一种生产氮化物的反应炉制造技术

本实用新型专利技术的目的是提供一种安全性能好、效率高、保温性能好、冷却散热效果好的生产氮化物的反应炉，包括炉体、炉体内部设置至少一层反应装置；反应装置包括保温炉膛、保温炉盖、加热装置和料盘，加热装置和料盘设置在保温装置围成的空间里面；在炉体上设置有充氮气口，抽真空口，炉体上设置一端连通炉体内部的压力表，压力表电连接控制器控制充气阀开启或关闭；炉体内设置温度传感器；保温炉盖连接提升机构，提升机构另一端通过炉壁上的通孔穿出炉体，提升机构与炉体之间设置密封机构；炉体外侧设置循环管道，循环管道两端分别与炉体连通，循环管道内部两端分别设置风机，风机靠近炉体一侧的循环管道内设置水冷挡板。

【技术实现步骤摘要】
一种生产氮化物的反应炉
本技术属于氮气燃烧与金属生产氮化物设备领域，具体涉及一种生产氮化物的反应炉。
技术介绍
目前金属氮化物应用领域越来越广泛，金属氮化物因其性能活泼，物理性能优良等特点受到关注。但是其氮化技术确十分困难，目前主要方式是将金属放置于氮气环境下，加热到高温使金属跟氮气充分反映。目前生产氮化物的反应炉也就是氮化炉的主要结构样式有两种，一种管式炉，一种井式炉。采用外加热方式，对整个炉膛空间进行加热，加热过程缓慢，降温也是采用外侧降温的方式，降温的速度更慢，效率低。而且这两种炉子炉膛空间有限，每次产能较低。并且因为空间小，金属氮化反应过程中释放热量集中，炉内压力上升较快，生产安全性差。金属氮化反应，特别是对于剧烈燃烧并释放大量热量的活性金属，对其氮化尤其注意安全，需要安全可靠的设备才能完成，过程中实时监控反应温度并控制氮气流量，保证氮化过程安全。另外，金属燃烧需要一定温度，并且温度要求均匀，为了使得金属周围环境温度达到燃烧温度且均匀，就需要做好炉膛保温，保护材料越厚，炉内散发温度越少，温度更均匀。但是保温做好了，降温又是问题。金属氮化完全反应氮化过程也就1小时左右，但是降温过程要耗时8-10小时，大大降低了生产效率。但是降温过程又不能完全将炉门打开，高温下，氮化物金属遇到空气会剧烈反应而氧化，必须要100度以下才能打开炉门。因此以往传统氮化炉无法实现保温性能和降温速度的统一。在真空条件下氮化炉降温时间远远超过实际工作时间还有原因在于炉盖也不能开启，只能通过炉壁降温。目前大多数采用炉壁上做水冷管道，炉膛内部散发的热量碰到冷炉壁后，将热量传递给炉壁，炉壁的温度由水冷管道带走，但这个过程依然很慢，因为炉体内部热量都集中在加热炉膛中，炉膛有很好的保温材料包围，热量散发缓慢，因此此方法仍不能很快降低炉内温度。需要长时间，温度才能降低，而长时间放置难免会进入空气使得物料氧化，影响纯度。加快降温速度，提高生产效率至关重要。需要一种适应于真空条件下氮化炉的降温方式。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种安全性能好、效率高、保温性能好、冷却散热效果好的生产氮化物的反应炉。本技术的目的是以下述方式实现的：一种生产氮化物的反应炉，包括炉体、炉体内部设置至少一层反应装置；反应装置包括保温炉膛、保温炉盖、加热装置和料盘，加热装置和料盘设置在保温装置围成的空间里面；炉体上设置冷却装置，炉体前端设置炉门；在炉体上设置有充氮气口，充氮气口通过充气阀连接充气装置；在炉体上设置有抽真空口，炉体上设置一端连通炉体内部的压力表，压力表电连接控制器控制充气阀开启或关闭；炉体内设置温度传感器，温度传感器和加热装置电连接控制器；保温炉盖连接提升机构，提升机构另一端通过炉壁上的通孔穿出炉体，提升机构与炉体之间设置密封机构；炉体外侧设置循环管道，循环管道两端分别与炉体连通，循环管道内部两端分别设置风机，风机靠近炉体一侧的循环管道内设置水冷挡板；保温炉盖上设置管道入口，循环管道的一端延伸通过保温炉盖的管道入口进入保温炉膛内部。