省約9萬(wàn)元。(2)爐殼第一層保溫棉內(nèi)的溫度可達(dá)到300°C以上，在其內(nèi)部鋪設(shè)預(yù)熱管9，由于入爐氮?dú)庠诘獨(dú)忸A(yù)熱管9盤(pán)旋距離較長(zhǎng)，氮?dú)饽鼙怀浞旨訜?，入爐氮?dú)鉁囟饶軌蜻_(dá)到200 0C -250。。。通過(guò)爐體預(yù)熱段、高溫段預(yù)熱的氮?dú)獾牡獨(dú)饬繛?00m3/h，預(yù)熱后溫度達(dá)到200°C，入爐氮?dú)饨?jīng)爐體高溫段處的氮?dú)忸A(yù)熱裝置預(yù)熱后，每小時(shí)可節(jié)電50Kwh ;按年生產(chǎn)300天計(jì)算，年可節(jié)電36萬(wàn)度。單窯每年可節(jié)省約18萬(wàn)元。
權(quán)利要求1.一種推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置，其特征在于它的構(gòu)成中包括預(yù)熱夾套(2)，預(yù)熱夾套(2)為環(huán)繞在廢氣排放煙筒外壁上的套筒結(jié)構(gòu)，套筒壁與煙筒外壁之間的空腔是預(yù)熱夾套(2)的腔體，在預(yù)熱夾套(2)的腔體內(nèi)分布有多個(gè)擋片(3)，擋片(3)分別垂直安裝在煙筒外壁表面和套筒壁的內(nèi)壁表面，預(yù)熱夾套(2)的進(jìn)氣端與氮?dú)廨敋夤?4)連接，預(yù)熱夾套(2)排氣端與推板窯的氮?dú)膺M(jìn)氣通道(7 )相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置，其特征在于它的構(gòu)成中還有預(yù)熱管(9)，預(yù)熱管(9)安裝在爐體預(yù)熱段、高溫段的爐殼內(nèi)部的外層保溫棉和內(nèi)層保溫棉之間，預(yù)熱管(9)的進(jìn)氣端與氮?dú)廨敋夤?4)連接，預(yù)熱管(9)排氣端與推板窯的氮?dú)膺M(jìn)氣通道(7)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置，其特征在于所述預(yù)熱夾套(2)的腔體厚度為5-100mm，預(yù)熱夾套(2)內(nèi)安裝的擋片(3)高度為3-80mm，擋片(3)在預(yù)熱夾套(2 )的腔體內(nèi)呈環(huán)形間隔分別，或呈片狀錯(cuò)落間隔分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置，其特征在于所述預(yù)熱管(9)鋪設(shè)的形狀為螺旋形狀，或鋪設(shè)為“S”形，或鋪設(shè)為螺旋形狀和“S”形相結(jié)合的形狀。
專利摘要一種推板窯預(yù)熱氮?dú)獾难b置，屬于冶金生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于在推板窯生產(chǎn)氮化釩過(guò)程中預(yù)熱氮?dú)猓浼夹g(shù)方案是它由預(yù)熱夾套和預(yù)熱管組成，預(yù)熱夾套為環(huán)繞在廢氣排放煙筒外壁上的套筒結(jié)構(gòu)，在預(yù)熱夾套的腔體內(nèi)分布有多個(gè)擋片，擋片分別垂直安裝在煙筒外壁表面和套筒壁的內(nèi)壁表面；預(yù)熱管安裝在爐殼內(nèi)部的外層保溫棉和內(nèi)層保溫棉之間；預(yù)熱夾套和預(yù)熱管的進(jìn)氣端與氮?dú)廨敋夤苓B接，排氣端與推板窯的氮?dú)膺M(jìn)氣通道相連接。本實(shí)用新型在推板窯生產(chǎn)氮化釩的過(guò)程中，利用窯內(nèi)排放的高溫廢氣及爐體表面散失的熱量對(duì)入爐氮?dú)膺M(jìn)行加熱，可有效提高氮?dú)獾娜霠t溫度，從而起到節(jié)能效果，很好地解決目前推板窯生產(chǎn)氮化釩時(shí)能耗高的問(wèn)題，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C01B21/06GK202785656SQ20122033203
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者陳東輝, 李九江, 朱立杰 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司