[发明专利]一种节能高效斜式钒氮合金窑炉

说明书

本发明涉及一种钒氮合金加热设备，尤其涉及一种节能高效斜式钒氮合金窑炉。

背景技术

钒氮合金作为一种新型钢铁添加剂，可替代钒铁用于微合金化钢的生产，它添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性；在达到相同强度下，添加钒氮合金较添加钒可节约钒30%~40%，降低了成本；钒氮合金已被国内外钢厂普遍使用，其生产工艺和生产设备得到了迅猛的发展。

目前市场生产钒氮合金采用的加热窑炉设备大致有以下几种：真空电炉间歇式生产；攀钢采用电加热隧道窑、中频电加热竖炉、管式炉、微波炉；这些钒氮合金生产炉窑都存在缺陷，真空电炉间歇式生产，生产效率低；电加热隧道窑，窑内气体不能及时外排，在炉窑内形成涡流，窑内水蒸气和其他腐蚀性气体对窑内耐火材料有一定的腐蚀性，影响炉体寿命，同时还阻碍氮气进入参加反应，影响产品的质量；中频电加热竖炉，物料在炉窑内热胀冷缩，容易堵塞炉窑，对炉窑内壁造成损坏，影响炉窑的使用寿命；管式炉和微波炉不适合大规模化工业生产，目前全国只有寥寥几家使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明可提供一种解决生产效率低、损耗大的一种节能高效斜式钒氮合金窑炉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能高效斜式钒氮合金窑炉，包括钒氮合金炉体、出烟口、低温段、中温段、高温段、冷却段、氮气进气口、出料口、进料口、加热元件、炉窑倾斜支撑架；所述钒氮合金炉体依次设有低温段、中温段、高温段和冷却段；所述加热元件包括上部加热元件和下部加热元件，上部加热元件设于中间炉料主通道上部，下部加热元件设于中间炉料主通道下部。

优选的，所述窑炉倾斜支撑架是角钢焊接制成窑炉倾斜支撑架且放置在窑炉主体下面，使窑炉主体与地面成夹角ɑ，ɑ为0°~14.47°。

所述进料口设于低温段的前端。

所述出料口设于冷却段的尾端。

所述烟气出口设于低温段的上方，整个窑炉最高位置，有利于烟气、水汽和粉尘的排出。

所述氮气进气口设于冷却段的下方，氮气在冷却段内与物料进行热交换。

所述加热元件为硅钼棒加热元件，加热元件从窑炉侧壁插入，加热元件位于中间炉料主通道上部和下部，用石墨板与炉料主通道隔开。

所述加热元件，低温段设有6个下部加热元件；中温段设有30个加热元件，其中10个上部加热元件，20个下部加热元件；高温段设有36个加热元件，其中12个上部加热元件，24个下部加热元件。

本发明的有益效果是：（1）一种节能高效斜式钒氮合金窑炉，钒氮合金炉体与地面成夹角ɑ，装载物料的坩埚在间歇运行过程中所需克服的静摩擦力减小，即坩埚所受的瞬间推力减小，解决因瞬间推力过大限制窑炉长度的问题，窑炉长度的增加可以提高产能，同时提高了电能利用率，节约电能；（2）坩埚瞬间推力减小，可以减少坩埚因瞬间推力过大造成的碰撞损失；（3）氮气从冷却段进入并加热，窑炉倾斜式设计有利于炉内氮气流通顺畅，确保后续氮化反应氮气的供给，提高钒氮合金的质量；（4）进气口设于窑炉冷却端，出气口设于窑炉低温端，即窑炉内气体低进、高出，有利于窑炉内水蒸气、CO、CO2及低沸点碱性金属元素腐蚀气体的排出，避免回流给生产工艺造成不利影响；（5）氮气在冷却段与物料热交换，节约了加热氮气消耗的电能；（6）根据各温区温度不同，合理分布各温区加热元件的数量，避免电能的浪费，节约电能；（7）根据受热气体向上运动的特性，下部加热元件数量多于上部，有利于物料四周热量均衡，避免局部温度高，影响窑炉正常使用寿命（9）与平窑相比，窑炉内热循环更完善，表面热损失大大减少。

附图说明

图1为一种节能高效斜式钒氮合金窑炉的结构示意图。

图中，1、钒氮合金炉体；2、出烟口；3、低温段；4、中温段；5、高温段6、冷却段；7、氮气进气口；8、出料口；9、进料口；10、上部加热元件；11、下部加热元件；12、炉窑倾斜支撑架；倾斜夹角ɑ。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

具体实施例一

请参照图1，本发明具体实施方式，一种节能高效斜式钒氮合金窑炉，包括钒氮合金炉体、出烟口、低温段、中温段、高温段、冷却段、氮气进气口、出料口、进料口、加热元件、炉窑倾斜支撑架；所述钒氮合金炉体依次设有低温段、中温段、高温段和冷却段；所述加热元件包括上部加热元件和下部加热元件，上部加热元件设于中间炉料主通道上部，下部加热元件设于中间炉料主通道下部。