专利名称：五氧化二钒一次烧成钒氮合金高温氮气氛烧结窑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及五氧化二钒一次烧成钒氮合金高温氮气氛烧结窑，进 一步是指高温氮气氛烧结窑的炉体结构。
背景技术：
随着钒氮合金在HRB400Mpa、 500Mpa级钢筋、P510L大梁板、N80 非调质石油套管、09V310乙字钢以及高速工具钢等钢种的应用，钒氮合金 的年需求增长率在40%以上，行业进入一个需求旺盛快速发展的阶段。现 在我国钒氮合金烧结工艺设备有两种，即三氧化二钒一次烧成设备和五氧 化二钒二次烧成设备。
三氧化二钒原料从市场无法购得，五氧化二钒二次烧成的电耗和人力 成本较高，对五氧化二钒一次烧成钒氮合金高温氮气氛烧结窑设备需求旺 盛。要达到五氧化二钒一次烧成钒氮合金的要求，有以下几个问题需要解 决(l)在升温段要保证在高温氮气氛下用C和N完全置换出V205中的氧形 成VC和VN两种化合物并排除杂质；(2)在高温段保证表观密度的要求；(3) 在降温段设计一段渗氮区，保证产品氮含量要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一
种五氧化二钒一次烧成钒氮合金高温氮气氛烧结窑，可以实现由V2(3s—次
烧结生成VN的工业化生产，设备运行可靠、平稳。
本实用新型的技术方案是，所述五氧化二钒一次烧成钒氮合金高温氮气氛烧结窑的窑炉体依次由低温段、升温段、高温段、降温段组成，其结 构特点是
a. 所述升温段的结构为两侧外墙体之间的窑腔底部装有底衬，该窑 腔两侧分别为加热室，所述窑腔和其两侧的加热室顶部为设有排气口的顶 衬，沿窑炉长度方向安装的至少二条导轨装在所述底衬上，位于所述导轨 与加热室内侧之间导向边也安装在所述底衬上，组成升温段窑炉体的所述 各结构均采用电熔镁砖做成；
b. 所述高温段的结构为所述窑炉体底部装有底衬，而两侧外墙体之 间的窑腔两侧分别为加热室，所述窑腔和其两侧的加热室顶部为顶衬，位 于所述两加热室内侧的支撑件装在所述底衬上并位于所述窑腔下部，炉衬 板安装在该支撑件顶部，组成该高温段窑炉体的所述各结构均采用石墨件 做成。
以下对本实用新型做出进一步说明。
参见图1至图3，本实用新型的五氧化二钒一次烧成钒氮合金高温氮 气氛烧结窑的窑炉体依次由低温段、升温段、高温段、降温段组成，其结 构特点是
a. 所述升温段的结构为两侧外墙体5之间的窑腔8底部装有底衬1， 该窑腔8两侧分别为加热室4，所述窑腔8和其两侧的加热室4顶部为设 有排气口 7的顶衬6，沿窑炉长度方向安装的至少二条导轨2装在所述底 衬1上，位于所述导轨与加热室内侧之间导向边3也安装在所述底衬1上，
组成升温段窑炉体的所述各结构均采用电熔镁砖做成；
b. 所述高温段的结构为所述窑炉体底部装有底衬11，而两侧外墙体17之间的窑腔16两侧分别为加热室14，所述窑腔16和其两侧的加热 室14顶部为顶衬15，位于所述两加热室14内侧的支撑件12装在所述底 衬11上并位于所述窑腔16下部，炉衬板13安装在该支撑件12顶部，组 成该高温段窑炉体的所述各结构均采用石墨件做成。本实用新型中，产品经过图2所示的升温段时，氧化钒与碳反应生成 碳化钒和一氧化碳；由图2所示升温段窑炉体截面结构可知，导轨2、导 向边3砌在底衬1上可保证推板在导轨2上平稳移动，加热腔4砌在底衬 1上在其中并安装加热体，顶衬6安装在加热腔4上形成产品进出通道， 排气口 7安装在顶衬6上用以排放烧结产生的气体。根据该区段的温度、 气氛和腐蚀介质，以及以往在该区段试用的各种耐火材料，本实用新型选 用电熔镁砖(FRMZ-97)作为该区段(650。C 110(TC段)的结构材料，在 充分满足钒氮合金烧结工艺的前提下，适当增大该区的进、排气量，在该 区段适当位置增加排气口 7，可在砖表面生成与腐蚀物成份相似的涂层来 减缓内衬的腐蚀，这样既能保证反应的正常进行，又能把对内衬材料的侵 蚀降到最低。