一种推板窑预热氮气的装置制造方法及图纸

一种推板窑预热氮气的装置，属于冶金生产设备技术领域，用于在推板窑生产氮化钒过程中预热氮气，其技术方案是：它由预热夹套和预热管组成，预热夹套为环绕在废气排放烟筒外壁上的套筒结构，在预热夹套的腔体内分布有多个挡片，挡片分别垂直安装在烟筒外壁表面和套筒壁的内壁表面；预热管安装在炉壳内部的外层保温棉和内层保温棉之间；预热夹套和预热管的进气端与氮气输气管连接，排气端与推板窑的氮气进气通道相连接。本实用新型专利技术在推板窑生产氮化钒的过程中，利用窑内排放的高温废气及炉体表面散失的热量对入炉氮气进行加热，可有效提高氮气的入炉温度，从而起到节能效果，很好地解决目前推板窑生产氮化钒时能耗高的问题，具有显著的经济效益。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种推板窑生产氮化钒过程中预热氮气的节能装置，属于冶金生产设备

技术介绍
推板窑又称推板炉或推板式隧道窑，是一种连续式加热烧结设备，按照烧结产品的工艺要求，布置所需的温区及功率，组成设备的热工部分，满足产品对热量的需求。现有生产氮化钒用推板窑的窑体主要分为三个区域预热段、高温段和冷却段，反应物料由窑头进入炉膛内后，依次经过预热、高温烧制、冷却，最后由窑尾出炉。用推板窑生产氮化钒时，要向炉内连续通入高纯氮气，以保证氮化钒烧结时炉内为氮气气氛。在此过程中氮气有两 个作用一是作为产品氮化的反应物，二是对炉内高温生产条件下的产品及耐材进行氮气“保护”。在氮化钒生产过程中，氮气经氮气进气通道入炉，此时反应烧制温度约为1300 V -1500 °C，氮气流量约100 m3/h -180m3/h,而入炉氮气的温度一般只有-10°C -30°C。在生产过程中，只有冷却段入炉氮气温度低对生产有利，而在预热段、高温段，氮气通入炉内时，需要从-10°C -30°C加热到1300°C-1500°C，此过程中需要吸收大量的热量，增加了能耗。因此如何在不增加能耗的情况下，提高氮气的入炉温度，将有利于降低氮化推板窑的能耗，增加效益。另一方面，推板窑生产过程中，在高温条件下炉体炉壳表面的温度可达到600C -100°C，而炉壳内表面的温度可达到100°C -200°C，而靠近炉壳的第一层保温棉内部的温度可达到300°C以上；此外，炉内废烟气排放烟筒内废气的温度可达到200°C -300°C。如能利用好这些散失的热量，就能提高推板窑能源利用率，降低能耗。这对氮化钒生产具有重要的意义。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种推板窑预热氮气的装置，这种装置能够在推板窑生产过程中充分利用散失的热量，在不增加能耗的情况下，提高氮气的入炉温度，达到节能、降耗、增效的目的。解决上述技术问题的技术方案是—种推板窑预热氮气的装置，它的构成中包括预热夹套，预热夹套为环绕在废气排放烟筒外壁上的套筒结构，套筒壁与烟筒外壁之间的空腔是预热夹套的腔体，在预热夹套的腔体内分布有多个挡片，挡片分别垂直安装在烟筒外壁表面和套筒壁的内壁表面，预热夹套的进气端与氮气输气管连接，预热夹套排气端与推板窑的氮气进气通道相连接。上述推板窑预热氮气的装置，它的构成中还有预热管，预热管安装在炉体预热段、高温段的炉壳内部的外层保温棉和内层保温棉之间，预热管的进气端与氮气输气管连接，预热管排气端与推板窑的氮气进气通道相连接。上述推板窑预热氮气的装置，所述预热夹套的腔体厚度为5-100mm，预热夹套内安装的挡片高度为3-80mm，挡片在预热夹套的腔体内呈环形间隔分布，或呈片状错落间隔分布。 上述推板窑预热氮气的装置，所述预热管铺设的形状为螺旋形状，或铺设为“S，，形，或铺设为螺旋形状和“S”形相结合的形状。本技术的有益效果在推板窑生产氮化钒的过程中，利用窑内排放的高温废气及炉体表面散失的热量对入炉氮气进行加热，可有效提高氮气的入炉温度，从而起到节能效果。经本技术改造后，可大大降低氮化钒生产能耗。经测算，自炉内排气孔排出的废气的温度可达到200°C-30(TC，预热夹套中的氮气吸收烟筒内废气的热量后，入炉时其温度可接近达到150°C _250°C;炉壳第一层保温棉内的温度可达到300°C以上，预热管中的氮气预热后，入炉氮气温度能够达到200°C -250°C。以某单位推板窑为例，其生产功率为380Kw，入炉氮气流量150 m3/h，经改造后，每小时节可电75Kwh，即相当于实际使用功率仅305Kw，能耗降低了 19. 