一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及以一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置。
【背景技术】
[0002]钒氮合金作为一种新型的合金添加剂，在含钒微合金化钢中正在得到广泛的应用。国内最典型的成功应用实例是以HRB400MPa III级钢筋为代表的长条产品，钒氮合金代替钒铁进行钒合金化，可以显著提高钢筋强度，而不影响塑性和焊接性，与此同时，在保证钢筋一定强度的情况下可以减少合金的加入量，降低合金化成本，因此目前国内许多钢铁企业已采用钒氮合金生产高强钢筋。近年来，钒氮合金化技术还在非调质钢、高强度厚壁Η型钢、CSP产品以及工具钢中得到应用研究。采用钒氮合金化技术开发的相关产品，质量优良、稳定，合金化成本低，经济效益十分显著，促进了钢铁产品升级换代。
[0003]钒氮合金的烧结炉包括立式窑和卧式窑两种，两者应用都非常广泛，但是也存在着一些问题。卧式窑占地面积大，资金建设投入比较大；而采用立式窑时，原料中的水分受热蒸发而沿着立式窑内腔上移对后续物料影响严重，产品表面易氧化。同时，两种窑对烧成产品的余热的利用率较低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置，该装置采用我卧式窑和立式窑组合方式，减小占地面积，减小投资建设资金投入，并且综合利用产品余热，克服立式窑水蒸气对后续物料的严重影响，大大减少了产品表面氧化，保证了产品外在质量。
[0005]本发明采用的技术方案是:
一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置，装置包括窑本体，所述窑本体依次可分成水平设置的球坯预热段和预还原段，竖直设置的氮碳化反应段和初始冷却段以及水平设置的出料段，在所述出料段的上方设有一个球坯余热脱水腔且两者连通，在所述球坯预热段的入口处设有进料闸门，所述氮碳化反应段处窑本体内壁上设有加热器，在所述初始冷却段内装有水平设置机械托料器、推料器以及竖直设置的底托料装置，在所述出料段的出口处设有出料闸门。
[0006]进一步地，所述加热器采用中频加热系统。
[0007]进一步地，在所述碳氮化反应段内设有温度感应器。
[0008]进一步地，所述球坯预热段的长度为石墨钵长度的4~6倍。
[0009]进一步地，其在所述球坯预热段外设有一水平推钵装置。
[0010]本发明的有益效果是:
本发明的设计的装置工作时，首先将装好球坯的石墨钵依次装入球坯余热烘干脱水腔内，利用烧成后的产品携带的高温进行余热脱水，经过40~60分钟烘干脱水，使球坯含水量降低到1%以下，然后将烘干脱水后的石墨钵及球坯用专用提升装置提升到顶部加料平台，再将石墨钵在球坯预热段加料口处依次摆放4~6个，然后按工艺要求由水平推钵装置按时将石墨钵子推入球坯预热段内。当氮碳化反应段底部的石墨钵被水平推入出料段一个，那么球坯预热段中的石墨钵就向推进一个，即产品出料口也相应出一个石墨钵。这样按各控制节点工艺参数、依次、按时、自动循环，就可以生产出合格的钒氮合金产品。
[0011]同其他窑炉相比本发明具有以下优点:
1)立-卧组合融合了立式窑和卧式窑优点，既减少占地面积有有效降低了厂房高度，大幅节约建设投资；
2)降低立式部分高度，使石墨钵工作压力减少约一半，可以通过减薄石墨钵壁厚以增加产量，提高炉子生产效率；
3)高温区(氮碳化反应段)加热采用电热效率很高的中频感应原理，使产品电耗大幅低于其他卧式炉窑；
4)在出料段上部的设置球坯余热脱水腔，充分利用了产品余热，在冷却产品同时，利用产品所含热能使球坯(原料)烘干脱水，使浪费的热能得到有效的利用；
5)顶部水平卧式球坯预热段中，球坯进一步干燥，达到400°C，所含水分基本脱除干净，由于在卧式通道中干燥，球坯水蒸气向上排出，并从窑本体上部经尾部烟道排出，克服了立式窑水蒸气对后续物料的严重影响，大大减少了产品表面氧化，保证了产品外在质量。
【附图说明】
[0012]图1是本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明的目的及技术方案的优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。
[0014]如附图1所示，一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置，装置包括窑本体1，所述窑本体1依次可分成水平设置的球坯预热段2和预还原段3，竖直设置的氮碳化反应段4和初始冷却段5以及水平设置的出料段6，在所述出料段6的上方设有一个球坯余热脱水腔7且两者连通，在所述球坯预热段2的入口处设有进料闸门8，所述氮碳化反应段4处窑本体1内壁上设有加热器9，在所述初始冷却段5内装有水平设置机械托料器10、推料器11以及竖直设置的底托料装置12，在所述出料段6的出口处设有出料闸门13。