图2表示高温段(氮化段U00 152(TC)的窑炉体截面结构，该结构 及选用选用石墨作内衬材料，即使经超高电弧灼烧，重量的损失很小，热 膨胀系数也很小，在高温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏， 温度突变时，体积变化不大，也不会产生裂纹，完全满足该区段温度的要 求。并且，将支撑件12、炉床板13砌在底衬11上保证了推板在炉床板13 上平稳移动，加热腔14砌在底衬11上安放加热体，顶衬15安装在加热腔 14上形成产品进出通道。由以上可知，本实用新型为一种五氧化二钒一次烧成钒氮合金高温氮 气氛烧结窑，它可以实现由V205—次烧结生成VN的工业化生产，在配置 外循环自动控制系统、温度控制系统后，保证了设备运行的可靠、平稳
图1是本实用新型一种实施例整体结构示意图； 图2是图1中窑炉体升温段的截面结构示意图； 图3是图1中窑炉体高温段的截面结构示意图。在图中卜底衬，4一加热室，7—排气口 ，12—支撑件，15—顶衬，2—轨道， 5—外墙体， 8—窑腔， 13—炉床板， 16—窑腔。3—导向边， 6—顶衬， ll一底衬， 14一加热室，具体实施方式
参见图1至3，本实用新型的五氧化二钒一次烧成钒氮合金高温氮气氛烧结窑的窑炉体依次由低温段、升温段、高温段、降温段组成，其中a.所述升温段的结构为两侧外墙体5之间的窑腔8底部装有底衬1 ， 该窑腔8两侧分别为加热室4，所述窑腔8和其两侧的加热室4顶部为设 有排气口 7的顶衬6，沿窑炉长度方向安装的至少二条导轨2装在所述底 衬1上，位于所述导轨与加热室内侧之间导向边3也安装在所述底衬1上， 组成升温段窑炉体的所述各结构均采用电熔镁砖FRMZ-97做成； b.所述高温段的结构为所述窑炉体底部装有底衬11，而两侧外墙体17之间的窑腔16两侧分别为加热室14，所述窑腔16和其两侧的加热室14 顶部为顶衬15，位于所述两加热室14内侧的支撑件12装在所述底衬11 上并位于所述窑腔16下部，炉衬板13安装在该支撑件12顶部，组成该高 温段窑炉体的所述各结构均采用石墨件LG180-95做成。
权利要求1、一种五氧化二钒一次烧成钒氮合金高温氮气氛烧结窑，窑炉体依次由低温段、升温段、高温段、降温段组成，其特征是a.所述升温段的结构为两侧外墙体(5)之间的窑腔(8)底部装有底衬(1)，该窑腔(8)两侧分别为加热室(4)，所述窑腔(8)和其两侧的加热室(4)顶部为设有排气口(7)的顶衬(6)，沿窑炉长度方向安装的至少二条导轨(2)装在所述底衬(1)上，位于所述导轨与加热室内侧之间导向边(3)也安装在所述底衬(1)上，组成升温段窑炉体的所述各结构均采用电熔镁砖做成；b.所述高温段的结构为所述窑炉体底部装有底衬(11)，而两侧外墙体(17)之间的窑腔(16)两侧分别为加热室(14)，所述窑腔(16)和其两侧的加热室(14)顶部为顶衬(15)，位于所述两加热室(14)内侧的支撑件(12)装在所述底衬(11)上并位于所述窑腔(16)下部，炉衬板(13)安装在该支撑件(12)顶部，组成该高温段窑炉体的所述各结构均采用石墨件做成。
专利摘要一种V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>一次烧成钒氮合金高温氮气氛烧结窑，窑炉体依次由低温段、升温段、高温段、降温段组成；升温段的两侧外墙体之间的窑腔有底衬而其两侧分别为加热室，窑腔顶部为设有排气口的顶衬，导轨装在所述底衬上，位于加热室内侧的导向边装在底衬上，组成升温段窑炉体的各结构均采用电熔镁砖做成；高温段的窑炉体底部装有底衬而两侧外墙体之间的窑腔两侧为加热室，窑腔顶部为顶衬，支撑件装在所述底衬上并位于窑腔下部，炉衬板装在支撑件顶部，组成高温段窑炉体的各结构均采用石墨件做成。它可以实现由V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>一次烧结生成VN的工业化生产，设备运行的可靠、平稳。
文档编号F27B9/02GK201152680SQ20072006504
公开日2008年11月19日 申请日期2007年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者何远湘, 刘秋生, 程远贵 申请人:中国电子科技集团公司第四十八研究所