7%，节能效果十分显著。因此利用本技术可很好地解决目前推板窑生产氮化钒时能耗高的问题，对于进一步降低氮化f凡的生产能耗，提高氮化f凡与其他同类产品(如f凡铁、氮化f凡铁等)的市场竞争力具有良好的作用。附图说明图I是本技术的预热夹套结构及安装示意图；图2是本技术的预热管结构及安装示意图。图中标记如下烟筒I、预热夹套2、挡片3、氮气输气管4、废气5、预热后氮气6、氮气进气通道7、炉膛8、预热管9。具体实施方式本技术包括预热夹套2和预热管9两部分，通过预热夹套2和预热管9充分利用推板窑生产过程中散失的热量，在不增加能耗的情况下，提高氮气的入炉温度，达到节能、降耗、增效的目的。图中显示，预热夹套2为环绕在废气排放烟筒外壁上的套筒结构，套筒壁与烟筒外壁之间的空腔是预热夹套2的腔体，预热夹套2的腔体厚度为5-100mm。预热夹套2的进气端与氮气输气管4连接，预热夹套2排气端与推板窑的氮气进气通道7相连接。氮气进入预热夹套2内，氮气与高温的烟筒外壁接触后可被加热。在预热夹套2的腔体内分布有多个挡片3，挡片3分别垂直安装在烟筒外壁表面和套筒壁的内壁表面，预热夹套2内安装的挡片3高度为3-80mm，挡片3在预热夹套2的腔体内呈环形间隔分别，或呈片状错落间隔分布。增加挡片3后，不但增加了预热夹套2内对氮气加热的加热面积和加热时间，还能使流过的氮气呈紊流状态，提高氮气的加热效果。在推板窑生产时，根据炉体情况，每温区设一个氮气进气通道7，一般设8-12个氮气进气通道7，氮气由氮气进气通道7向炉膛8内通入氮气，反应剩余的氮气及反应生成的气体组成的高温尾气由窑头部分的炉体上的排气孔排出，排气孔排出的废气进入烟筒I。每条推板窑一般有排气孔5-6个,分别接一根烟筒I,这些烟筒I在炉体上方3-5m处汇集为一根总烟筒后，由总烟筒引出厂房外排出废气，为利用烟筒散失的余热，在烟筒I外加一预热夹套2，将氮气通进预热夹套2与烟筒I的夹层进行预热后，氮气入炉。图中显示，预热管9安装在炉体预热段、高温段的炉壳内部的外层保温棉和内层保温棉之间，预热管9的进气端与氮气输气管4连接，预热管9排气端与推板窑的氮气进气通道7相连接。推板窑炉膛外面的保温层由保温耐火材料组成，主要起到保温作用，保温层在外面贴近炉壳为外层保温棉和内层保温棉，在两层保温棉之间以每个氮气进气通道7为中心以螺旋形状、或以“S”形或以螺旋形状和“S”形等回旋型设计相结合铺设氮气预热管9，以增大氮气预热时的加热面积及加热时间，预热后的氮气直接通过氮气进气通道7入炉。本技术的一个实施例的实施效果如下·(I)自炉内排气孔排出的废气的温度可达到200°C _300°C，随着废气5在烟筒I内的移动，温度逐渐降低。因此氮气经过充分预热后，入炉时其温度可接近达到150 0C -250 °C。通过烟筒I预热的氮气流量为50 m3/h，预热后温度达到200°C，则入炉氮气经烟筒处预热装置预热后，每小时可节电25Kwh ;按年生产300天计算，年可节电18万度。单窑每年可节省约9万元。(2)炉壳第一层保温棉内的温度可达到300°C以上，在其内部铺设预热管9，由于入炉氮气在氮气预热管9盘旋距离较长，氮气能被充分加热，入炉氮气温度能够达到200 0C -250。。。通过炉体预热段、高温段预热的氮气的氮气量为100m3/h，预热后温度达到200°C，入炉氮气经炉体高温段处的氮气预热装置预热后，每小时可节电50Kwh ;按年生产300天计算，年可节电36万度。单窑每年可节省约18万元。权利要求1.一种推板窑预本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种推板窑预热氮气的装置，其特征在于：它的构成中包括预热夹套（2），预热夹套（2）为环绕在废气排放烟筒外壁上的套筒结构，套筒壁与烟筒外壁之间的空腔是预热夹套（2）的腔体，在预热夹套（2）的腔体内分布有多个挡片（3），挡片（3）分别垂直安装在烟筒外壁表面和套筒壁的内壁表面，预热夹套（2）的进气端与氮气输气管（4）连接，预热夹套（2）排气端与推板窑的氮气进气通道（7）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东辉，李九江，朱立杰，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司承德分公司，
类型：实用新型
国别省市：