【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金设备，具体涉及一种适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件。
技术介绍
1、高温氮气氛保护双推板窑炉（以下简称：高温氮窑），作为钒氮合金材料制备过程中必备的规模化连续式烧结设备，由低温段、升温段、高温段和降温段组成，其中高温段导轨一般采用两块平板拼接而成；
2、现有形式导轨的缺点主要包括：
3、（1）现有的高温氮窑导轨一般采用两块平板式石墨导轨拼接而成，缝隙较多。在钒氮合金烧结过程中，钒氮合金生料球会将一部分水汽带入炉膛高温段，水汽在缝隙处与石墨反应，使得缝隙增大，导致以下两种情况发生：a. 碱性蒸汽渗入加热腔，腐蚀加热棒；b.石墨粉体（石墨坩埚与导轨摩擦产生）通过导轨间缝隙掉入加热腔，当石墨粉积累到一定程度后，加热棒会出现短路甚至断裂情况。
4、(2)传统的两块平板式导轨拼接的加热腔，只能放置一根加热棒，能提供的热量有限。而钒氮合金推板炉高温段作为氮化反应的核心区域，氮化反应又属于吸热反应，所需的热量较多，钒氮合金推板窑常常因为该区域热量不足而导致产能受限。
5、（3）传统两块拼接平板式导轨底部平整，底部没有进气口，炉内氮气一般从侧墙进入炉膛，然后从坩埚侧壁或上方进入石墨坩埚，氮气与坩埚内生料球接触程度低，氮化反应不充分，烧成产品氮含量低，品质较差，销售困难。
6、（4）目前，行业内的钒氮生产厂家，对影响产品氮含量的关键因素了解较少，烧结出来的产品氮含量单一，不能根据钢厂的要求及时调整产品参数。
技术实现思路
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，包括：石墨导轨、石墨坩埚和石墨墙砖，多块石墨导轨并排布置在钒氮合金窑炉的炉膛内以形成加热通道，所述石墨坩埚在石墨导轨顶部滑动推进，石墨坩埚内装载有钒氮合金生料球，所述石墨墙砖设置在石墨导轨顶部的两端，用于辅助石墨坩埚在石墨导轨上的移动定位；所述石墨导轨内部设有贯穿石墨导轨两端的加热腔，所述加热腔为双层结构，且加热腔的四周为密封结构，双层加热腔内均安装加热元件，以实现石墨坩埚内的生料球受热烧结，并减少窑炉循环时间。
4、作为本专利技术的进一步改进，所述石墨导轨的左右两侧部均沿着石墨导轨的高度方向设有进气槽，所述石墨坩埚的底部设有通孔，氮气经进气槽进入通孔内，以实现在石墨坩埚中从下往上吹扫生料球。
5、作为本专利技术的进一步改进，所述进气槽的截面为半圆形结构，相邻两块石墨导轨上的进气槽围合成圆柱形的进气通道。
6、作为本专利技术的进一步改进，所述石墨导轨顶部的中间位置设有第二凹槽，石墨坩埚底部与第二凹槽围合成储气腔，所述进气通道与储气腔相连通，氮气由进气通道进入储气腔内，再流入石墨坩埚底部的通孔中。
7、作为本专利技术的进一步改进，所述进气通道与配备plc控制的质量流量计和减压阀相连接，通过plc控制器调节氮气进气量和进气压力，进而调节烧成产品的氮含量。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述储气腔的宽度为180mm～200mm，储气腔的高度为15mm～20mm。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述石墨导轨顶部的两端均设有第一凹槽，所述第一凹槽用于安装石墨墙砖。
10、作为本专利技术的进一步改进，所述第一凹槽的高度为15mm～20mm。
11、作为本专利技术的进一步改进，所述石墨导轨顶部的左右两侧均设有倒角，以便于石墨坩埚滑过。
12、作为本专利技术的进一步改进，所述石墨导轨采用密度为1.68g/cm3～1.72g/cm3的石墨材料制备得到。
13、作为本专利技术的进一步改进，所述石墨导轨采用一整块方形的实心石墨加工得到。
14、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
15、1、本专利技术的石墨烧结组件，通过石墨导轨、石墨坩埚和石墨墙砖组成了石墨烧结组件的主体结构，利用石墨坩埚装载待烧结的生料球，利用多块石墨导轨并排布置在钒氮合金窑炉的炉膛内以形成石墨坩埚滑动推进的轨道，并利用设置在石墨导轨顶部两端的石墨墙砖辅助石墨坩埚在石墨导轨上移动，避免了石墨坩埚在滑动过程中发生偏移；与此同时，在石墨导轨内部设有贯穿石墨导轨两端的加热腔，而且加热腔的四周为密封结构，即加热腔只有左右两端是开口的，腔体四周则是没有缝隙的，通过在加热腔内安装加热元件，即实现了对石墨坩埚内的生料球进行加热烧结，有效防止了碱性腐蚀性蒸汽和石墨粉渗入加热腔，也就避免了加热元件被腐蚀以及短路甚至断裂的情况，显著提高了加热元件的使用寿命，同时也确保了炉膛内的加热均匀性和稳定性，保证烧成产品一致性
16、2、本专利技术的石墨烧结组件，通过在导轨底部设置了两个加热腔，可以同时放置两根硅钼棒作为加热元件，实现了窑炉内高温段加热能力提高，有效确保了高温段氮化反应所需的热量。与此同时，因石墨导轨底部的加热能力提高，石墨坩埚中生料球的升温速率也相应提高，石墨坩埚在石墨导轨上停留的时间可以相应缩短，实现了相同的工艺时间内，烧结更多的生料球，也就提高了窑炉的生产能力。
17、3、本专利技术的石墨烧结组件，通过在石墨导轨的左右两侧部均沿着石墨导轨的高度方向设置了进气槽，相邻两块石墨导轨之间的进气槽围合成了圆柱形的进气通道，在石墨坩埚的底部设置了通孔，与此同时，还在石墨导轨顶部的中间位置设置了第二凹槽，石墨坩埚底部与第二凹槽围合成储气腔，而且进气通道与储气腔相连通，氮气由进气通道进入储气腔内，再流入石墨坩埚底部的通孔中，实现了在石墨坩埚中从下往上吹扫生料球，使得氮气与生料球充分接触并反应，促进高温区氮化反应的进行，提升烧成产品氮含量。
