本發(fā)明涉及一種推板窯，尤其是涉及一種用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，屬于冶金生產(chǎn)設備設計建造技術領域。

背景技術：

釩氮合金是一種重要的釩合金添加劑，它加入鋼中可提高鋼的耐磨性、耐腐蝕性、韌性、強度、延展性、硬度及抗疲勞性等綜合力學性能，并使鋼具有良好的可焊接性能。尤其是在高強度、低合金鋼、微合金鋼以及其它特殊鋼中，釩氮合金能有效地強化和細化晶粒，節(jié)約含釩原料，從而降低煉鋼生產(chǎn)成本。

近來，國內(nèi)生產(chǎn)釩氮合金的燒結設備主要有推板窯、豎窯和真空爐。豎窯和真空爐生產(chǎn)釩氮合金產(chǎn)量、質量、電耗指標均不及雙道推板窯，且產(chǎn)品易氧化。目前生產(chǎn)釩氮合金的主流燒結設備為雙推板窯，但雙推板窯在生產(chǎn)過程中仍存在蓋板塌陷、軌道腐蝕下凹等問題，造成雙推板窯檢修成本高，使用壽命短。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種能有效防止窯體內(nèi)側壁腐蝕進而延長設備使用壽命的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯。

為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，包括加熱系統(tǒng)和含有煅燒冶煉窯腔的推板窯本體，所述的煅燒冶煉窯腔通過所述的加熱系統(tǒng)加熱，所述的煅燒冶煉窯腔沿煅燒物料流向分為低溫段、過渡段、高溫段和冷卻段，所述的推板窯還包括隔離防護系統(tǒng)，所述煅燒冶煉窯腔的內(nèi)側壁通過所述的隔離防護系統(tǒng)包覆。

本發(fā)明的有益效果是：本申請通過在煅燒冶煉窯腔的內(nèi)側壁上包覆一層隔離防護系統(tǒng)來實現(xiàn)腐蝕性水、氣物質與推板窯本體側壁的隔離，從而有效防止了窯體內(nèi)側壁在使用過程中被高溫、高濕的水、氣等物質腐蝕，進而達到了延長設備使用壽命。

進一步的是，所述的推板窯本體還包括窯壁和軌道，所述的軌道設置在所述推板窯本體的底側窯壁上，所述的加熱系統(tǒng)包括布置在所述隔離防護系統(tǒng)與所述底側窯壁之間的加熱元件。

上述方案的優(yōu)選方式是，所述的推板窯還包括加熱腔，所述的加熱元件通過所述的加熱腔布置在所述的隔離防護系統(tǒng)與所述的底側窯壁之間。

進一步的是，低溫段的所述煅燒冶煉窯腔沿煅燒物料流向順序的設置有4個溫控區(qū)，低溫段的各個溫控區(qū)的窯壁、隔離防護系統(tǒng)、加熱腔和軌道均由氮化硅復合材料制成。

進一步的是，過渡段的所述煅燒冶煉窯腔沿煅燒物料流向順序的設置有6個溫控區(qū)，過渡段的各個溫控區(qū)的窯壁、隔離防護系統(tǒng)和軌道均由電熔鎂磚砌筑而成，過渡段的各個溫控區(qū)的加熱腔由氮化硅材料制成。

進一步的是，高溫段的所述煅燒冶煉窯腔沿煅燒物料流向順序的設置有10個溫控區(qū)，高溫段的各個溫控區(qū)的窯壁、隔離防護系統(tǒng)、加熱腔和軌道均由氮化硅復合材料制成。

進一步的是，冷卻段的所述煅燒冶煉窯腔沿煅燒物料流向分為氮氣冷卻區(qū)和水冷區(qū)，氮氣冷卻區(qū)的窯壁、隔離防護系統(tǒng)和軌道均由氮化硅復合材料制成，水冷區(qū)的爐膛由金屬材料制成。

進一步的是，在頂側窯壁與隔離防護系統(tǒng)之間通過所述的加熱腔也布置有所述的加熱元件。

上述方案的優(yōu)選方式是，所述的推板窯還包括測溫元件，所述的測溫元件從左側窯壁和/或右側窯壁處穿入所述的煅燒冶煉窯腔中。

附圖說明

圖1為本發(fā)明用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯的主剖視圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為圖1的B-B剖視圖；

圖4為圖1的C-C剖視圖；

圖5為圖1的D-D剖視圖。

圖中標記為：加熱系統(tǒng)1、煅燒冶煉窯腔2、低溫段3、過渡段4、高溫段5、冷卻段6、隔離防護系統(tǒng)7、窯壁8、軌道9、加熱元件10、加熱腔11、氮氣冷卻區(qū)12、水冷區(qū)13、測溫元件14。

