一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置制造方法
【專利摘要】一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置，包括依次互連接的冷卻一段、冷卻二段；所述冷卻一段包括由外保溫層與內(nèi)保溫層構成的矩形結構爐體，內(nèi)保溫層內(nèi)腔設有耐火層，耐火層內(nèi)腔兩側壁為窯壁層，頂部為爐窯拱梁，沿爐體側壁外貫穿至爐體內(nèi)腔設有測溫熱電偶；所述冷卻二段包括由冷卻層構成的矩形結構爐體，冷卻層外側設有循環(huán)水冷卻層，冷卻層內(nèi)腔兩側壁內(nèi)腔兩側壁為窯壁層，頂部為爐窯拱梁；所述冷卻一段窯室腔體斷面高為380mm，寬為700mm;冷卻二段窯室腔體斷面高為400mm，寬為700mm。具有自動化高、燒結產(chǎn)品質量穩(wěn)定、產(chǎn)量高、能耗低且不污染環(huán)境的特點，且降低了人料接觸，能夠滿足釩氮合金配料要求。
【專利說明】一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置。

【背景技術】
[0002]針對氮化釩的生產(chǎn)過程控制及設備配套，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、技術含量高，使得該項技術在自動化應用方面未能得到廣泛應用。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，且還是借鑒于燒結磁性材料的氮氣氛保護單推板窯，其爐窯結構簡單，整體窯腔結構和截面與生產(chǎn)氮化釩燒結磁性材料的單推板窯是一樣，造成不能完全滿足釩氮合金的最佳燒結時間，產(chǎn)品質量一致性不好,能耗普遍偏高,成本居高不下。
[0003]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。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型其目的就在于提供一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置，具有自動化高、燒結產(chǎn)品質量穩(wěn)定、產(chǎn)量高、能耗低且不污染環(huán)境
[0005]的特點，且降低了人料接觸，能夠滿足釩氮合金配料要求。
[0006]實現(xiàn)上述目的而采取的技術方案，包括依次互連接的的冷卻一段、冷卻二段；
[0007]所述冷卻一段包括由外保溫層與內(nèi)保溫層構成的矩形結構爐體，內(nèi)保溫層內(nèi)腔設有耐火層，耐火層內(nèi)腔兩側壁為窯壁層，頂部為爐窯拱梁，沿爐體側壁外貫穿至爐體內(nèi)腔設有測溫熱電偶；
[0008]所述冷卻二段包括由冷卻層構成的矩形結構爐體，冷卻層外側設有循環(huán)水冷卻層，冷卻層內(nèi)腔兩側壁內(nèi)腔兩側壁為窯壁層，頂部為爐窯拱梁；
[0009]所述冷卻一段、冷卻二段爐體內(nèi)腔底部為爐窯軌道層；所述矩形結構爐體的內(nèi)腔為窯室腔體；爐體外設爐體外殼，爐體外殼設在爐體支座上；
[0010]所述冷卻一段窯室腔體斷面高為380mm，寬為700mm ;冷卻二段窯室腔體斷面高為400mm,寬為 700mm。
[0011 ] 與現(xiàn)有技術相比本實用新型具有以下優(yōu)點。
[0012]I)由于本裝置是根據(jù)燒結釩氮合金在冷卻階段，設計了二段冷卻段爐窯截面來滿足釩氮合金冷卻段的需要，該冷卻段能達到最佳空間來滿足其冷卻段空間的要求，達到在最佳的時間范圍獲得最好的質量、最大的生產(chǎn)產(chǎn)量、最低能耗、最長的爐窯使用壽命，真正成為燒結釩氮合金的碳冷卻段爐窯；
