一种五氧化二钒三步法熔化炉的制作方法

本技术属于钒氮合金生产，具体涉及一种五氧化二钒三步法熔化炉。

背景技术：

1、钒氮合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。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。钒氮合金生球生产工艺为，使用磨粉机将片状五氧化二钒研磨至粉状钒氧化合物，加入碳质还原剂(石墨粉)、粘结剂(水)、促进剂(铁粉)混合均匀，然后经压球机施加压力成型为40mm×40mm×25mm的椭球型成型物(生球)，在中频炉立窑或推板窑中进行碳热还原-氮化法，将生球置于氮气流下，在高温环境下，急热烧结制成钒氮合金。

2、目前，生产钒氮合金所用的片状五氧化二钒往往采用三步法工艺，即，将含水40％左右的多钒酸铵的钒饼分干燥、脱氨、熔化三个过程依次进行。首先，将钒饼由送料机送入干燥机内，加热的热空气进入干燥机，在机械打散作用下，使钒饼快速干燥成粉，形成粉状的多钒酸铵；然后，将干燥好的粉状钒连续送入脱铵炉内，经加热的热空气进入脱铵炉内，同进入炉内的粉状钒快速混合，在连续流动中实现快速分解，经数十秒钟后分解成五氧化二钒粉钒；最后，五氧化二钒粉钒通过螺旋输送机送至熔化炉内受热熔化，熔化的五氧化二钒液体经出液溜槽进入水冷圆盘铸片机进行铸片，进而获得片状五氧化二钒。

3、例如cn114538514a公开了一种三步法制备五氧化二钒系统，包括干燥单元、煅烧单元和熔化单元；所述干燥单元包括沿物料流向依次串联的加料器、干燥机、第一除尘装置和第一储料装置；所述煅烧单元包括与所述第一储料装置的出料口连通的煅烧炉；所述熔化单元包括与所述煅烧炉的出料口连通的熔化炉。本发明提供的三步法制备五氧化二钒系统，旨在实现提高制备五氧化二钒的生产效率，避免氨气泄漏。

4、然而，生产片状五氧化二钒所采用的三步法工艺一般为连续生产工艺，其中，三步法熔化炉的物料入炉下料口往往在火焰上方，源源不断的粉状五氧化二钒入炉后与火焰接触，形成旋流，再加上钒对于耐材的腐蚀，导致下料口四周的浇注料、耐火砖逐步被腐蚀，下料口随之被烧损，导致熔化炉炉顶漏火，生产不得不停止，被迫进行检修。因此，炉顶下料口处的烧损程度直接决定三步法熔化炉的使用寿命。一般情况下，下料口四周的耐火砖使用周期为4个月。

5、综上所述，目前需要开发一种新型的五氧化二钒三步法熔化炉，尤其是针对炉顶的保护装置，以此延缓炉顶烧穿速度，延长五氧化二钒三步法熔化炉的使用寿命。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种五氧化二钒三步法熔化炉，所述五氧化二钒三步法熔化炉包括炉体，在所述炉体的顶部开设下料口，加料管贯穿所述下料口并在所述炉体的内部突出形成延长加料管，所述延长加料管的外部包裹有环形保护件。本实用新型所述五氧化二钒三步法熔化炉通过对加料管设置延长加料管以及环形保护件，可以对下料口附近的耐火砖进行保护，延缓了下料口处炉顶部位的烧损速度，可以将五氧化二钒三步法熔化炉的使用寿命延长至8个月，而且不会影响熔化炉的正常运转，使用效果良好。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、本实用新型提供了一种五氧化二钒三步法熔化炉，所述五氧化二钒三步法熔化炉包括炉体，在所述炉体的顶部开设下料口，加料管贯穿所述下料口并在所述炉体的内部突出形成延长加料管，所述延长加料管的外部包裹有环形保护件；在所述炉体的侧面开设烧嘴；远离所述烧嘴的方向，在所述炉体的底部开设出料口。

