專利名稱：一種節能環保型窯體及其應用于的釩氮合金高溫燒結窯的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于高溫燒結的窯體，尤其涉及一種節能環保型窯體及其應用于的釩氮合金高溫燒結窯，具體適用于降低單位能耗，并改善操作條件。
背景技術：
釩氮合金作為一種新型鋼鐵添加劑，可替代釩鐵用于微合金化鋼的生產。它添加于鋼中能提高鋼的強度、韌性、延展性及抗熱疲勞性等綜合機械性能，并使鋼具有良好的可焊性。在達到相同強度下，添加釩氮合金較添加釩可節約釩30%-40%，降低了成本。釩氮合 金已被國內外鋼廠普遍使用，其生產工藝和生產設備得到了迅猛發展。中國專利專利號為ZL200410083901. 8的發明專利公開了一種在工業上連續制取釩氮合金的煅燒設備推板窯的爐膛結構，該推板窯縱向依次設置有低溫段、過渡段、高溫段和冷卻段，其爐膛結構包括窯腔、蓋板、側墻及軌道；其中，低溫段有5個溫區即I - 5溫區，內腔側墻、蓋板及軌道均為石墨材質；過渡段有4個溫區即6 - 9溫區，其中6 - 8溫區內腔側墻和軌道采用高純鎂磚、蓋板采用石墨材質，9溫區內腔側墻、蓋板及軌道均為石墨材質；高溫段設7個溫區即10 - 16溫區，冷卻段分為自然冷卻區和強制冷卻區，高溫段和自然冷卻區的內腔側墻、蓋板及軌道均為石墨材質；在I - 5溫區和9 - 16溫區的側墻磚相應位置上有加熱元件插孔，使加熱元件與窯腔隔離；6 - 8溫區的每塊側墻磚之間插入兩層石墨板，用插板來使加熱元件與窯腔隔離；爐體內腔分為3個獨立通道，中間通道為爐料主通道即窯腔，兩邊為加熱元件隔離腔通道，加熱元件與爐膛氣氛完全隔離。雖然該發明通過在不同溫區設計不同的內腔結構、選用合適抗耐腐蝕內襯材料的方式提高了推板窯及加熱元件的使用壽命，但其仍舊具有以下缺陷
該發明中的加熱元件垂直布置在爐膛兩側，加熱元件的垂直布置會在爐膛上形成垂直方向的縫隙，同時，受熱氣體具有向上運動的規律，因而，窯內的高溫氣體會通過加熱元件、塞磚之間的垂直縫隙，大量散發到窯體頂部，導致頂部表面溫度高達200°C，不僅浪費了大量的熱能，增加了能耗(按GB/T20567 - 2006為標準制取VN16產品，以五氧化二釩為原料，產品電耗為9000千瓦時/噸)，而且提高了環境溫度，惡化了操作條件。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的單位能耗較高、操作條件較差的缺陷與問題，提供一種單位能耗較低、操作條件較好的節能環保型窯體及其應用于的釩氮合金高溫燒結窯。為實現以上目的，本發明的技術解決方案是一種節能環保型窯體，包括保溫耐火層、煅燒室與石墨坩堝，所述保溫耐火層的四周裹有爐殼，保溫耐火層的內部設置有煅燒室，煅燒室的內部設置有窯腔，窯腔的內部設置有石墨坩堝；所述煅燒室包括頂板、底板與側墻，所述頂板底部的兩端通過側墻與底板頂部的兩端相連接，所述石墨坩堝的底部經推板與導軌的頂部相連接，石墨坩堝的上部設置有拱磚凸臺，拱磚凸臺的兩端與窯墻的內側相連接，窯墻的外側與側墻的內側相連接，且在拱磚凸臺、窯墻、導軌、推板之間形成有窯腔；
所述頂板、拱磚凸臺之間設置有上水平加熱室，該上水平加熱室內設置有上水平加熱體；所述導軌、底板之間設置有下水平加熱室，該下水平加熱室內設置有下水平加熱體，且上水平加熱體、下水平加熱體均水平設置。所述上水平加熱室包括水平拱頂磚、豎直拱頂磚、上絕緣墊板與上承燒板；所述水平拱頂磚的兩端與側墻的內側相連接，水平拱頂磚的頂部與頂板的底部相連接，所述豎直拱頂磚的頂部與頂板的底部相連接，豎直拱頂磚的底部與拱磚凸臺相連接；所述水平拱頂磚、側墻、拱磚凸臺、豎直拱頂磚圍成的空腔中設置有上水平加熱體，該上水平加熱體的一端的底部依次通過上絕緣墊板、上承燒板與拱磚凸臺的頂部相連接，上水平加熱體的另一 端依次經側墻、保溫耐火層、爐殼后延伸至上密封盒內；
