專利名稱：全封閉氮氣保護推舟式隧道爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)合金鋼添加劑-釩氮合金的爐窯，具體涉及一種全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，屬于爐窯技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前生產(chǎn)釩氮合金的廠家，大多數(shù)使用傳統(tǒng)的推板窯來生產(chǎn)，能耗高、壽命低。傳統(tǒng)推板窯中的推板和料缽為分體式結(jié)構(gòu)，物料裝入量少，而且由于物料敞開空間小，物料和反應(yīng)氣體的接觸面較小，加熱強度和反應(yīng)速度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于釩氮合金生產(chǎn)的全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，具有物料加熱均勻、物料反應(yīng)迅速的特點，不僅提高了生產(chǎn)效率而且制得的產(chǎn)
品質(zhì)量穩(wěn)定。所述的全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，包括爐體，其特點在于爐體的兩端分別設(shè)置進料密封艙和出料密封艙，進料密封艙下部設(shè)置進料爐門，進料橫移小車用于進料爐門和輔助輸送輥道的一端之間的石墨舟運輸，出料密封艙下部設(shè)置出料爐門，出料橫移小車用于出料爐門和輔助輸送輥道的另一端之間的石墨舟運輸，進料橫移小車、進料密封艙、爐體、出料密封艙、出料橫移小車和輔助輸送輥道，形成一個閉路循環(huán)系統(tǒng)，石墨舟由液壓缸驅(qū)動在這個閉路循環(huán)系統(tǒng)中做循環(huán)運動。進料橫移小車往復(fù)運動，用于進料爐門和輔助輸送輥道的一端之間的石墨舟運輸，出料橫移小車往復(fù)運動，用于出料爐門和輔助輸送輥道的另一端之間的石墨舟運輸。爐體的加熱方式既可以采用加熱棒加熱，也可以采用中頻感應(yīng)線圈加熱。采用電熱棒加熱時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下爐體內(nèi)設(shè)置爐體內(nèi)襯，爐體內(nèi)襯的中部為爐膛，爐膛兩側(cè)設(shè)置加熱腔，爐膛和加熱腔之間由爐體內(nèi)襯相間隔，加熱腔頂部設(shè)置加熱棒， 加熱腔外側(cè)部開設(shè)第一進氣口，爐膛下部設(shè)置石墨舟滑軌，石墨舟滑軌上設(shè)置第一氣體通道，爐膛和加熱腔由第一氣體通道相連通。工作時，氮氣從第一進氣口進入，經(jīng)過加熱后進入爐膛與物料進行反應(yīng)，因而提高了反應(yīng)效率，縮短了反應(yīng)時間。采用感應(yīng)線圈加熱方式時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下爐體內(nèi)設(shè)置爐體內(nèi)襯，爐體內(nèi)襯的中部為爐膛，爐膛下部設(shè)置石墨舟滑軌，石墨舟滑軌上設(shè)置第二氣體通道，第二氣體通道與第二進氣口相連通，爐體外部環(huán)繞設(shè)置感應(yīng)線圈。工作時，氮氣由第二進氣口進入第二氣體通道和出料密封艙端部再進入到爐體內(nèi)，感應(yīng)線圈的數(shù)量可以為多個，第二氣體通道設(shè)置在每兩個感應(yīng)線圈之間。所述的石墨舟為半圓柱殼體結(jié)構(gòu)，為了提高使用壽命，石墨舟由內(nèi)襯和外殼兩個部分組成，內(nèi)襯和外殼均布設(shè)置通氣孔，且通氣孔的位置相對應(yīng)，這樣做主要是為了使物料加熱的更均勻。內(nèi)襯用于承載物料，外殼用于在爐體弧形滑軌上滑動。石墨舟內(nèi)襯的材質(zhì)為石墨，外殼的材質(zhì)可以是石墨、碳化硅或剛玉。