本发明专利技术涉及一种在工业上连续制取钒氮合金的煅烧设备推板窑的炉膛结构。推板窑纵向依次设置有低温段、过渡段、高温段和冷却段，其炉膛结构包括窑腔、盖板、侧墙及轨道。低温段有５个温区即１～５温区，内腔侧墙、盖板及轨道均为石墨材质；过渡段有４个温区即６～９温区，其中６～８温区内腔侧墙和轨道采用高纯镁砖、盖板采用石墨材质，９温区内腔侧墙、盖板及轨道均为石墨材质；高温段设７个温区即１０～１６温区，冷却段分为自然冷却区和强制冷却区，高温段和自然冷却区的内腔侧墙、盖板及轨道均为石墨材质。在１～５温区和９～１６温区的侧墙砖相应位置上有加热元件插孔，使加热元件与窑腔隔离；６～８温区的每块侧墙砖之间插入两层石墨板，用插板来使加热元件与窑腔隔离；炉体内腔分为３个独立通道，中间通道为炉料主通道即窑腔，两边为加热元件隔离腔通道，加热元件与炉膛气氛完全隔离。本发明专利技术在不同温区具有不同的内腔结构、选用合适的抗耐腐蚀内衬材料，达到了显著提高推板窑及加热元件使用寿命的目的。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钒氮合金
，特别是涉及一种在工业上连续制取钒氮合金的煅烧设备推板窑的炉膛结构。
技术介绍
在现有制取钒氮合金的方法中，没有提及到有关煅烧设备的内腔结构及该设备内腔所采用的材料。《钒氮合金的生产方法》专利申请(申请号01139886.8，公开号CN1422800A，)所采用的煅烧设备为推板窑，影响推板窑及加热元件使用寿命的关键因素为窑体内腔结构及该设备内腔所采用的材料，其主要原因是因为不同温区的窑腔中水蒸气、CO、CO2及低沸点碱金属元素(Na+、K+)等腐蚀气体的含量不一样的，对内腔材料和加热元件实施氧化或侵蚀程度亦不一样。入窑前料球中的含水量在1％以下，入窑后以水蒸气的形式从低温段排出，料球中的碱金属元素主要从过渡段的后半段和高温段逸出，而CO和CO2则是从过渡段反应逸出的。水蒸气在推板窑400～700℃的温度区域逸出，由于该区域温度较低，水蒸气对内腔石墨材料的氧化侵蚀作用极小；在850～1450℃的过渡段，窑腔内存在大量CO、CO2及少量水蒸气，对石墨内衬的氧化侵蚀极其严重(尤其对侧墙的侵蚀更为严重)，该段区域不能用石墨做内衬材料，但由于存在大量碱金属元素，其它大多耐火材料都不能胜任在该温区使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是要提供一种连续制取钒氮合金的煅烧设备推板窑的炉膛结构，选用合适的耐腐蚀材料做内衬，尽量降低腐蚀气氛对内衬材料和加热元件的氧化或侵蚀作用，从而显著提高推板窑及加热元件的使用寿命。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是该连续制取钒氮合金的煅烧设备推板窑的炉膛结构包括炉腔、盖板、侧墙及轨道，推板窑纵向依次设置有低温段、过渡段、高温段和冷却段，各段由多个温区组成，窑墙内设置加热装置，在不同温区具有不同的炉膛结构、选用合适的抗耐腐蚀内衬材料。根据钒氮合金生产工艺要求，各温度段炉膛结构不同，内衬材质亦不相同，可以显著提高推板窑及加热元件的使用寿命。推板窑纵向依次设置有16组控温区，即1～16温区，16个温区按温度设置的不同可分为低温段、过渡段和高温段，结合炉料在不同温度范围内的反应时间以及推板的运行速度确定各个段的长度，低温段设有5个温区1～5温区、总长度7.2～8.4m、加热温度400～680℃，过渡段设有4个温区6～9温区、总长度6.8～7.8m、煅烧温度850～1450℃，高温段有7个温区10～16温区、总长度8.0～9.0m、煅烧温度1450～1550℃；在窑体尾部设有冷却段，总长为6.8～7.8m，分为自然冷却区和强制冷却的水冷区，自然冷却区的长度为4.0～4.6m，水冷区长度为2.8～3.2m。在煅烧温度为400～680℃的低温段、过渡段的1450℃d的9温区、1450～1550℃的高温段及冷却段的自然冷却区的炉膛盖板、侧墙和轨道均采用石墨材料；过渡段的850～1250℃的6-8温区的炉膛盖板采用石墨材料、高纯电熔镁砖或其它耐火材料，侧墙和轨道采用高纯电熔镁砖或其它耐火材料；冷却段的自然冷却区的盖板、侧墙及轨道均采用石墨材料，水冷区的炉膛材料为金属材料。推板窑8温区的炉膛尺寸为(330～380)mm×(400～440)mm，其余温区炉膛尺寸均为(330～380)mm×(475～525)mm。在1～5温区和9～16温区的加热装置相应位置上的侧墙内直接加工尺寸为(40～60)mm×(100～120)mm的加热元件插孔，形成加热元件腔，并与炉膛隔离。