[实用新型]一种窑炉高温段的U型炉顶横梁

说明书

本实用新型公开了一种窑炉高温段的U型炉顶横梁，包括横截面为U型的梁体，所述梁体的下凹处形成加热腔，所述加热腔内中部设有隔板，隔板和底壁上方设有承烧板，所述承烧板上设有加热元件。本实用新型具有有利于避免高温下石墨质横梁的局部氧化，避免加热元件被侵蚀，满足高温段吸热需求，提升窑炉产量等优点。

技术领域

本实用新型涉及高温氮气氛保护窑炉，尤其涉及一种窑炉高温段的U型炉顶横梁。

背景技术

钒氮合金作为钢铁生产的添加剂，能显著提高钢的韧性、延展性以及抗热疲劳等综合性能，并且钒氮合金替代传统的钒铁作为钢铁添加剂，避免了生产钒铁时产生的大量温室气体和粉尘，同时可以有效节约钒的加入量。随着国家对钢铁性能要求的提高，钢材生产时钒氮合金的添加量也在逐步增加。

然而，钒氮合金的制备工艺过程具有反应温度高、烧结时间长、气氛条件苛刻等特点，这对烧结设备提出很高要求(高温段温度需达到1500℃左右)，设备性能直接影响钒氮合金产品的质量和产量。高温氮气氛保护窑炉(以下简称：高温氮窑)作为钒氮合金材料制备过程中必备的规模化连续式烧结设备，其使用寿命普遍较短，尤其是升温段会有大量碱性腐蚀性蒸汽(主要是K₂O和Na₂O)以及二氧化碳气体产生，窑炉内部存在压力差，这些挥发物会渗入到窑炉的高温段，这对炉体高温段炉顶横梁、加热元件造成恶劣侵蚀损坏，降低高温氮窑的使用寿命，造成巨大的经济损失(一支加热元件市场售价近1000元，每台高温氮窑装配有140支加热元件)。

传统高温氮窑高温段炉顶横梁普遍采用石墨质的单梁结构，虽然石墨质材料能够抵抗一定的碱性腐蚀，同时具有良好的导热性能，能够将加热腔内的热量充分辐射至炉膛内，但是，由于碱性腐蚀性蒸汽中夹带大量水汽，水汽在高温下会分解出氧气，导致石墨质单梁支脚处出现局部氧化，同时加热元件是放置在两根石墨质横梁之间，石墨质横梁的支脚氧化便会引起炉膛内碱性腐蚀性蒸汽渗入加热腔，造成加热元件的侵蚀损坏，严重降低高温氮窑的使用寿命，影响钒氮合金的生产效率。另一方面，钒氮合金材料在高温氮窑内部烧结过程中，在高温段需要吸收大量的热量，传统的加热腔内只能放置一支加热元件，能够提供的热量有限，不能满足钒氮合金材料反应过程中的热量需求，进而造成坩埚的推进速度较低，严重制约窑炉的生产能力，并且窑炉每个加热腔内的加热元件损耗较快，窑炉的维护成本会大幅增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种有利于避免高温下石墨质横梁的局部氧化，延长使用寿命，避免加热元件被侵蚀的窑炉高温段的U型炉顶横梁。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种窑炉高温段的U型炉顶横梁，包括横截面为U型的梁体，所述梁体的下凹处形成加热腔，所述加热腔内设有承烧板，所述承烧板上设有加热元件。

作为上述技术方案的进一步改进：所述梁体的两侧壁之间设有隔板，梁体的底壁和所述隔板上均设有所述承烧板，所述承烧板上均设有所述加热元件。

作为上述技术方案的进一步改进：所述梁体的侧壁的厚度不少于40mm。

作为上述技术方案的进一步改进：所述梁体的底壁和所述隔板的厚度均不少于30mm，且隔板的厚度小于底壁的厚度。

作为上述技术方案的进一步改进：各所述加热元件的功率总和不少于30KW。

作为上述技术方案的进一步改进：所述承烧板为刚玉莫来石板。