具體實施方式

如圖1～圖5所示是本發(fā)明提供的一種能有效防止窯體內(nèi)側壁腐蝕進而延長設備使用壽命的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯。所述的推板窯包括加熱系統(tǒng)1和含有煅燒冶煉窯腔2的推板窯本體，所述的煅燒冶煉窯腔2通過所述的加熱系統(tǒng)1加熱，所述的煅燒冶煉窯腔2沿煅燒物料流向分為低溫段3、過渡段4、高溫段5和冷卻段6，所述的推板窯還包括隔離防護系統(tǒng)7，所述煅燒冶煉窯腔2的內(nèi)側壁通過所述的隔離防護系統(tǒng)7包覆。本申請通過在煅燒冶煉窯腔的內(nèi)側壁上包覆一層隔離防護系統(tǒng)來實現(xiàn)腐蝕性水、氣物質與推板窯本體側壁的隔離，從而有效防止了窯體內(nèi)側壁在使用過程中被高溫、高濕的水、氣等物質腐蝕，進而達到了延長設備使用壽命。

上述實施方式中，結合所述的推板窯本體還包括窯壁8和軌道9，所述的軌道9設置在所述推板窯本體的底側窯壁上的結構特點，本申請將所述的加熱系統(tǒng)1設置為包括布置在所述隔離防護系統(tǒng)7與所述底側窯壁之間的加熱元件10的結構。尤其是再增設加熱腔11，使所述的加熱元件10通過所述的加熱腔布置在所述的隔離防護系統(tǒng)與所述的底側窯壁之間。這樣，所述的隔離防護系統(tǒng)既保護了構成推板窯本體的窯壁，又很好的保護了加熱腔11以及布置在該加熱腔11中的加熱元件10，實現(xiàn)了對加熱元件10的又重雙保護。同時，根據(jù)現(xiàn)有推板窯的特點，在頂側窯壁與隔離防護系統(tǒng)7之間通過所述的加熱腔11也布置有所述的加熱元件10，以實現(xiàn)對煅燒冶煉窯腔2加熱的均勻性并最大限度的提高加熱效率。

進一步的，根據(jù)不同加熱段的不同溫區(qū)以及功能，本申請對構成煅燒冶煉窯腔2的窯壁8、隔離防護系統(tǒng)7、加熱腔11和軌道9材料進行了區(qū)分，以降低生產(chǎn)成本，方便后續(xù)的維修維護，即低溫段3的所述煅燒冶煉窯腔2沿煅燒物料流向順序的設置有4個溫控區(qū)，低溫段3的各個溫控區(qū)的窯壁8、隔離防護系統(tǒng)7、加熱腔11和軌道9均由氮化硅復合材料制成；過渡段4的所述煅燒冶煉窯腔2沿煅燒物料流向順序的設置有6個溫控區(qū)，過渡段4的各個溫控區(qū)的窯壁8、隔離防護系統(tǒng)7和軌道9均由電熔鎂磚砌筑而成，過渡段4的各個溫控區(qū)的加熱腔11由氮化硅材料制成；高溫段5的所述煅燒冶煉窯腔2沿煅燒物料流向順序的設置有10個溫控區(qū)，高溫段5的各個溫控區(qū)的窯壁8、隔離防護系統(tǒng)7、加熱腔11和軌道9均由氮化硅復合材料制成；冷卻段6的所述煅燒冶煉窯腔2沿煅燒物料流向分為氮氣冷卻區(qū)12和水冷區(qū)13，氮氣冷卻區(qū)12的窯壁8、隔離防護系統(tǒng)7和軌道9均由氮化硅復合材料制成，水冷區(qū)13的爐膛由金屬材料制成。

綜上所述，采用本申請?zhí)峁┑纳鲜黾夹g方案具有以下的有益效果：

1、由于在低溫段溫度通?？刂圃?00～700℃的溫區(qū)采用氮化硅復合材料做軌道、蓋板及側墻，具有較強的抗水蒸氣氧化性質，能有效防止該段內(nèi)襯材料的氧化腐蝕。

2、由于過渡段溫度通?？刂圃?00～1450℃的溫區(qū)采用電熔鎂磚做側墻、軌道及蓋板，能有效防止CO、CO2及低沸點堿金屬元素Na+、K+對耐材的腐蝕。

3、由于高溫段溫度通?？刂圃?450～1520℃的溫區(qū)的采用氮化硅復合材料做軌道、蓋板及側墻，氮化硅復合材料結合碳化硅本身具有潤滑性，并且耐磨損，高溫時抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000℃以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會碎裂，在雙推板小修和處理故障時不易損壞，使用壽命長。