石墨舟規(guī)格石墨舟外殼的橫截面外徑為 300 750毫米，石墨舟的長度為500 1500毫米。爐體內(nèi)石墨舟滑軌的材質(zhì)為石墨，以降低摩擦系數(shù)。所述的液壓缸分為兩種，一種是用于石墨舟運行的，設(shè)置在隧道爐的每個拐角處， 其運動方向與石墨舟運行方向相適應(yīng)；另一種是用于開關(guān)爐門的，其運動方向與石墨舟運行方向相垂直。所述的出料密封艙內(nèi)設(shè)置氣體隔離閥，氣體隔離閥位于出料爐門的上部，氣體隔離閥主要作用是防止?fàn)t體內(nèi)氮氣溢出。本發(fā)明根據(jù)釩氮合金在氮氣保護條件下高溫?zé)Y(jié)的工藝特點，其總體技術(shù)思路如下一、通過把傳統(tǒng)推板窯的推板和料缽合二為一制作成為半圓柱殼體結(jié)構(gòu)石墨舟， 提高物料裝入量，而且由于物料敞開空間加大，物料和反應(yīng)氣體的接觸面加大，加熱強度和反應(yīng)速度提高。二、采用保護氣體氮氣先從爐體上部進入，由電熱棒進行預(yù)熱再從底部進入爐體， 物料加熱均勻性提高，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。三、由于采用半圓柱殼體結(jié)構(gòu)石墨舟載料方式，爐窯可采用中頻感應(yīng)加熱進一步提高反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時間，提高成品密度。四、針對石墨舟的入爐和出爐，設(shè)計專用的進出料裝置和循環(huán)系統(tǒng)。工作原理和過程如下石墨舟在輔助輸送輥道上進行裝料，裝料方式可以采用人工裝料，也可以采用皮帶輸送機或鏈板輸送機裝料，采用機械裝料時石墨舟上方設(shè)裝料漏斗，裝滿料的石墨舟由輔助輸送輥道運送至進料橫移小車上，進料橫移小車又將裝滿料的石墨舟運送至進料爐門
、r -進料爐門液壓缸將進料爐門打開，進料液壓缸將裝滿料的石墨舟推入進料密封艙，然后進料液壓缸返回，進料爐門液壓缸將進料爐門關(guān)閉。進料小車橫移液壓缸帶動進料橫移小車返回，準備接受向下一個石墨舟。進料升降液壓缸將石墨舟提升到爐體中心線位置，氣體隔離閥液壓缸將氣體隔離閥打開，出料升降液壓缸升起，準備接受爐體內(nèi)已經(jīng)完成工作的石墨舟的到來，此時，主推液壓缸動作，將石墨舟推入爐體內(nèi)，與此同時出料升降液壓缸接受到已經(jīng)完成工作的石墨舟，主推液壓缸返回。出料升降液壓缸帶著石墨舟下降到出口，氣體隔離閥液壓缸將氣體隔離閥關(guān)閉。出料爐門液壓缸將出料爐門打開，然后出料液壓缸動作，將石墨舟推出爐外，并移至出料橫移小車上，然后出料液壓缸返回，出料爐門液壓缸動作，將出料爐門關(guān)閉。出料橫移小車液壓缸推動裝載石墨舟的出料橫移小車至輔助輸送輥道中心線處， 然后，輔助輸送輥道液壓缸動作將石墨舟推至輔助輸送輥道之上，然后輔助輸送輥道液壓缸返回，此時采用人工在輔助運輸輥道上將加熱完成的成品取出實現(xiàn)卸料。出料橫移小車液壓缸推動橫移小車回到出料爐門處，準備接受下一個石墨舟。與此同時進料橫移小車接受到再次裝滿料的石墨舟，進料小車橫移液壓缸動作帶動石墨舟移至進料爐門處，進入下一個循環(huán)。
本發(fā)明具有的有益效果如下(1)本發(fā)明通過使用半圓柱殼體結(jié)構(gòu)的石墨舟，提高了物料裝入量，且物料敞開空間加大，增大了物料和反應(yīng)氣體的接觸面積、加熱強度和反應(yīng)速度；(2)采用加熱棒加熱時，保護氣體氮氣先從爐體上部進入，由電熱棒進行預(yù)熱再從底部進入爐體，物料加熱均勻性提高，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量；(3)采用中頻感應(yīng)加熱時，提高了反應(yīng)溫度，縮短了反應(yīng)時間，提高了成品密度；(4)針對石墨舟的入爐和出爐，設(shè)計出專用的進出料裝置和循環(huán)系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