一种回转氮化炉的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本实用新型涉及一种回转氮化炉。
【背景技术】
[0002]现有的回转氮化炉主要由炉体、安装在回转氮化炉炉头的送料装置、安装在炉体反应段的氮气输入装置、安装在炉体冷却段的冷却装置和安装在炉尾的出料口组成。
[0003]现有的炉头送料装置是采用沿炉头轴向向炉内吹送氮气，通过氮气将炉料吹送至炉内。由炉头轴向吹送炉料的氮气会造成炉内压力增大，必须依靠炉尾的引风机将炉内过剩氮气排出，这样就会带出大量的炉料和热量，造成生产成本增加、能耗高，同时用氮气输送炉料时，需根据炉内的反应状态调整炉料的投入量，这样就需要调整氮气的流速和流量来进行炉料投入量的调整，由于氮气和炉料的温度较低，氮气流速和流量的波动将带来炉内温度的波动，直接影响到炉内物料的反应时间和产品的质量。
[0004]现有的氮气输入装置是通过氮气输入端的配气装置将氮气通过气体输送管输送至回转氮化炉的反应段，由氮气入炉装置将氮气分配后沿炉体径向吹入炉内的反应段，直接参与氮化反应。
[0005]回转氮化炉内的氮化反应是在萤石或氯化钙、氯化钠等做催化剂的条件下进行的，其最佳的反应温度在1000— 1100°C。维持最佳反应温度的条件是加热量和炉内物料的氮化反应速度，氮气量充足，氮化反应速度快，炉内温度高，反之炉内温度则低。炉内温度太高会发生副反应，而温度太低氮化反应速度降低，产品中残留的游离电石会很高，这不仅影响产品质量和原料、能量的消耗，同时会造成产品在使用时因游离电石受潮或遇水产生大量乙炔气，带来爆炸的安全隐患。因此，这就要求氮化炉内反应段的温度应稳定地保持在1000— 1100°C之间。而目前进入回转氮化炉反应段的氮气是未经预热直接进入氮化炉的反应段，同时进入反应段的氮气流量是根据炉内反应情况进行调节，这样温度较低的氮气直接进入回转氮化炉反应段后，就会造成反应段内炉温的波动，且随着氮气流量的变化，炉温变化增大，这不仅不利于氮化反应的顺利进行，还会造成炉壁结壁严重，进而带来产品质量下降、电石消耗增加、操作人员劳动强度加大等一系列问题。
[0006]现有的冷却装置是在冷却段的外圆面上安装有冷却用水夹套进行冷却，以降低出料温度。由于氮化炉内的炉料进入冷却段时的温度约在900°c以上，这就需要大量的冷却水进行热量的吸收。而水夹套这种冷却方式在水流进出的过程中，会在夹套内产生死角，一方面使冷却段炉体温度不均匀，造成冷却段炉体变形和使用寿命降低，另一方面由于冷却水在水夹套内的流速不均匀，造成流速较慢的冷却水在水夹套内形成冷却死角，当冷却死角内的冷却水水汽化后，就会造成水夹套内的压力迅速升高，将水夹套撑破，轻则使氮化炉冷却水的进出水管崩开，重则使氮化炉冷却段冷却夹套变形，更严重会使夹套破裂，一旦冷却水和炉料相遇就会引起爆炸发生。在国内就有生产厂家因夹套水漏入炉内而发生爆炸事故的例子，同时由于水夹套内的空间较大，对其内水垢的处理较为困难。
[0007]综上所述，现有回转氮化炉的利用氮气向炉内输送物料的装置、反应段的氮气输入装置和炉体冷却段的冷却装置均存在工艺、结构等方面的缺陷，影响回转氮化炉的安全、尚效生广。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，对回转氮化炉的炉头送料装置的送料方式、炉体反应段的氮气输入装置和炉体冷却段的冷却装置的结构进行改进，可有效减小炉内反应段的温度波动幅度、降低生产成的一种回转氮化炉。