4、在低溫段和過渡段之間設有20～30m3/h的氮氣進氣口，在過渡段和高溫區(qū)之間設有30～50m3/h氮氣進氣口，防止各段直接的氣體流動，減少腐蝕性氣體對耐火材料的沖刷。

5、本申請采用的耐火材料均是大塊材料，砌筑縫隙少，保溫效果好，能源動力成本低。

實施例

根據(jù)釩氮合金生產(chǎn)過程中不同溫區(qū)的窯腔中水蒸氣、CO、CO2及低沸點堿金屬元素(Na+、K+)等腐蝕性氣體含量的不同，雙推板窯橫向依次設置有低溫段、過渡段、高溫段和冷卻段，各段由多個溫區(qū)組成；在不同溫區(qū)選用合適的抗腐蝕內(nèi)襯材料，可顯著提高雙推板窯及加熱元件的使用壽命。

雙推板窯橫向依次設置有20個溫區(qū)，即1～20溫區(qū)，20個溫區(qū)按溫度設置的不同分為低溫段、過渡段、高溫段，根據(jù)爐料在不同溫度范圍內(nèi)的反應時間及腐蝕性氣體的揮發(fā)速度確定各個段的長度，低溫段設有4個溫區(qū)：1～4溫區(qū)、總長度4～5m、加熱溫度400～700℃，過渡段有6個溫區(qū)：5～10溫區(qū)、總長度6～8m、煅燒溫度800～1450℃，高溫段有10個溫區(qū)：11～20溫區(qū)、總長度17～19m、煅燒溫度1450～1520℃，冷卻段分為氮氣冷卻和水冷卻區(qū)，氮氣冷卻的長度為4～6m，水冷區(qū)的長度為4.5～5m。過渡段的5～10溫區(qū)的內(nèi)腔、側墻及軌道均為電熔鎂磚或石墨材質，加熱腔為氮化硅復合材料；低溫段1～4溫區(qū)和高溫段11～20溫區(qū)的內(nèi)腔、側墻、軌道及加熱腔均為氮化硅復合材料；冷卻段的氮氣冷卻區(qū)內(nèi)腔、側墻及軌道均為氮化硅復合材料，冷卻段的水冷區(qū)爐膛材料為金屬材料。推板窯1-12溫區(qū)的爐膛尺寸為(826～830)mm×(350～370)mm、13-20溫區(qū)的爐膛尺寸為(826～830)mm×(320～330)。1～20溫區(qū)的加熱腔設置在蓋板上、軌道磚下相應位置，加熱腔的插口尺寸為200mm×60mm，上下一共162個，使加熱元件與窯腔隔離。從橫向看爐體分為三個獨立通道，中間通道為爐料主通道，主通道內(nèi)從窯尾進氮氣、與爐料逆向運行保護窯腔；上下為加熱元件隔離腔通道，每個加熱腔通入5～10m3/h,對加熱腔進行保護；在低溫段和過渡段之間設有20～30m3/h的氮氣進氣口，在過渡段和高溫區(qū)之間設有30～50m3/h氮氣進氣口，防止各段直接的氣體流動。通過采取上述在不同溫度選用合適的耐腐蝕性材料，提顯著提高雙推板要使用壽命。

其中的碳化硅復合材料、氮化硅復合材料、鎂硅復合材料、電熔鎂磚、石墨材質都是特制的非國標磚，其主要成分、雜質及耐火度、外觀尺寸等滿足特定要求。

加熱元件1～20溫區(qū)均采用硅鉬棒。

爐膛壓力為20～60Pa。

現(xiàn)舉例說明本發(fā)明具體實施對比效果：

實施例一

在本發(fā)明實施前，雙推板窯的低溫段和過渡段采用碳化硅復合材料做內(nèi)襯材料、高溫段采用氮化硅復合材料做內(nèi)襯材料，運行14天過渡段出現(xiàn)蓋板塌陷，被迫停窯檢修。

實施例二

在本發(fā)明實施前，雙推板窯的低溫段采用碳化硅做內(nèi)襯材料、過渡段采用鎂硅復合材料做內(nèi)襯材料、高溫段采用氮化硅復合材料做內(nèi)襯材料，運行62天過渡段出現(xiàn)蓋板塌陷、軌道磚腐蝕嚴重，被迫停窯檢修。