例1的石墨舟結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A向橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例1采用電熱棒加熱方式時爐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實施例2采用感應(yīng)加熱方式時爐體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的A向結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、石墨舟；2、爐體；3、進料密封艙；4、出料密封艙；5、主推液壓缸；6、進料液壓缸；7、進料爐門；8、進料爐門液壓缸；9、進料橫移小車；10、進料橫移小車液壓缸；11、 進料升降液壓缸；12、輔助輸送輥道；13、氣體隔離閥液壓缸；14、出料液壓缸；15、出料升降液壓缸；16、出料橫移小車液壓缸；17、輔助輸送輥道液壓缸；18、出料爐門液壓缸；19、出料爐門；20、出料橫移小車；21、氣體隔離閥；22、通氣孔；23、內(nèi)襯；24、外殼；25、第一進氣口 ； 26、加熱棒；27、爐體內(nèi)襯；28、加熱腔；29、爐膛；30、石墨舟滑軌；31、第一氣體通道；32、感應(yīng)線圈；33、第二進氣口 ；34、第二氣體通道。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。實施例1如圖1 4所示，所述的全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，包括爐體2，其特點在于 爐體2的兩端分別設(shè)置進料密封艙3和出料密封艙4，進料密封艙3下部設(shè)置進料爐門7， 進料橫移小車9用于進料爐門7和輔助輸送輥道12的一端之間的石墨舟1運輸，出料密封艙4下部設(shè)置出料爐門19，出料橫移小車20用于出料爐門19和輔助輸送輥道12的另一端之間的石墨舟1運輸，進料橫移小車9、進料密封艙3、爐體2、出料密封艙4、出料橫移小車 20和輔助輸送輥道12，形成一個閉路循環(huán)系統(tǒng)，石墨舟1由液壓缸驅(qū)動在這個閉路循環(huán)系統(tǒng)中做循環(huán)運動。進料橫移小車9往復(fù)運動，用于進料爐門7和輔助輸送輥道12的一端之間的石墨舟1運輸，出料橫移小車20往復(fù)運動，用于出料爐門19和輔助輸送輥道12的另一端之間的石墨舟1運輸。爐體2的加熱方式既可以采用加熱棒沈加熱。采用電熱棒沈加熱時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下爐體2內(nèi)設(shè)置爐體內(nèi)襯27，爐體內(nèi)襯27的中部為爐膛四，爐膛四兩側(cè)設(shè)置加熱腔觀，爐膛四和加熱腔28之間由爐體內(nèi)襯27相間隔，加熱腔觀頂部設(shè)置加熱棒26，加熱腔觀外側(cè)部開設(shè)第一進氣口 25，爐膛四下部設(shè)置石墨舟滑軌30，石墨舟滑軌30上設(shè)置第一氣體通道31，爐膛四和加熱腔觀由第一氣體通道31相連通。工作時，氮氣從第一進氣口 25進入，經(jīng)過加熱后進入爐膛四與物料進行反應(yīng)，因而提高了反應(yīng)效率，縮短了反應(yīng)時間。所述的石墨舟1為半圓柱殼體結(jié)構(gòu)，為了提高使用壽命，石墨舟1由內(nèi)襯23和外殼24兩個部分組成，內(nèi)襯23和外殼24均布設(shè)置通氣孔22，且通氣孔22的位置相對應(yīng)，這樣做主要是為了使物料加熱的更均勻。內(nèi)襯23用于承載物料，外殼M用于在爐體弧形石墨舟滑軌30上滑動。石墨舟內(nèi)襯23的材質(zhì)為石墨，外殼M的材質(zhì)可以是石墨、碳化硅或剛玉。