隔焰燃气节能双推板炉窑和钒氮合金装置及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钒氮合金技术领域，是一种隔焰燃气节能双推板炉窑和钒氮合金装置 及制备方法。
【背景技术】
[0002] 钒氮合金即氮化钒，钒氮合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁进行合金化 钢生产。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，添加钒氮合金可以节约钒加入量30%至40%， 进而降低了成本。
[0003] 目前国内钒氮合金生产企业有32家。其中，攀枝花钢铁集团年生产钒氮合金 4000T;河南昱千鑫冶金耐材有限公司年生产钒氮合金2200T;宁夏中色东方集团年生产钒 氮合金1500T;其次，在新疆境内钒氮合金生产企业现有2家，年产量1000T。
[0004] 长期以来，钒氮合金生产企业，自动氮气保护推板炉窑生产工艺，热源采用硅钼棒 电加热，这种传统生产装置工艺落后，能耗高，损耗大，硅钼棒不易更换，温度控制不稳定、 运行周期短，物料反应区产生的一氧化碳气体排向室外，对大气造成严重污染。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种隔焰燃气节能双推板炉窑和钒氮合金装置及制备方法，克服了 上述现有技术之不足，其能有效解决传统钒氮合金工艺存在能耗高、损耗大、硅钼棒不易更 换、温度控制不稳定、运行周期短、物料反应区产生的一氧化碳气体排向室外对大气造成严 重污染的问题。
[0006] 本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种隔焰燃气节能双推板炉 窑，包括炉窑本体;炉窑本体从右至左依次分为第一预热段、第二预热段、高温段和冷却段， 对应第一预热段、第二预热段和高温段的炉窑本体的底部内沿轴向间隔设置有两个排烟通 道，对应第一预热段、第二预热段和高温段的炉窑本体的腔体前侧和后侧对称固定连接有 两块碳化硅隔焰板，两块碳化硅隔焰板与炉窑本体的顶部和底部形成反应通道，碳化硅隔 焰板与炉窑本体的顶部、侧部和底部形成预热通道，对应第一预热段的炉窑本体的预热通 道与两个排烟通道相连通，对应第一预热段的炉窑本体上设置有与排烟通道相连通的排烟 端，对应高温段炉窑本体的上部前侧和上部后侧沿轴向分别分布有安装孔，炉窑本体的相 邻上部前侧安装孔和上部后侧安装孔相错开，在安装孔上固定安装有烧嘴，烧嘴的出气端 位于对应高温段炉窑本体的预热通道内，在烧嘴的进气端上分别固定安装有燃气支管和助 燃风支管;在高温段和冷却段之间固定连接有高温挡火墙，高温挡火墙上设置有与高温段 的反应通道和冷却段的腔体相通的连通通道，对应冷却段的炉窑本体上沿轴向分布有与冷 却段的腔体相通的氮气进口端。
[0007]下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进： 上述在炉窑本体的底部固定安装有底座;或/和，炉窑本体包括外壳、保温层和耐火层， 在外壳的内侧固定连接有保温层，在保温层的内侧固定连接有耐火层;或/和，外壳为不锈 钢外壳，在第一预热段反应通道底部的耐火层、第二预热段反应通道底部的耐火层、高温段 反应通道底部的耐火层、高温挡火墙的连通通道底部的耐火层和冷却段的腔体底部的耐火 层上分别固定连接有耐磨底板。
[0008] 上述对应第一预热段的顶部保温层和侧部保温层均为硅酸铝纤维毯，对应第一预 热段的底部保温层为轻质粘土，对应第一预热段的顶部耐火层、侧部耐火层和底部耐火层 均为高铝聚轻砖，对应第一预热段的耐磨底板和耐火层之间固定连接有至少一层高铝砖； 或/和，对应第二预热段的顶部保温层和侧部保温层均为硅酸铝纤维毯，对应第二预热段的 底部保温层为轻质粘土，对应第二预热段的顶部耐火层、侧部耐火层和底部耐火层均为高 铝聚轻砖，对应第二预热段的耐磨底板和耐火层之间固定连接有至少一层高铝砖;或/和， 对应高温段的顶部保温层和侧部保温层均为硅酸铝纤维毯，对应高温段的底部保温层为高 铝聚轻砖，对应高温段的顶部耐火层从外至内依次为含锆纤维毯和氧化铝空心球砖，对应 高温段的侧部耐火层从外至内依次为含锆纤维毯、轻质莫来石砖和氧化铝空心球砖，对应 