一种高效节能氮气氛推板窑炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效节能氮气氛推板窑炉，包括预热段、高温段和冷却段，在窑炉的中心设置有隧道腔，隧道腔内设置有盛放物料的坩埚，所述隧道腔贯通连接预热段、高温段和冷却段，在所述预热段的隧道腔下部设置有第一加热件，在所述高温段的隧道腔的上部和下部同时设置有第二加热件，在所述冷却段上均匀设置有多路氮气进气管道，所述氮气进气管道与隧道腔连通，在所述预热段的窑炉上方设置有第一烟囱，在所述冷却段的窑炉上方设置有第二烟囱。本实用新型专利技术所述的推板窑炉具有高效节能的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高效节能氮气氛推板窑炉
本技术具体涉及一种高效节能氮气氛推板窑炉，属于高温窑炉

技术介绍
氮气氛推板窑炉在钒氮合金、磁性材料、陶瓷材料等领域具有广泛应用，它是反应原料在氮气氛保护下进行高温烧结反应的专用设备。例如对于钒氮合金的制备来说，通常是由五氧化二钒、碳粉、活性剂等原材料制成坯件，然后在常压、氮气氛保护下，经1500～1800℃高温状态下，反应生成钒氮合金，其关键工艺设备为连续式氮气氛推板高温窑炉。钒氮合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。氮化钒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，添加氮化钒节约钒加入量30-40%，进而降低了成本。然而在使用氮气氛推板窑生产钒氮合金的过程中，能源消耗巨大，一方面原料加热需要消耗大量的电能，高温段加热效率较低，另一方面成品的降温又会浪费大量热能，而且使产品从将近1500度的高温降低到100度左右的低温，此降温过程也需要一直维持在氮气氛的保护下，使得生产线的效率较低，因此如何节能降耗、提高生产效率一直是困扰钒氮合金生产的重要问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种高效节能氮气氛推板窑炉，目的在于解决现有技术中推板窑炉能耗高、效率低的问题。本技术的技术方案为：一种高效节能氮气氛推板窑炉，包括预热段、高温段和冷却段，在窑炉的中心设置有隧道腔，隧道腔内设置有盛放物料的坩埚，所述隧道腔贯通连接预热段、高温段和冷却段，在所述预热段的隧道腔下部设置有第一加热件，在所述高温段的隧道腔的上部和下部同时设置有第二加热件，在所述冷却段上均匀设置有多路氮气进气管道，所述氮气进气管道与隧道腔连通，在所述预热段的窑炉上方设置有第一烟囱，在所述冷却段的窑炉上方设置有第二烟囱。进一步的，所述第一加热件为电阻丝。进一步的，所述第二加热件为硅碳棒和硅钼棒；所述高温段包括第一高温段和第二高温段，在，在第一高温段设置有硅碳棒，在第二高温段设置有硅钼棒。进一步的，在所述预热段之前设置有上料台，在上料台上设置有推板油缸，在所述冷却段之后设置有下料台。有益效果：在本技术中盛放物料的坩埚在推板油缸的推动下沿着隧道腔按照从预热段到高温段的顺序向前运动，在坩埚前进过程中物料逐渐被加热并发生化学反应，并依据所需的工艺温度不同配置不同的加热元件，加热效率高；同时在冷却段持续不断的向隧道腔内通入氮气，废气则同时从第一烟囱和第二烟囱排出，这样安排一方面可高效的冷却处于高温下的反应所得产品，同时氮气流在隧道腔的流动方向与物料前进方向相反，带动高温段反应产生的高温废气来加热预热段的物料，提高了热能利用效率，降低了生产线的整体能耗。附图说明图1为本技术的组成结构侧视图。图中标号：1上料台，2预热段，3高温段，4冷却段，5下料台，6隧道腔，7坩埚，11推板油缸，21电阻丝，22第一烟囱，31第一高温段，32第二高温段，41氮气进气管道，42第二烟囱，311硅碳棒，321硅钼棒。具体实施方式下面结合附图，对本技术的技术方案技术方案进行清楚完整的说明。