實施例三

在本發(fā)明實施前，雙推板窯的低溫段和高溫段采用氮化硅復合材料做內(nèi)襯材料、過渡段采用電熔鎂磚做內(nèi)襯材料，運行300天未出現(xiàn)過蓋板塌陷、軌道腐蝕等故障，雙推板窯使用壽命明顯提高。



技術特征：

1.一種用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，包括加熱系統(tǒng)(1)和含有煅燒冶煉窯腔(2)的推板窯本體，所述的煅燒冶煉窯腔(2)通過所述的加熱系統(tǒng)(1)加熱，所述的煅燒冶煉窯腔(2)沿煅燒物料流向分為低溫段(3)、過渡段(4)、高溫段(5)和冷卻段(6)，其特征在于：所述的推板窯還包括隔離防護系統(tǒng)(7)，所述煅燒冶煉窯腔(2)的內(nèi)側壁通過所述的隔離防護系統(tǒng)(7)包覆。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，其特征在于：所述的推板窯本體還包括窯壁(8)和軌道(9)，所述的軌道(9)設置在所述推板窯本體的底側窯壁上，所述的加熱系統(tǒng)(1)包括布置在所述隔離防護系統(tǒng)(7)與所述底側窯壁之間的加熱元件(10)。

3.根據(jù)權利要求2所述的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，其特征在于：所述的推板窯還包括加熱腔(11)，所述的加熱元件(10)通過所述的加熱腔布置在所述的隔離防護系統(tǒng)與所述的底側窯壁之間。

4.根據(jù)權利要求3所述的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，其特征在于：低溫段(3)的所述煅燒冶煉窯腔(2)沿煅燒物料流向順序的設置有4個溫控區(qū)，低溫段(3)的各個溫控區(qū)的窯壁(8)、隔離防護系統(tǒng)(7)、加熱腔(11)和軌道(9)均由氮化硅復合材料制成。

5.根據(jù)權利要求3所述的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，其特征在于：過渡段(4)的所述煅燒冶煉窯腔(2)沿煅燒物料流向順序的設置有6個溫控區(qū)，過渡段(4)的各個溫控區(qū)的窯壁(8)、隔離防護系統(tǒng)(7)和軌道(9)均由電熔鎂磚砌筑而成，過渡段(4)的各個溫控區(qū)的加熱腔(11)由氮化硅材料制成。

6.根據(jù)權利要求3所述的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，其特征在于：高溫段(5)的所述煅燒冶煉窯腔(2)沿煅燒物料流向順序的設置有10個溫控區(qū)，高溫段(5)的各個溫控區(qū)的窯壁(8)、隔離防護系統(tǒng)(7)、加熱腔(11)和軌道(9)均由氮化硅復合材料制成。

7.根據(jù)權利要求3所述的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，其特征在于：冷卻段(6)的所述煅燒冶煉窯腔(2)沿煅燒物料流向分為氮氣冷卻區(qū)(12)和水冷區(qū)(13)，氮氣冷卻區(qū)(12)的窯壁(8)、隔離防護系統(tǒng)(7)和軌道(9)均由氮化硅復合材料制成，水冷區(qū)(13)的爐膛由金屬材料制成。

8.根據(jù)權利要求3～7中任一項所述的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，其特征在于：在頂側窯壁與隔離防護系統(tǒng)(7)之間通過所述的加熱腔(11)也布置有所述的加熱元件(10)。

9.根據(jù)權利要求8所述的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，其特征在于：所述的推板窯還包括測溫元件(14)，所述的測溫元件(14)從左側窯壁和/或右側窯壁處穿入所述的煅燒冶煉窯腔(2)中。

技術總結

本發(fā)明公開了一種推板窯，尤其是公開了一種用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯，屬于冶金生產(chǎn)設備設計建造技術領域。提供一種能有效防止窯體內(nèi)側壁腐蝕進而延長設備使用壽命的用于生產(chǎn)釩氮合金的推板窯。所述的推板窯包括加熱系統(tǒng)和含有煅燒冶煉窯腔的推板窯本體，所述的煅燒冶煉窯腔通過所述的加熱系統(tǒng)加熱，所述的煅燒冶煉窯腔沿煅燒物料流向分為低溫段、過渡段、高溫段和冷卻段，所述的推板窯還包括隔離防護系統(tǒng)，所述煅燒冶煉窯腔的內(nèi)側壁通過所述的隔離防護系統(tǒng)包覆。

技術研發(fā)人員：王乖寧;鄧孝伯;王小江;杜勇;王長秀;趙基樹;孔巖;肖庭春

受保護的技術使用者：攀鋼集團釩鈦資源股份有限公司

技術研發(fā)日：2017.12.18

技術公布日：2018.06.05