高温段的底部耐火层从外至内依次为轻质莫来石砖和氧化铝空心球砖，对应高温段的耐磨 底板和耐火层之间固定连接有一层刚玉;或/和，高温挡火墙的顶部保温层和侧部保温层均 为硅酸铝纤维毯，高温挡火墙的底部保温层为轻质粘土，高温挡火墙的顶部耐火层为轻质 莫来石砖，高温挡火墙的侧部耐火层从外至内依次为轻质粘土、刚玉和轻质莫来石砖，高温 挡火墙的底部耐火层为刚玉，高温挡火墙的连通通道底部耐火层和耐磨底板之间固定连接 有一层轻质莫来石砖;或/和，对应冷却段的顶部保温层和侧部保温层均为硅酸铝纤维毯， 对应冷却段的底部保温层为轻质粘土，对应冷却段的顶部耐火层和侧部耐火层均为不锈 钢，对应冷却段底部的耐火层为高铝聚轻砖，对应冷却段的耐磨底板和耐火层之间固定连 接有一层轻质莫来石砖。
[0009] 本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种使用隔焰燃气节能双推板 炉窑的钒氮合金装置，包括炉窑本体和干燥窑;在干燥窑的腔体中部沿轴向有一排滚动杆， 滚动杆的两端通过轴安装在干燥窑的侧壁上，在干燥窑的上部沿轴向分布有与干燥窑的腔 体相连通的排湿端，在干燥窑的下部沿轴向分布有与干燥窑的腔体相连通的烟气进口端， 在干燥窑的外侧通过支架固定安装有两端被盲死的集烟管，集烟管和炉窑本体的排烟端通 过烟气回用管固定连接在一起，在集烟管上固定分布有烟气分配管，烟气分配管和对应干 燥窑的烟气进口端固定连接在一起，在炉窑本体和干燥窑之间的左侧有左导轨，在炉窑本 体和干燥窑之间的右侧有右导轨。
[0010] 下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进： 上述在炉窑本体的外侧通过支架固定安装有氮气主管，在氮气主管上固定分布有氮气 支管，氮气支管和对应的炉窑本体的氮气进口端固定连接在一起，在氮气支管上固定安装 有阀门；或/和，在干燥窑的外侧通过支架固定安装有集湿管，在集湿管上固定分布有集湿 支管，集湿支管和对应干燥窑的排湿端固定连接在一起。
[0011] 上述在炉窑本体的外侧有换热器，在炉窑本体的外侧通过支架固定安装有助燃风 主管，助燃风主管和换热器的出口端固定连接在一起，在助燃风主管上固定分布有助燃风 支管，助燃风支管和对应的烧嘴的进气端固定连接在一起，在助燃风支管上分别固定安装 有助燃风执行器、助燃风取压管和阀门，在助燃风取压管上固定安装有阀门；或/和，在炉窑 本体的外侧有助燃风机，助燃风机的出口端和换热器的进口端通过软管固定连接在一起。
[0012] 上述在炉窑本体的外侧通过支架固定安装有燃气主管，在燃气主管上固定分布有 燃气支管，燃气支管和对应的烧嘴的进气端固定连接在一起，在燃气主管上分别固定安装 有压力表、过滤器、稳压调节阀、电磁阀、低压开关阀和高压开关阀，在燃气支管上分别固定 安装有电磁阀、比例阀、燃气取压管和阀门，在燃气取压管上固定安装有阀门；或/和，在炉 窑本体的外侧有排烟供热风机，排烟供热风机的进口端和炉窑本体的排烟端通过软管固定 连接在一起，排烟供热风机的出口端和集烟管通过烟气回用管固定连接在一起;或/和，在 左导轨的一侧有顶车机，在烟气回用管上固定安装有阀门；或/和，在右导轨和干燥窑之间 设置有装卸区。
[0013] 本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的：一种钒氮合金制备方法，按下 述步骤进行:第一步，将五氧化二钒和石墨依次加入球磨机中进行研磨均化，研磨均化后得 到混合料;第二步，混合料加入喷淋搅拌机进行喷淋搅拌，喷淋搅拌后送入压球机中进行压 制，压制后得到生球;第三步，通过燃气支管向烧嘴通入燃气，通过助燃风支管向烧嘴通入 助燃气体，烧嘴点火对炉窑本体的高温段进行加热，同时通过氮气主管和氮气支管向炉窑 本体内通入氮气，燃烧后的烟气依次经炉窑本体的第二预热段和第一预热段的预热通道对 第二预热段和第一预热段进行加热，加热后的烟气最后经烟气回用管、集烟管和烟气分配 管进入干燥窑中对干燥窑进行加热;第四步，将压制好的生球装入碳化硅坩埚中，然后把装 有生球的碳化硅坩埚排好放置在干燥窑的滚动杆上，在干燥窑内温度为180°C至220°C下干 燥3.5h至4.5h;第五步，把装有干燥后的生球的碳化硅坩埚放置在炉窑本体内的耐磨底