[0009]为实现上述发明目的，本实用新型的技术方案是:一种回转氮化炉，包括回转氮化炉炉体、安装在炉头的送料装置、炉体反应段的氮气输入装置、炉体冷却段的冷却装置，其特征在于安装在炉头的送料装置是由垂直于炉头上的炉墙安装的套管和套装在套管内的螺旋输送机组成，套管的一端位于炉墙炉体内一侧并伸出炉墙，套管的另一端位于炉墙炉体外一侧，在位于炉墙炉体外一侧的套管端面固定有密封用法兰，螺旋输送机的输送管套装在套管内在，螺旋输送机的输送管上固定有与密封用法兰相配的法兰，在上述两法兰之间安装有密封垫；
[0010]炉体反应段的氮气输入装置由氮气入炉装置和氮气输入端的配气装置组成，在氮气入炉装置和氮气输入端的配气装置之间的回转氮化炉保温段的炉体外圆面上固定有加热盘管，加热盘管的进气端与氮气输入端的配气装置相连，加热盘管的出口与氮气入炉装置相连；
[0011]炉体冷却段的冷却装置是由固定在氮化炉冷却段外圆面上的冷却盘管组成，冷却盘管进水口与进水装置相连，冷却盘管的出水口与出水装置相连
[0012]上述送料装置中的套管外园面与回转氮化炉炉头的炉墙之间密封固定，上述密封垫为石墨密封垫。
[0013]上述炉体反应段的氮气输入装置中的加热盘管是由横截面为半圆形的半圆管与回转氮化炉保温段的炉体外圆面焊接后形成的螺旋状密封通道。
[0014]上述炉体冷却段的冷却装置中的冷却盘管是由横截面为半圆形的半圆管与氮化炉冷却段炉体外圆面焊接后形成的螺旋状密通道。
[0015]上述加热盘管的材质与回转氮化炉中保温段的炉体外圆面材质相同。
[0016]上述冷却盘管的材质与氮化炉冷却段的炉体外圆面的材质相同。
[0017]上述冷却盘管是由两根半圆管与氮化炉冷却段炉体外圆面形成的双螺旋状密通道组成
[0018]本实用新型的技术方案的特点:1、利用螺旋输送的方式替代了现有技术中的氮气输送炉料的方式，可将现有的炉尾引风机和除尘设备省掉，减少投资和维护成本，同时物料通过螺旋输送机直接输送至炉体内，由炉体内反应气氛所形成的旋流带动至反应区，可有效的减少炉内温度的波动，提高了反应效率和产品质量；并且有结构简单、对炉内温度影响小等特点；2、利用回转氮化炉保温段的炉体表面热量，对进入回转氮化炉反应段的氮气进行预热，使进入反应段氮气温度由目前的50— 80°C增加到300°C以上，一方面可有效减小低温氮气及其氮气流量变化带来的氮化炉反应段内温度波动幅度，另一方面可有效减小回转氮化炉的热损失；由于炉内反应段温度的波动幅度减小，对产品质量的提高、降低能耗、原料消耗和减少操作人员劳动强度，具有非常好的效果；3、对现有回转氮化炉冷却段水冷却结构进行了改进，通过将截面为半圆的螺旋管与氮化炉冷却段的外圆表面所形成的密封的螺旋通道代替水夹套结构，一方面由于流速较快，冷却水吸收的热量增加。经测算与现有的水夹套冷却方式相比，采用相同量的冷却水，冷却水出口的温度由60 °C左右，增加到80°C左右；另一方面由于半圆的螺旋管冷却通道，在冷却水通过时流速均用一致，解决了目前水夹套结构中由于冷却水流速不均匀，造成流冷却水在水夹套内形成冷却死角的问题；第三，本结构对半圆的管螺旋冷却通道的水垢的处理更加方便。
【附图说明】
[0019]附图1为本实用新型送料装置的结构示意图；
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