[0013]2)由于冷卻一段窯室腔體斷面高為380mm，寬為700mm，冷卻二段窯室腔體斷面高為400mm，寬為700mm，冷卻后端二段向冷卻一段進入大量的氮氣，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，達到余熱利用，并充分利用氮氣換熱降溫的效果，降低電耗；
[0014]3)由于冷卻一段外保溫層采用兩層纖維板保溫層，兩層纖維板保溫層厚度為70mm,外保溫層分別設在內(nèi)保溫層的兩個側面，采用本材料在低溫情況下保溫效果好，價格低廉，滿足爐窯使用要求，降低爐窯成本；
[0015]4)由于冷卻一段內(nèi)保溫層采用由外至內(nèi)依次分布的兩層莫來石聚輕層結構，保溫層厚度為150mm，其具有純度高，耐高溫，氣孔均勻，導熱率低，保護耐火層的溫度外傳，確保爐窯保溫效果的特點；
[0016]5)由于冷卻一段耐火層采用由外至內(nèi)依次分布的剛玉聚輕層、澆筑空心球層、鎂鋯磚層和剛玉磚層結構，耐火層厚度為195mm，其具有很好的化學穩(wěn)定性，對酸性或堿性渣、金屬以及玻璃液等均有較強的抵抗能力，致密制品的耐侵蝕性能良好；
[0017]6)由于冷卻一段窯壁層采用剛玉磚層或電極石墨塊層，其中，窯壁層厚度為195mm，冷卻二段窯壁層采用剛玉磚層，其具有很好的化學穩(wěn)定性，且具有耐侵蝕性能、耐高溫、導熱性能好、熔煉純度高、抗腐蝕性強和壽命長等特點；
[0018]7)由于爐窯拱梁采用剛玉磚，以剛玉為主晶相的耐火材料制品具有很高的常溫耐壓強度(可達340MPa)，和很好的化學穩(wěn)定性,對酸性或堿性渣、金屬以及玻璃液等均有較強的抵抗能力，采用剛玉磚做爐窯拱梁滿足爐窯剛度且空間增大，增強氮氣停留時間和接觸時間，達到氮氣換熱效率。
[0019]本裝置在還原、碳化、氮化、燒結、冷卻同步反應的一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的裝置中，設計了冷卻段的爐體結構，對于連續(xù)一步完成釩氮合金燒結和冷卻產(chǎn)品過程中，能夠促使該階段冷卻充分、均勻、完全，產(chǎn)品一致性好，密度高，產(chǎn)量高、能耗低(4500°C /TVN)較常規(guī)節(jié)電75%，完全能夠實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。
[0021]圖1為本裝置冷卻一段結構示意圖；
[0022]圖2為本裝置冷卻二段結構示意圖。
[0023]圖中:1、外保溫層；2、內(nèi)保溫層；3、耐火層；4、窯壁層；5、爐窯拱梁；6、爐窯軌道層；7、爐體外殼；8、爐體支座；9、窯室腔體；10、測溫熱電偶；11、冷卻層；12、循環(huán)水冷卻層。

【具體實施方式】
[0024]如圖1、圖2所示，包括依次互連接的的冷卻一段、冷卻二段；
[0025]所述冷卻一段包括由外保溫層I與內(nèi)保溫層2構成的矩形結構爐體，內(nèi)保溫層2內(nèi)腔設有耐火層3，耐火層3內(nèi)腔兩側壁為窯壁層4，頂部為爐窯拱梁5，沿爐體側壁外貫穿至爐體內(nèi)腔設有測溫熱電偶10 ；
[0026]所述冷卻二段包括由冷卻層11構成的矩形結構爐體，冷卻層11外側設有循環(huán)水冷卻層12，冷卻層11內(nèi)腔兩側壁內(nèi)腔兩側壁為窯壁層4，頂部為爐窯拱梁5 ；
[0027]所述冷卻一段、冷卻二段爐體內(nèi)腔底部為爐窯軌道層6 ;所述矩形結構爐體的內(nèi)腔為窯室腔體9 ;爐體外設爐體外殼7，爐體外殼7設在爐體支座8上；
[0028]所述冷卻一段窯室腔體9斷面高為380mm，寬為700mm ;冷卻二段窯室腔體9斷面高為400mm’寬為700臟。
[0029]所述冷卻一段外保溫層I采用兩層纖維板保溫層，兩層纖維板保溫層厚度為70mm ;外保溫層I分別設在內(nèi)保溫層2的兩個側面。