4、本实用新型所述五氧化二钒三步法熔化炉通过对加料管设置延长加料管以及环形保护件，可以对下料口附近的耐火砖进行保护，延缓了下料口处炉顶部位的烧损速度，可以将五氧化二钒三步法熔化炉的使用寿命延长至8个月，而且不会影响熔化炉的正常运转，使用效果良好。

5、作为本实用新型优选的技术方案，所述延长加料管的长度为130-170mm，例如130mm、135mm、140mm、145mm、150mm、155mm、160mm、165mm或170mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

6、值得说明的是，本实用新型所述延长加料管的长度为130-170mm，不可过长也不可过短，如果所述延长加料管的长度超过170mm，则会直接影响下料口正下方的火焰燃烧情况，会打乱燃烧旋流，影响熔化炉的生产效果；如果所述延长加料管的长度不足130mm，则无法有效避免下料口周围的耐火砖被火焰灼烧，还会导致下料口周围的浇注料以及耐火砖被逐步腐蚀、烧损，导致三步法熔化炉的使用寿命缩短。

7、作为本实用新型优选的技术方案，所述环形保护件的厚度为80-120mm，例如80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、115mm或120mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

8、值得说明的是，本实用新型所述环形保护件的厚度，指的是沿所述延长加料管的径向方向，所述环形保护件单侧的厚度；所述环形保护件的厚度为80-120mm不可过大也不可过小，如果所述环形保护件的厚度小于80mm，则无法有效覆盖下料口周围的浇注料，会导致浇注料被火焰灼烧同时被钒腐蚀，进而导致下料口周围的耐火砖大面积裸露，并被逐渐腐蚀、烧毁；如果所述环形保护件的厚度大于120mm，保护效果并未进一步提高，反而会增大材料成本。

9、作为本实用新型优选的技术方案，所述环形保护件包括金属表皮以及填充内部的浇注料。

10、作为本实用新型优选的技术方案，所述环形保护件的内部还包括金属骨架，可以给浇注料提供有效支撑，增强凝固后的浇注料的机械强度。

11、作为本实用新型优选的技术方案，所述金属表皮为钢板。

12、作为本实用新型优选的技术方案，所述浇注料为高纤维型浇注料。

13、作为本实用新型优选的技术方案，所述金属骨架包括拔钉。

14、值得说明的是，本实用新型所述延长加料管采用焊接方式与原有加料管相连接，然后在所述延长加料管四周焊接拔钉作为金属骨架，随后在拔钉外部四周焊接钢板作为金属表皮，最后在金属表皮内部填充浇注料，进而在所述延长加料管的外部包裹形成环形保护件。在实际使用过程中，环形保护件可以对延长加料管进行保护，进而延缓了下料口处炉顶部位的烧损速度，可以将五氧化二钒三步法熔化炉的使用寿命延长至8个月，而且不会影响熔化炉的正常运转，使用效果良好。

15、作为本实用新型优选的技术方案，远离所述烧嘴的方向，在所述炉体的顶部设置水梁，使得所述炉体的内部分隔形成沉降室。

16、作为本实用新型优选的技术方案，以所述出料口为基准，所述水梁设置在远离所述烧嘴的方向上。

17、值得说明的是，本实用新型所述五氧化二钒三步法熔化炉从烧嘴处喷出燃料形成火焰，而下料口位于火焰上方，源源不断的粉状五氧化二钒从下料口入炉后与火焰接触受热熔化，因此在远离所述烧嘴的方向，在所述炉体的底部开设出料口，用于收集熔化的五氧化二钒液体，而烟气会带着颗粒料越过出料口，被设置在炉体顶部的水梁进行降温，从而在沉降室完成沉降与收集。

18、与现有技术相比，本实用新型所述五氧化二钒三步法熔化炉通过对加料管设置延长加料管以及环形保护件，可以对下料口附近的耐火砖进行保护，延缓了下料口处炉顶部位的烧损速度，可以将五氧化二钒三步法熔化炉的使用寿命延长至8个月，而且不会影响熔化炉的正常运转，使用效果良好。