在6～8温区的每块高纯电熔镁砖侧墙砖之间插有两层15～25mm厚的石墨插板，使加热元件与炉膛隔离。从纵向看炉体分为3个独立通道，中间通道为炉料主通道，主通道内有从窑尾通入、与炉料逆向运行的保护气体，两边为加热元件隔离腔通道，用插板来使加热元件腔与炉膛隔离，隔离腔通有保护氮气，腔内压力微高于炉膛压力以保护加热元件。在低温段与过渡段之间设有一段长为450～550mm的气幕区，在气幕区前后各设有一个长度为100～150mm的锁口区，炉膛高度比低温段低70～90mm，宽度比低温段窄30～50mm，锁口区的中间设有一段与低温段炉腔尺寸相同，长为200～300mm的炉膛，在前后锁口区窑体侧面各设有做隔离气幕、防止两区之间的气体流动、进气量为20～40m3/h的进气口。本专利技术具有如下明显优点1.由于在低温段(400～700℃)采用石墨材料做窑墙砖、窑顶砖及轨道，石墨材料具有强抗碱性，而水蒸气和CO2在此温度段几乎不与石墨反应，能有效防止该段内衬材料的氧化腐蚀。2.由于在过渡段850～1250℃温区采用高纯电熔镁砖作侧墙，轨道采用高纯镁砖，能有效防止CO2对该区域内衬材料的腐蚀。3.过渡段1450℃温区的内衬全部采用石墨材料，能有效抗击碱金属对内衬的腐蚀。4.8温区的炉膛高度比其它温区低70～90mm，能有效阻止不同温区炉气的相互扩散。5.由于加热元件腔与炉膛隔离，且腔内压力略高于炉膛压力，这不仅可有效保护加热元件，提高加热元件的使用寿命，而且可避免Na+、K+进入加热元件固定腔引起的加热元件接地，确保推板窑正常运行。附图说明图1为本专利技术的主视图。图2为图1中的A-A剖面图。图3为图1中的B-B剖面图。图4为图1中的C-C剖面图。图5为图1中的D-D剖面图。图中I-低温段 II-过渡段 III-高温段 IV-冷却段1-盖板 2-炉腔 3-侧墙 4-轨道 5-不锈钢壳体 6-保温层 7-加热元件 8-排气口 9-氧化铝空心球砖套 10-加热元件腔 11-镁质侧墙 12-镁质轨道 13-石墨插板具体实施方式根据钒氮合金生产工艺要求，将推板窑划分为低温段、过渡段、高温段和冷却段，各段炉膛结构设计不尽相同，内衬材质亦各不相同。低温段共有5个温区(1～5温区总长度约7.8m)，加热温度为400～680℃，炉膛侧墙、盖板及轨道均为石墨材质，其炉膛尺寸为355mm×500mm；过渡段共有4个温区(6～9温区总长度约7.3m)，煅烧温度为850～1450℃，其中6～8温区炉膛侧墙(不包括墙体上的加热元件隔离插板)和轨道采用高纯镁砖，盖板采用厚度为200mm的石墨材料，6、7温区的炉膛尺寸与低温区一致，8温区的炉膛尺寸为355mm×420mm，而9温区的炉膛结构与材料均与低温区一致；高温区共设7个温区(10～16温区总长度8.5m)，煅烧温度1450～1550℃，炉膛结构与材料均与低温段一致；冷却段总长为7.3m，分为自然冷却区和强制冷却区，自然冷却区的长度为4.3m，炉膛结构及材料均与低温段一致，水冷区设计长度为3.0m，炉膛结构均与低温段一致，但材料为金属材料。同时在1～5温区和9～16温区加热装置相应位置的侧墙内直接加工尺寸为50mm×110mm的加热元件腔，并与炉膛隔离；6～8温区的每块侧墙砖(高纯电熔镁砖)之间插入两层20mm厚的石墨板，使加热元件与炉膛隔离；在每个加热元件隔离腔之间的中上部开有一个Φ2mm的小孔相通；从纵向看炉体分为3个独立通道，中间通道为炉料主通道，保护气体从窑尾通入，与炉料逆向运行，两边为加热元件隔离腔通道，加热元件与炉膛气氛完全隔离，向隔离腔通氮气保护，腔内压力微高于炉膛压力以保护加热元件。另外根据钒氮合金生产废气排放工艺要求，在低温段与过渡段之间设有一段长500mm本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种连续制取钒氮合金的煅烧设备推板窑的炉膛结构，包括炉腔、盖板、侧墙及轨道，其特征在于该推板窑纵向依次设置有低温段、过渡段、高温段和冷却段，各段由多个温区组成，窑墙上设置加热装置，在不同温区具有不同的炉膛结构及选用合适的抗耐腐蚀内衬材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周家琮，谢屯良，孙朝晖，邓孝伯，李瑰生，
申请(专利权)人：攀枝花钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]
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