[0030]所述冷卻一段內(nèi)保溫層2采用由外至內(nèi)依次分布的兩層莫來石聚輕層結構，保溫層厚度為150mm。
[0031]所述冷卻一段耐火層3采用由外至內(nèi)依次分布的剛玉聚輕層、澆筑空心球層、鎂錯磚層和剛玉磚層結構，耐火層厚度為195mm。
[0032]所述冷卻一段窯壁層4采用剛玉磚層、鎂鋯磚層或電極石墨塊層，其中，窯壁層4厚度為195_ ;冷卻二段窯壁層4采用剛玉磚層、鎂鋯磚層或鋁鎂尖晶石層。
[0033]所述爐窯拱梁5采用剛玉磚、鎂鋯磚或鋁鎂尖晶石。
[0034]所述爐窯軌道層6采用剛玉磚層或電極石墨層。
實施例
[0035]本裝置包括依次相連的冷卻一段、冷卻二段，冷卻一段包括由外保溫層與內(nèi)保溫層構成的矩形結構爐體，內(nèi)保溫層內(nèi)腔設有耐火層；冷卻二段包括由冷卻層構成的矩形結構爐體，冷卻層外側設有循環(huán)水冷卻層；耐火層和冷卻層內(nèi)腔兩側壁為窯壁層，頂部為爐窯拱梁；二段爐體內(nèi)腔底部為爐窯軌道層；爐體外設爐體外殼和爐體支座；冷卻一段窯室腔體斷面高380mm，寬700mm ;冷卻二段窯室腔體斷面高400mm，寬700mm。
[0036]本裝置解決了產(chǎn)品釩氮合金燒結完成進行冷卻過程的結構問題，物料從1500°C降低到150°C以下過程中，冷卻后端向前進入大量的氮氣，設計窯腔從小到大的窯腔，利用大的窯腔空間增大氮氣的接觸面積，利用釩氮合金的余熱和氮氣充分的接觸，達到降溫的效果，降低電耗。
[0037]包括依次相連的冷卻一段、冷卻二段；
[0038]所述冷卻一段包括由外保溫層與內(nèi)保溫層構成的矩形結構爐體，內(nèi)保溫層內(nèi)腔設有耐火層，耐火層內(nèi)腔兩側壁為窯壁層，頂部為爐窯拱梁；沿爐體側壁外貫穿至爐體內(nèi)腔有一測溫熱電偶；
[0039]所述冷卻二段包括由冷卻層構成的矩形結構爐體，冷卻層外側設有循環(huán)水冷卻層，冷卻層內(nèi)腔兩側壁內(nèi)腔兩側壁為窯壁層，頂部為爐窯拱梁；
[0040]所述冷卻一段、冷卻二段爐體內(nèi)腔底部為爐窯軌道層；所述矩形結構爐體的內(nèi)腔為窯室腔體；爐體外設爐體外殼，爐體外殼設在爐體支座上；
[0041]所述冷卻一段窯室腔體斷面高為380mm，寬為700mm ;冷卻二段窯室腔體斷面高為400mm,寬為 700mm。
[0042]進一步地，所述冷卻一段外保溫層采用兩層纖維板保溫層，兩層纖維板保溫層厚度為70mm ;外保溫層分別設在內(nèi)保溫層的兩個側面。
[0043]進一步地，所述冷卻一段內(nèi)保溫層采用由外至內(nèi)依次分布的兩層莫來石聚輕層結構，保溫層厚度為150mm。
[0044]進一步地，所述冷卻一段耐火層采用由外至內(nèi)依次分布的剛玉聚輕層、澆筑空心球層、鎂錯磚層和剛玉磚層結構，耐火層厚度為195_。
[0045]進一步地，所述冷卻一段窯壁層采用剛玉磚層、鎂鋯磚層或電極石墨塊層，其中，窯壁層厚度為195_ ;冷卻二段窯壁層采用剛玉磚層、鎂鋯磚層或鋁鎂尖晶石層。
[0046]進一步地，所述爐窯拱梁采用鎂鋯磚。
[0047]進一步地，所述爐窯軌道層采用電極石墨層。
[0048]如圖1、圖2所示，包括依次相連的冷卻一段、冷卻二段。
[0049]如圖1所示，冷卻一段包括由外保溫層I與內(nèi)保溫層2構成的矩形結構爐體，內(nèi)保溫層2內(nèi)腔設有耐火層3，耐火層3內(nèi)腔兩側壁為窯壁層4，頂部為爐窯拱梁5，底部為爐窯軌道層6 ；由所述窯壁層4、爐窯拱梁5和爐窯軌道層6構成窯室腔體9 ;沿冷卻一段爐體側壁外貫穿至爐體內(nèi)腔有一測溫熱電偶10 ;爐體外設爐體外殼7，爐體外殼7設在爐體支座8上；冷卻一段窯室腔體9斷面高為380mm，寬為700mm。