[0015]进一步地，所述加热器9采用中频加热系统。
[0016]进一步地，在所述碳氮化反应段4内设有温度感应器。
[0017]进一步地，所述球坯预热段2的长度为石墨钵14长度的4~6倍。
[0018]进一步地，在所述球坯预热段2外设有一水平推钵装置15。
[0019]本发明的工作方式为:首先将装好球坯的石墨钵14依次装入球坯余热烘干脱水腔7内，利用烧成后的产品携带的高温进行余热脱水，经过40~60分钟烘干脱水，使球坯含水量降低到1%以下，然后将烘干脱水后的石墨钵14及球坯用专用提升装置提升到顶部加料平台，再将石墨钵14在球坯预热段2加料口处依次摆放4~6个，然后按工艺要求由水平推钵装置15按时将石墨钵子推入球坯预热段2内。当氮碳化反应段4底部的石墨钵被水平推入出料段6 —个，那么球坯预热段2中的石墨钵14就向推进一个，即产品出料口也相应出一个石墨钵14。这样按各控制节点工艺参数、依次、按时、自动循环，就可以生产出合格的隹凡氮合金产品。
[0020]同其他窑炉相比本发明具有以下优点:
1)立-卧组合融合了立式窑和卧式窑优点，既减少占地面积有有效降低了厂房高度，大幅节约建设投资；
2)降低立式部分高度，使石墨钵工作压力减少约一半，可以通过减薄石墨钵壁厚以增加产量，提高炉子生产效率；
3)高温区(氮碳化反应段)加热采用电热效率很高的中频感应原理，使产品电耗大幅低于其他卧式炉窑；
4)在出料段上部的设置球坯余热脱水腔，充分利用了产品余热，在冷却产品同时，利用产品所含热能使球坯(原料)烘干脱水，使浪费的热能得到有效的利用；
5)顶部水平卧式球坯预热段中，球坯进一步干燥，达到400°C，所含水分基本脱除干净，由于在卧式通道中干燥，球坯水蒸气向上排出，并从窑本体上部经尾部烟道排出，克服了立式窑水蒸气对后续物料的严重影响，大大减少了产品表面氧化，保证了产品外在质量。
【主权项】
1.一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置，其特征在于:装置包括窑本体(1)，所述窑本体(1)依次可分成水平设置的球坯预热段(2 )和预还原段(3 )，竖直设置的氮碳化反应段(4)和初始冷却段(5)以及水平设置的出料段(6)，在所述出料段(6)的上方设有一个球坯余热脱水腔(7)且两者连通，在所述球坯预热段(2)的入口处设有进料闸门(8)，所述氮碳化反应段(4)处窑本体(1)内壁上设有加热器(9)，在所述初始冷却段(5)内装有水平设置机械托料器(10)、推料器(11)以及竖直设置的底托料装置(12)，在所述出料段(6)的出口处设有出料闸门(13)。2.根据权利要求1所述的一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置，其特征在于:所述加热器(9)采用中频加热系统。3.根据权利要求1所述的一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置，其特征在于:在所述碳氮化反应段(4)内设有温度感应器。4.根据权利要求1所述的一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置，其特征在于:所述球坯预热段(2)的长度为石墨钵(14)长度的4~6倍。5.根据权利要求1所述的一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置，其特征在于:在所述球坯预热段(2)外设有一水平推钵装置(15)。
【专利摘要】本发明公开了一种立卧组合式中频加热制备钒氮合金的装置，装置包括窑本体，所述窑本体依次可分成水平设置的球坯预热段和预还原段，竖直设置的氮碳化反应段和初始冷却段以及水平设置的出料段，在所述出料段的上方设有一个球坯余热脱水腔且两者连通，在所述球坯预热段的入口处设有进料闸门，所述氮碳化反应段处窑本体内壁上设有加热器，在所述初始冷却段内装有水平设置机械托料器、推料器以及竖直设置的底托料装置，在所述出料段的出口处设有出料闸门。该装置采用我卧式窑和立式窑组合方式，减小占地面积，减小投资建设资金投入，并且综合利用产品余热，克服立式窑水蒸气对后续物料的严重影响，大大减少了产品表面氧化，保证了产品外在质量。
【IPC分类】C22C27/02, C22C35/00
【公开号】CN105274421
【申请号】CN201510150999
【发明人】张平俊
【申请人】四川展祥特种合金科技有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年4月1日