如图1所示，一种高效节能氮气氛推板窑炉，从左到右依次为上料台1、预热段2、高温段3、冷却段4和下料台5，在上料台1上设置有推板油缸11和盛放物料的坩埚7，在窑炉的中心设置有隧道腔6，所述隧道腔6贯通连接窑炉的预热段2、高温段3和冷却段4，在油缸11的推动下，坩埚7可在隧道腔6内前进。在所述预热段2的隧道腔下部设置有第一加热件，所述第一加热件为电阻丝21，电阻丝的发热可将物料从常温加热到约500度；所述高温段3包括第一高温段31和第二高温段32，在所述高温段的隧道腔的上部和下部同时设置有第二加热件，在第一高温段设置的第二加热件类型为硅碳棒，可加热温度范围为500-1000度，在第二高温段设置的第二加热件类型为硅钼棒，可加热温度范围为1000-1600度。不同的温区配置不同的加热元件，即可满足该温区加热温度范围的需要，又可以延长加热元件的使用寿命，降低成本。在所述冷却段4上均匀设置有多路氮气进气管道41，所述氮气进气管道41与隧道腔6连通，用于向隧道腔内持续不断的通入氮气。在所述预热段2的窑炉上方设置有第一烟囱22，在所述冷却段4的窑炉上方设置有第二烟囱42，这些烟囱用于排出隧道腔内的多余氮气以及高温化学反应产生的废气及粉尘等。下面以制备钒氮合金为例来说明本技术的使用流程：首先通过氮气进气管路41持续向推板窑炉的隧道腔内通入高纯氮气，将隧道腔内的空气排出并一直保持微小正压维持氮气氛。然后向坩埚内装入反应物料生料球，生料球主要为五氧化二钒、碳粉和水的混合物，盛放物料的坩埚在推板油缸的推动下沿着隧道腔按照从预热段到高温段的顺序向前运动，在预热段电阻丝的加热下将物料升温到约500度，此时排出的大量水蒸气通过第一烟囱排出，然后坩埚进入第一高温段物料被硅碳棒加热升温到约1000度，此时物料发生第一步的碳化反应，物料再经过第二高温段物料被硅钼棒加热升温到约1500度并保持一定时间，此时物料发生第二步的碳化反应及氮化反应得到最终产品钒氮合金，同时生成大量的CO和氮氧化物，由于氮气流在隧道腔的流动方向与物料前进方向相反，高温段反应产生的高温废气在氮气流的携带下通过预热段后从第一烟囱排出，高温废气又对预热段的物料进行了加热得到二次利用，从而提高了热能利用效率。刚进入冷却段的钒氮合金产品仍然处于高温状态，此时通过持续不断的氮气流动将其热量带走，一部分从第一烟囱排出，一部分从第二烟囱排出，从而有利于产品的快速降温，当钒氮合金降温到50-100度时可从下料台下料。因此本技术所述的推板窑炉具有高效节能的优点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效节能氮气氛推板窑炉，其特征在于：所述窑炉包括预热段、高温段和冷却段，在窑炉的中心设置有隧道腔，隧道腔内设置有盛放物料的坩埚，所述隧道腔贯通连接预热段、高温段和冷却段，在所述预热段的隧道腔下部设置有第一加热件，在所述高温段的隧道腔的上部和下部同时设置有第二加热件，在所述冷却段上均匀设置有多路氮气进气管道，所述氮气进气管道与隧道腔连通，在所述预热段的窑炉上方设置有第一烟囱，在所述冷却段的窑炉上方设置有第二烟囱。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效节能氮气氛推板窑炉，其特征在于：所述窑炉包括预热段、高温段和冷却段，在窑炉的中心设置有隧道腔，隧道腔内设置有盛放物料的坩埚，所述隧道腔贯通连接预热段、高温段和冷却段，在所述预热段的隧道腔下部设置有第一加热件，在所述高温段的隧道腔的上部和下部同时设置有第二加热件，在所述冷却段上均匀设置有多路氮气进气管道，所述氮气进气管道与隧道腔连通，在所述预热段的窑炉上方设置有第一烟囱，在所述冷却段的窑炉上方设置有第二烟囱。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳军，张进军，侯增军，崔献军，康林，
申请(专利权)人：安阳昱辉钒科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41