石墨舟1規(guī)格石墨舟1的外殼M的橫截面外徑為300 750毫米，石墨舟1的長度為500 1500毫米。爐體2內(nèi)石墨舟滑軌30的材質(zhì)為石墨，以降低摩擦系數(shù)。所述的液壓缸分為兩種，一種是用于石墨舟1運行的，設(shè)置在隧道爐的每個拐角處，其運動方向與石墨舟1運行方向相適應(yīng)；另一種是用于開關(guān)爐門的，其運動方向與石墨舟1運行方向相垂直。所述的出料密封艙4內(nèi)設(shè)置氣體隔離閥21，氣體隔離閥21位于出料爐門19的上部，氣體隔離閥21主要作用是防止?fàn)t體內(nèi)氮氣溢出。工作原理和過程如下石墨舟1在輔助輸送輥道12上進行裝料，裝料方式可以采用人工裝料，也可以采用皮帶輸送機或鏈板輸送機裝料，采用機械裝料時石墨舟1上方設(shè)裝料漏斗，裝滿料的石墨舟1由輔助輸送輥道12運送至進料橫移小車9上，進料橫移小車9又將裝滿料的石墨舟 1運送至進料爐門7前。進料爐門液壓缸8將進料爐門7打開，進料液壓缸6將裝滿料的石墨舟1推入進料密封艙3，然后進料液壓缸6返回，進料爐門液壓缸8將進料爐門7關(guān)閉。進料橫移小車液壓缸10帶動進料橫移小車9返回，準備接受向下一個石墨舟。進料升降液壓缸11將石墨舟1提升到爐體2中心線位置，氣體隔離閥液壓缸13 將氣體隔離閥21打開，出料升降液壓缸15升起，準備接受爐體2內(nèi)已經(jīng)完成工作的石墨舟 1的到來，此時，主推液壓缸5動作，將石墨舟1推入爐體2內(nèi)，與此同時出料升降液壓缸15 接受到已經(jīng)完成工作的石墨舟1，主推液壓缸5返回。出料升降液壓缸15帶著石墨舟1下降到出口，氣體隔離閥液壓缸13將氣體隔離閥21關(guān)閉。出料爐門液壓缸18將出料爐門19打開，然后出料液壓缸14動作，將石墨舟1推出爐外，并移至出料橫移小車20上，然后出料液壓缸14返回，出料爐門液壓缸18動作，將出料爐門19關(guān)閉。出料橫移小車液壓缸16推動裝載石墨舟1的出料橫移小車20至輔助輸送輥道12 中心線處，然后，輔助輸送輥道液壓缸17動作將石墨舟1推至輔助輸送輥道12之上，然后輔助輸送輥道液壓缸17返回，此時采用人工在輔助運輸輥道12上將加熱完成的成品取出實現(xiàn)卸料。出料橫移小車液壓缸16推動出料橫移小車20回到出料爐門19處，準備接受下一個石墨舟1。與此同時進料橫移小車9接受到再次裝滿料的石墨舟1，進料橫移小車液壓缸10動作帶動石墨舟1移至進料爐門7處，進入下一個循環(huán)。實施例2如圖5 6所示，采用中頻感應(yīng)線圈加熱。采用感應(yīng)線圈加熱方式時，爐體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下爐體2內(nèi)設(shè)置爐體內(nèi)襯27，爐體內(nèi)襯27的中部為爐膛四，爐膛四下部設(shè)置石墨舟滑軌30，石墨舟滑軌30上設(shè)置第二氣體通道34，第二氣體通道34與第二進氣口 33相連通，爐體2外部環(huán)繞設(shè)置感應(yīng)線圈32。工作時，氮氣由第二進氣口 33進入第二氣體通道34和出料密封艙4端部再進入到爐體2內(nèi)，感應(yīng)線圈的數(shù)量32可以為多個，第二氣體通道34設(shè)置在每兩個感應(yīng)線圈32 之間。其余同實施例1。由以上可知，本發(fā)明通過使用半圓柱殼體結(jié)構(gòu)石墨舟1，提高了物料裝入量，且物料敞開空間加大，增大了物料和反應(yīng)氣體的接觸面積、加熱強度和反應(yīng)速度；采用加熱棒 26加熱時，保護氣體氮氣先從爐體2上部進入，由電熱棒沈進行預(yù)熱再從底部進入爐體2， 