循环管道外表面设置水冷管道；冷却装置为炉体外表面焊接的冷却水路。保温炉盖在保温炉膛上上下移动；所述提升机构为气缸，气缸的活塞杆通过通孔进入炉体与保温炉盖相连使保温炉盖上下移动，活塞杆与通孔之间设置密封机构。保温炉盖与保温炉膛通过耐高温合页连接；保温炉盖连接钢丝绳，钢丝绳由设置在炉体外部的卷扬机带动；钢丝绳穿过炉体的炉壁的通孔且与炉壁之间设置密封机构。密封机构外壁与通孔焊接，密封机构内部设置密封孔，密封孔内从下到上依次设置Y型密封法兰、Y型密封圈、O型密封法兰、O型密封圈、O型密封圈、O型密封法兰、Y型密封圈、Y型密封法兰。炉体内设置至少两个反应装置，循环管道延伸进入炉膛的一端设置分支循环管道伸入每个反应装置的保温炉膛内部。本技术的有益效果是：本技术不对整个炉体加热，而是在比较大的炉体内部设置相对小的保温炉膛和保温盖以及加热电阻丝组成的反应装置对金属加热并保温。一方面：直接加热金属，耗能较小、加热速度快；不加热炉体，对炉管材料要求降低，加热功率降低很多，炉子成本大幅降低。第二：炉体很容易做大，反应剧烈时炉体内压力上升慢，有足够时间控制氮气流量。安全性提高。第三：一个炉体内设置多个反应装置，相当于多个炉子同时反应，极大的提高了生产效率。第四；氮气充分利用，降低了氮气的消耗。保温炉膛和保温炉盖具有保温作用，但是很难散热，提升机构和密封机构可以在反应完成后通过打开炉盖实现更好的散热降温，而且打开炉盖过程中炉体内部气体和外部气体不会交换，保证了散热效果和产品质量。在炉体外部设置连通炉体内部的循环管道，通过风机使炉体内气体流动，通过流动降温更快更均匀。两个风机一个将炉体内部的热气抽出，另一个将冷却后的气体吹入，炉体内的气体流动，使得炉体内部温度快速降低。循环管道和炉体自成一个整体，避免了外部空气进入。水冷管道使循环管道降温，炉体内部热气体经过循环管道降温后在进入炉体内，从而降低炉体内部温度。减少了降温时间，物料氧化时间段，纯度更高。降温速度很快，缩短了生产时间，提高效率。保温炉膛内温度是最高的，循环管道一端延伸通入保温炉膛内部，则可以更快的交换这一部分的热量，促进降温。附图说明图1为多层反应装置氮化炉。图2为炉膛示意图。图3炉体外形图。图4为氮化炉冷却循环装置实施例1。图5为氮化炉冷却循环装置实施例2。图6为氮化炉冷却循环装置实施例3。图7为保温炉盖与循环管道俯视图。图8为氮化炉冷却循环装置实施例4。图9为氮化炉内部炉盖开合装置实施例1。图10为图9中密封机构放大图。图11为氮化炉内部炉盖开合装置实施例2。图12为生产氮化物的反应炉实施例。其中1为炉体、2为炉门、3为冷却水路、4为反应装置、41为保温炉膛、42为保温炉盖、43为加热电阻丝、44为料盘、45为热电偶、46为电极、5为充氮气口、6为抽真空口、7为压力表、8为机械泄压阀、9为电控泄压阀、10为炉膛支架、11为密封机构，110为密封孔，111为Y型密封法兰、112为Y型密封圈、113为O型密封法兰、114为O型密封圈、115为尼龙垫圈、116为橡胶圈、12为气缸、13为活塞杆、14为钢丝绳、15为卷扬机、16为吊环、17为导向轮、18为循环管道、19为风机、20为水冷挡板、21为水冷管道、22为管道入口、23为分支循环管道、24为阀门、25为侧边开口。