[实用新型]一种利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化段装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生产钒氮合金的装置，特别是一种采用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化段装置。

背景技术

针对氮化钒的生产过程控制及设备配套，国内外的冶金工作者做了大量研制工作，但终因生产难度大、技术含量高，使得该项技术在自动化应用方面未能得到广泛应用。国内大部分生产氮化钒的厂家普遍使用的是氮气氛保护单推板窑，且还是借鉴于烧结磁性材料的氮气氛保护单推板窑，其炉窑结构简单，整体窑腔结构和截面与生产氮化钒烧结磁性材料的单推板窑是一样，造成不能完全满足钒氮合金的最佳烧结时间，产品质量一致性不好，能耗普遍偏高，成本居高不下。目前国内外传统的钒氮合金生产同行业大多采用真空炉、高频炉、立式炉、单推板窑等分段完成还原、碳化、氮化、烧结及冷却阶段。其一，工艺产量低、能耗高；其二，炉窑使用寿命低，备品备件消耗大；其三，氮化段断面小，氮气不能充分和物料接触，影响产品质量；其四，占用时间较长，造成分阶段消耗能源，能源消耗高而且产量低。

针对传统生产钒氮合金采用高频炉和单推板窑的结构的不足，因此，提供一种利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化段装置成为目前本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化段装置，该装置解决碳化结束进入氮化段，物料从800℃到1250℃完全从碳化到氮化钒的过程，物料膨胀到顶峰是原来形状的1.2-1.4倍，后进行收缩此时大量排出二氧化碳、灰分、钾钠离子和硫磷等有害杂质元素，故设计氮化段窑腔高大，材料采用石墨轨道、石墨壁砖和镁锆砖拱梁，满足物料膨胀以及废气和灰尘的排出。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种利用一步法双推板窑生产钒氮合金的氮化段装置，包括一由外保温层与内保温层构成的矩形结构炉体，所述内保温层内设有耐火层，耐火层内腔两侧壁为窑壁层，顶部为炉窑拱梁，底部为炉窑底层；炉窑底层上方设有炉窑轨道层，由所述窑壁层、炉窑拱梁和炉窑轨道层构成窑室腔体，炉窑轨道层和炉窑底层构成下加热室，炉窑拱梁设上下盖板，由炉窑拱梁下盖板和炉窑拱梁上盖板之间构成上加热室；上加热室和下加热室中设有W型硅钼棒；炉体外设炉体外壳，炉体外壳设在炉体支座上；炉体侧壁设有与上加热室和下加热室相连通的加热室窗口；所述窑室腔体断面高为500-450mm，宽为720-770mm。

进一步地，所述外保温层采用两层纤维板保温层，两层纤维板保温层厚度为50-100mm；外保温层设在内保温层的一个侧面和顶层，且外保温层自顶层延伸至另一侧面加热室窗口。

进一步地，所述内保温层采用由外至内依次分布的两层高铝泡沫砖层、两层莫来石聚轻层结构，各层厚度为50-80mm。

进一步地，所述耐火层采用由外至内依次分布的刚玉聚轻层、浇筑空心球层、镁锆砖层和刚玉砖层结构，各层厚度为50-114mm。

进一步地，所述窑壁层和炉窑轨道层采用刚玉砖层或电极石墨块层，其中，窑壁层厚度为80-114mm。

进一步地，所述炉窑拱梁采用刚玉砖、电极石墨或铝镁尖晶石。

本实用新型的有益效果在于：

1）由于本实用新型根据烧结钒氮合金在氮化阶段，设计了特定的炉窑截面来满足烧结钒氮合金，该氮化段能达到最佳空间来满足其氮化段空间的要求。达到在最佳的时间范围获得最好的质量、最大生产产量、最低能耗、最长的炉窑使用寿命，真正成为烧结钒氮合金的氮化段专用炉窑。

2）由于外保温层采用两层纤维板保温层，两层纤维板保温层厚度为50-100mm；采用本材料在低温情况下保温效果好，价格低廉，满足炉窑使用要求，降低炉窑成本。

3）由于内保温层采用由外至内依次分布的两层高铝泡沫砖层、两层莫来石聚轻层结构，各层厚度为50-80mm，其具有纯度高，耐高温，气孔均匀，导热率低，保护耐火层的温度外传，确保炉窑保温效果的特点。

4）由于耐火层采用由外至内依次分布的刚玉聚轻层、浇筑空心球层、镁锆砖层和刚玉砖层结构，各层厚度为50-114mm，其具有很好的化学稳定性，对酸性或碱性渣、金属以及玻璃液等均有较强的抵抗能力，致密制品的耐侵蚀性能良好。

5）由于窑壁层和炉窑轨道层采用刚玉砖层或电极石墨块层，其中，窑壁层厚度为80-114mm，其具有很好的化学稳定性，且具有耐侵蚀性能、耐高温、导热性能好、熔炼纯度高、抗腐蚀性强和寿命长等特点。