[实用新型]煤基环保型钢带式还原炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种粉末冶金工业的技术装备，涉及一种煤基环保型钢带式还原炉。

背景技术

钢带式还原炉是金属粉末生产中的关键设备之一，金属粉末精还原是还原和雾化生产过程中的关键工序，经过该工序的处理，金属粉末的氧、碳、硫等杂质含量进一步降低，金属含量相对提高，同时前道工序产生的金属粉末加工硬化得到消除，大大提高并改善金属粉末的化学成分、物理与工艺性能。传统的粉末冶金工业大多采用推舟炉或钢带炉进行金属粉末如铁粉、铜粉等的还原和精还原。钢带式还原炉如图1。

钢带式还原炉大致分为五个工作带和六个运行系统，在运行长度方向上划分为装料带、加热带、缓冷带、水冷带和出料带；运行系统分为自动装料系统、马弗及炉膛加热系统、钢带传动系统、保护气体系统、自动纠偏系统和自动控制系统。其工作原理是：金属粉末1经过装料器2自动布到宽1m的不锈钢带3上，料层为10-40mm厚×850mm宽，钢带通过主动辊4及被动辊5匀速向前运动，经过装料带进入有马弗6的加热炉膛7也就是加热带，由加热炉内的电热丝41进行加热还原后继续进入缓冷带8和水冷带9，再通过弹性密封辊10进入受料斗11也就是出料带，完成整个还原过程。废气由钢带式还原炉上部的废气口42排出。

传统的钢带式还原炉存在以下几个方面的缺点：

1、马弗及连接结构：马弗是钢带还原炉的核心部件之一，它要保证高温下通入H₂而不泄漏，使还原工艺稳定，保证安全。

(1)传统马弗缺点之一：不锈钢马弗12：通常用3-5mm厚的310S类不锈钢板压制成波纹状整体焊接而成，底部垫一层用多块不锈钢板折成的平面滑板组成不锈钢底板滑道13，如图2b。由于310S不锈钢能在950℃左右有良好的抗氧化性和耐热强度，故常用于制造马弗炉膛。但此炉膛长期使用时，由于受热不均和冷热变化会变形或开裂。由于只有3-5mm厚，炉内温度受加热条件变化而变化。310S不锈钢板价格昂贵。尽管如此，它在开式炉体钢带式还原炉中还是广为应用。

(2)传统马弗缺点之二：SiC/Si₃N₄马弗：有些炉体采用全封闭结构的钢带炉，用上下两块SiC/Si₃N₄板14组合而成，如图3。这种马弗工作温度可达1100℃，刚性好，不变型；恒温性好、价格仅为310S不锈钢板的1/5-1/3；但由于连接处15太多容易漏H₂，所以多数为保安全采用全封闭式炉体，马弗外长期通N₂保安全，增加了炉体制造成本和运行费用，检修不够方便。

2、加热系统及环保系统：

通常钢带式还原炉采用电加热和煤气加热，但是有些企业的现场条件供电不足，又无煤气，过去采用人工烧煤方式，因环保条件太差，达不到环保要求，工人劳动条件差，需强制性淘汰。

3、密封系统：

传统钢带式还原炉在出料端设计有布帘和泡沫辊式密封装置，泡沫辊式密封装置由上压辊39、泡沫密封辊10和下压辊40组成，防止炉内H₂在出料时泄漏和防止空气进入炉内而爆炸，但往往仍有H₂漏出。在炉内压力小时，外部空气仍有可能进入炉内。一般采用长期内燃电热器将H₂点燃防止事故。尽管如此复杂，但仍会由于电热丝烧断等种种原因，在炉头时有放炮现象，少许H₂与空气混合在燃烧时就产生放炮。有的钢带式还原炉在布帘与辊密封处通有N₂气17来阻止空气进入炉内，如图4a。采用布帘16和密封辊10时，但H₂仍能部分流入布帘与辊式密封之间造成H₂+N₂的混合气体，并且在辊式密封的两端三角区18如图4b，仍可与外界空气相混合，存在可能放炮的安全隐患。

4、传统钢带式还原炉外部连接分解氨系统不仅复杂，而且增加了投资。

发明内容

本实用新型为了克服上述现有技术存在的缺陷和问题，提供一种煤基环保型钢带式还原炉如图10a，在供电有限或电价过高又无煤气的企业，采用本实用新型可实行一次还原和二次还原及自动化连续生产；并实行炉温自动控制，保证了工艺自动化的顺利操作；本实用新型可连续进行还原和氨分解同步进行，节省能耗和投资，操作方便。

本实用新型的技术方案为：