物料加熱均勻性提高，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量；采用中頻感應(yīng)加熱時，提高了反應(yīng)溫度，縮短了反應(yīng)時間，提高了成品密度；針對石墨舟1的入爐和出爐，設(shè)計專用的進出料裝置和循環(huán)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，包括爐體，其特征在于爐體的兩端分別設(shè)置進料密封艙和出料密封艙，進料密封艙下部設(shè)置進料爐門，進料橫移小車用于進料爐門和輔助輸送輥道的一端之間的石墨舟運輸，出料密封艙下部設(shè)置出料爐門，出料橫移小車用于出料爐門和輔助輸送輥道的另一端之間的石墨舟運輸，進料橫移小車、進料密封艙、爐體、出料密封艙、出料橫移小車和輔助輸送輥道，形成一個閉路循環(huán)系統(tǒng)，石墨舟由液壓缸驅(qū)動在這個閉路循環(huán)系統(tǒng)中做循環(huán)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，其特征在于所述的爐體內(nèi)設(shè)置爐體內(nèi)襯，爐體內(nèi)襯的中部為爐膛，爐膛兩側(cè)設(shè)置加熱腔，爐膛和加熱腔之間由爐體內(nèi)襯相間隔，加熱腔頂部設(shè)置加熱棒，加熱腔外側(cè)部開設(shè)第一進氣口，爐膛下部設(shè)置石墨舟滑軌，石墨舟滑軌上設(shè)置第一氣體通道，爐膛和加熱腔由第一氣體通道相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，其特征在于所述的爐體內(nèi)設(shè)置爐體內(nèi)襯，爐體內(nèi)襯的中部為爐膛，爐膛下部設(shè)置石墨舟滑軌，石墨舟滑軌上設(shè)置第二氣體通道，第二氣體通道與第二進氣口相連通，爐體外部環(huán)繞設(shè)置感應(yīng)線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，其特征在于所述的石墨舟為半圓柱殼體結(jié)構(gòu)，由內(nèi)襯和外殼兩個部分組成，內(nèi)襯和外殼均布設(shè)置通氣孔，且通氣孔的位置相對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，其特征在于所述的石墨舟內(nèi)襯的材質(zhì)為石墨，外殼的材質(zhì)為石墨、碳化硅或剛玉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，其特征在于所述的石墨舟外殼的橫截面外徑為300 750毫米，石墨舟的長度為500 1500毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，其特征在于所述的石墨舟滑軌的材質(zhì)為石墨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，其特征在于所述的出料密封艙內(nèi)設(shè)置氣體隔離閥，氣體隔離閥位于出料爐門的上部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全封閉氮氣保護推舟式隧道爐，屬于爐窯技術(shù)領(lǐng)域。所述的隧道爐包括爐體，其特點在于爐體的兩端分別設(shè)置進料密封艙和出料密封艙，進料密封艙下部設(shè)置進料爐門，進料橫移小車用于進料爐門和輔助輸送輥道的一端之間的石墨舟運輸，出料密封艙下部設(shè)置出料爐門，出料橫移小車用于出料爐門和輔助輸送輥道的另一端之間的石墨舟運輸，進料橫移小車、進料密封艙、爐體、出料密封艙、出料橫移小車和輔助輸送輥道，形成一個閉路循環(huán)系統(tǒng)，石墨舟由液壓缸驅(qū)動在這個閉路循環(huán)系統(tǒng)中做循環(huán)運動。本發(fā)明具有物料加熱均勻、反應(yīng)時間縮短的特點，不僅提高了生產(chǎn)效率而且質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號F27B9/04GK102425943SQ20111037059
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者周京文, 宮彥嶺, 張愛琛, 王洋 申請人:山東博大集團有限公司