[0050]如圖2所示，冷卻二段包括由冷卻層11構成的矩形結構爐體，冷卻層11外側設有循環(huán)水冷卻層12，冷卻層9內(nèi)腔兩側壁內(nèi)腔兩側壁為窯壁層4，頂部為爐窯拱梁5，底部為爐窯軌道層6 ;由所述窯壁層4、爐窯拱梁5和爐窯軌道層6構成窯室腔體9 ;爐體外設爐體外殼7，爐體外殼7設在爐體支座8上；冷卻二段窯室腔體9斷面高為400mm，寬為700mm。
[0051]工作時，物料從1500°C逐步降低到150°C以下的過程，故設計窯腔從小到大的窯腔，一是冷卻二段、一段進入大量的氮氣，利用大的窯腔空間增大氮氣的接觸面積，利用釩氮合金的余熱熱量和氮氣充分的接觸，達到熱源利用并降溫的效果，降低電耗，最后冷卻三段進行水冷達到出口溫度低于150度。
【權利要求】
1.一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置，其特征在于，包括依次互連接的的冷卻一段、冷卻二段； 所述冷卻一段包括由外保溫層(I)與內(nèi)保溫層(2)構成的矩形結構爐體，內(nèi)保溫層(2)內(nèi)腔設有耐火層(3)，耐火層(3)內(nèi)腔兩側壁為窯壁層(4)，頂部為爐窯拱梁(5)，沿爐體側壁外貫穿至爐體內(nèi)腔設有測溫熱電偶(10)； 所述冷卻二段包括由冷卻層(11)構成的矩形結構爐體，冷卻層(11)外側設有循環(huán)水冷卻層(12)，冷卻層(11)內(nèi)腔兩側壁內(nèi)腔兩側壁為窯壁層(4)，頂部為爐窯拱梁(5)； 所述冷卻一段、冷卻二段爐體內(nèi)腔底部為爐窯軌道層(6);所述矩形結構爐體的內(nèi)腔為窯室腔體(9);爐體外設爐體外殼(7)，爐體外殼(7)設在爐體支座(8)上； 所述冷卻一段窯室腔體(9)斷面高為380mm，寬為700mm ;冷卻二段窯室腔體(9)斷面高為400mm’寬為700臟。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置，其特征在于，所述冷卻一段外保溫層(I)采用兩層纖維板保溫層，兩層纖維板保溫層厚度為70mm ;外保溫層(I)分別設在內(nèi)保溫層(2)的兩個側面。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置，其特征在于，所述冷卻一段內(nèi)保溫層(2)采用由外至內(nèi)依次分布的兩層莫來石聚輕層結構，保溫層厚度為150mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置，其特征在于，所述冷卻一段耐火層(3)采用由外至內(nèi)依次分布的剛玉聚輕層、澆筑空心球層、鎂錯磚層和剛玉磚層結構，耐火層厚度為195mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置，其特征在于，所述冷卻一段窯壁層(4)采用剛玉磚層、鎂鋯磚層或電極石墨塊層，其中，窯壁層(4)厚度為195_;冷卻二段窯壁層(4)采用剛玉磚層、鎂鋯磚層或鋁鎂尖晶石層。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置，其特征在于，所述爐窯拱梁(5)采用剛玉磚、鎂鋯磚或鋁鎂尖晶石。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種利用一步法雙推板窯生產(chǎn)釩氮合金的冷卻段裝置，其特征在于，所述爐窯軌道層(6 )采用剛玉磚層或電極石墨層。
【文檔編號】F27B9/30GK204027304SQ201420483267
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權日:2014年8月26日
【發(fā)明者】譚忠, 劉隆, 馮家勝 申請人:九江市釩宇新材料有限公司