18、4、本专利技术的石墨烧结组件，通过将石墨导轨底部的每个进气通道都与配备plc控制的质量流量计和减压阀，用户可在电脑端调节氮气进气量和进气压力，实现了控制烧成产品氮含量，从而达到了烧成产品氮含量可控的目的。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，包括：石墨导轨（1）、石墨坩埚（2）和石墨墙砖（3），多块石墨导轨（1）并排布置在钒氮合金窑炉的炉膛内以形成加热通道，所述石墨坩埚（2）在石墨导轨（1）顶部滑动推进，石墨坩埚（2）内装载有钒氮合金生料球，所述石墨墙砖（3）设置在石墨导轨（1）顶部的两端，用于辅助石墨坩埚（2）在石墨导轨（1）上的移动定位；所述石墨导轨（1）内部设有贯穿石墨导轨（1）两端的加热腔（11），所述加热腔（11）为双层结构，且加热腔（11）的四周为密封结构，双层加热腔（11）内均安装加热元件，以实现石墨坩埚（2）内的生料球受热烧结，并减少窑炉循环时间。
2.根据权利要求1所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述石墨导轨（1）的左右两侧部均沿着石墨导轨（1）的高度方向设有进气槽（13），所述石墨坩埚（2）的底部设有通孔（21），氮气经进气槽（13）进入通孔（21）内，以实现在石墨坩埚（2）中从下往上吹扫生料球。
3.根据权利要求2所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述进气槽（13）的截面为半圆形结
4.根据权利要求2所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述石墨导轨（1）顶部的中间位置设有第二凹槽（14），石墨坩埚（2）底部与第二凹槽（14）围合成储气腔（4），所述进气通道（16）与储气腔（4）相连通，氮气由进气通道（16）进入储气腔（4）内，再流入石墨坩埚（2）底部的通孔（21）中。
5.根据权利要求4所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述进气通道（16）与配备PLC控制的质量流量计和减压阀相连接，通过PLC控制器调节氮气进气量和进气压力，进而调节烧成产品的氮含量。
6.根据权利要求4所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述储气腔（4）的宽度为180mm～200mm，储气腔（4）的高度为15mm～20mm。
7.根据权利要求5所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述石墨导轨（1）顶部的两端均设有第一凹槽（12），所述第一凹槽（12）用于安装石墨墙砖（3）。
8.根据权利要求7所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述第一凹槽（12）的高度为15mm～20mm。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述石墨导轨（1）顶部的左右两侧均设有倒角（15），以便于石墨坩埚（2）滑过。
10. 根据权利要求1至8中任意一项所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述石墨导轨（1）采用一整块方形的实心石墨加工得到；所述石墨的密度为1.68g/cm3～1.72g/cm3。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，包括：石墨导轨（1）、石墨坩埚（2）和石墨墙砖（3），多块石墨导轨（1）并排布置在钒氮合金窑炉的炉膛内以形成加热通道，所述石墨坩埚（2）在石墨导轨（1）顶部滑动推进，石墨坩埚（2）内装载有钒氮合金生料球，所述石墨墙砖（3）设置在石墨导轨（1）顶部的两端，用于辅助石墨坩埚（2）在石墨导轨（1）上的移动定位；所述石墨导轨（1）内部设有贯穿石墨导轨（1）两端的加热腔（11），所述加热腔（11）为双层结构，且加热腔（11）的四周为密封结构，双层加热腔（11）内均安装加热元件，以实现石墨坩埚（2）内的生料球受热烧结，并减少窑炉循环时间。
2.根据权利要求1所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述石墨导轨（1）的左右两侧部均沿着石墨导轨（1）的高度方向设有进气槽（13），所述石墨坩埚（2）的底部设有通孔（21），氮气经进气槽（13）进入通孔（21）内，以实现在石墨坩埚（2）中从下往上吹扫生料球。
3.根据权利要求2所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述进气槽（13）的截面为半圆形结构，相邻两块石墨导轨（1）上的进气槽（13）围合成圆柱形的进气通道（16）。
4.根据权利要求2所述的适用于钒氮合金窑炉的石墨烧结组件，其特征在于，所述石墨导轨（1）顶部的中间位置设有第二凹槽（14），石墨坩埚（2）底部与第二凹槽（...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊健，刘秋生，张滔，黄振国，陈彭，肖路，程继发，
申请(专利权)人：湖南烁科热工智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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