具体实施方式如图1-12所示，生产氮化物的反应炉，有多种实施例。如图1-3所示，多层反应装置氮化炉，包括炉体1、炉体1内部设置至少一层反应装置4。反应装置4包括保温装置、加热装置和料盘44，加热装置和料盘44设置在保温装置围成的空间里面。炉体1上设置冷却装置，炉体1前端设置炉门2；在炉体1上设置有充氮气口5，充氮气口5通过充气阀连接充气装置。在炉体1上设置有抽真空口6，炉体1上设置一端连通炉体1内部的压力表7，压力表7电连接控制器控制充气阀开启或关闭。炉体1内设置温度传感器，温度传感器和加热装置电连接控制器。本技术包括真空系统，真空系统包括真空泵和真空管道以及真空计。炉体1的反应装置4内放入金属料后，首先需要对炉体1抽真空。抽真空口6通过抽气阀连接真空管道和抽气装置。抽真空后，需要通过氮气到预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产氮化物的反应炉，其特征在于：包括炉体、炉体内部设置至少一层反应装置；反应装置包括保温炉膛、保温炉盖、加热装置和料盘，加热装置和料盘设置在保温装置围成的空间里面；炉体上设置冷却装置，炉体前端设置炉门；在炉体上设置有充氮气口，充氮气口通过充气阀连接充气装置；在炉体上设置有抽真空口，炉体上设置一端连通炉体内部的压力表，压力表电连接控制器控制充气阀开启或关闭；炉体内设置温度传感器，温度传感器和加热装置电连接控制器；保温炉盖连接提升机构，提升机构另一端通过炉壁上的通孔穿出炉体，提升机构与炉体之间设置密封机构；炉体外侧设置循环管道，循环管道两端分别与炉体连通，循环管道内部两端分别设置风机，风机靠近炉体一侧的循环管道内设置水冷挡板；保温炉盖上设置管道入口，循环管道的一端延伸通过保温炉盖的管道入口进入保温炉膛内部。

【技术特征摘要】
1.一种生产氮化物的反应炉，其特征在于：包括炉体、炉体内部设置至少一层反应装置；反应装置包括保温炉膛、保温炉盖、加热装置和料盘，加热装置和料盘设置在保温装置围成的空间里面；炉体上设置冷却装置，炉体前端设置炉门；在炉体上设置有充氮气口，充氮气口通过充气阀连接充气装置；在炉体上设置有抽真空口，炉体上设置一端连通炉体内部的压力表，压力表电连接控制器控制充气阀开启或关闭；炉体内设置温度传感器，温度传感器和加热装置电连接控制器；保温炉盖连接提升机构，提升机构另一端通过炉壁上的通孔穿出炉体，提升机构与炉体之间设置密封机构；炉体外侧设置循环管道，循环管道两端分别与炉体连通，循环管道内部两端分别设置风机，风机靠近炉体一侧的循环管道内设置水冷挡板；保温炉盖上设置管道入口，循环管道的一端延伸通过保温炉盖的管道入口进入保温炉膛内部。2.根据权利要求1所述一种生产氮化物的反应炉，其特征在于：所述循环管道外表面设置水冷管道；冷却装置为炉体外表面焊接的冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔卫民，刘书锋，刘慧芳，罗晓霞，
申请(专利权)人：信阳市德隆超硬材料有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41