所述下水平加熱室包括底磚與下絕緣墊板；所述底磚的頂部與導軌的底部相連接，底磚的底部與底板的頂部相連接，底磚內部的空腔中設置有下水平加熱體，該下水平加熱體的一端的底部通過下絕緣墊板與底板的頂部相連接，下水平加熱體的另一端依次經側墻、保溫耐火層、爐殼后延伸至下密封盒內。所述上水平加熱體、下水平加熱體上位于保溫耐火層內的部位均通過塞磚與橋板相連接；所述塞磚的兩端分別與爐殼、側墻相連接，底部與上水平加熱體或下水平加熱體相連接，頂部與橋板相連接，橋板的一端與爐殼相連接，另一端延伸至側墻的內部。所述上水平加熱體、下水平加熱體與塞磚之間的縫隙內均填充有高溫纖維。所述上密封盒、下密封盒的結構一致，均包括封板、盒體與銅電極；所述盒體的內部設置有上水平加熱體或下水平加熱體的另一端，盒體的一端與爐殼相連接，盒體的另一端與封板相連接，該封板內設置有氟發泡橡膠與螺栓，盒體的頂部設置有進氣接口，盒體的底部設置有銅電極，該銅電極的一端位于盒體的內部，另一端位于盒體的外部，且在銅電極上裹有聚四氟乙烯電極套。所述底磚的頂部設置有相互平行的兩組橋墩，該兩組橋墩的頂部嵌有同一個與其相垂直的導軌，導軌的頂部設置有推板，導軌的側部與邊導軌的一側相連接，邊導軌的另一側與側墻的內側相連接，邊導軌的頂部與窯墻的底部相連接。一種采用上述節能環保型窯體的釩氮合金高溫燒結窯，所述釩氮合金高溫燒結窯包括低溫段、過渡段、高溫段與冷卻段，所述低溫段依次經過渡段、高溫段后與冷卻段相通；
所述低溫段、過渡段、高溫段都采用所述節能環保型窯體的窯體結構；
所述低溫段中所述頂板、水平拱頂磚、豎直拱頂磚、拱磚凸臺、窯墻、上絕緣墊板、下絕緣墊板、上承燒板、導軌、邊導軌的制造材料都為剛玉，所述上水平加熱體、下水平加熱體均為U型娃碳棒；
所述過渡段中所述頂板、水平拱頂磚、豎直拱頂磚、拱磚凸臺、窯墻、上承燒板、導軌、邊導軌的制造材料都為鎂鋯，所述上絕緣墊板、下絕緣墊板的制造材料均為剛玉，所述上水平加熱體、下水平加熱體均為W型娃鑰棒；
所述高溫段中所述頂板、水平拱頂磚、豎直拱頂磚、拱磚凸臺、窯墻、上承燒板、導軌、邊導軌的制造材料都為石墨，所述上絕緣墊板、下絕緣墊板的制造材料均為剛玉，所述上水平加熱體、下水平加熱體均為W型硅鑰棒。所述低溫段、過渡段、高溫段中所述底板、側墻的制造材料都為空心球，所述推板的制造材料為石墨。與現有技術相比，本發明的有益效果為
I、本發明一種節能環保型窯體及其應用于的釩氮合金高溫燒結窯中包括上水平加熱室與下水平加熱室，且在水平加熱室、下水平加熱室內水平設置有對應的上水平加熱體、下水平加熱體。由于上、下水平加熱體均水平布置，而受熱氣體在水平方向流動的動力較小，因而窯內的受熱氣體不易通過加熱元件、塞磚之間縫隙散發到窯體頂部，不僅熱能損失較少，而且不會過多的提升外部操作環境的溫度，改善了外部操作條件。因此本發明不僅單位能耗較低，而且操作條件較好。2、本發明一種節能環保型窯體及其應用于的釩氮合金高溫燒結窯中上水平加熱 體、下水平加熱體與塞磚之間的縫隙內均填充有高溫纖維，該高溫纖維能夠進一步阻止窯內的熱量向窯外發散，從而再次減少能耗，并降低外部操作環境的溫度。因此本發明不僅單位能耗較低，而且操作條件較好。3、本發明一種節能環保型窯體及其應用于的釩氮合金高溫燒結窯中在加熱體的另一端增設有上密封盒或下密封盒，上、下密封盒的結構一致，均包括封板、盒體與銅電極，盒體的內部設置有上水平加熱體或下水平加熱體的另一端，盒體的一端與爐殼相連接，盒體的另一端與封板相連接，盒體的頂部設置有進氣接口，底部設置有銅電極。密封盒不僅可將窯內外氣氛隔離，以保證窯內的工藝氣氛，而且能通過進氣接口向窯內注入生產工藝所需的氣體。因此本發明不僅能保證窯內的工藝氣氛，而且便于注入生產工藝所需的氣體。4、本發明一種節能環保型窯體及其應用于的釩氮合金高溫燒結窯中的釩氮合金高溫燒結窯包括低溫段、過渡段、高溫段與冷卻段，其中，低溫段、過渡段、高溫段都采用所述節能環保型窯體的窯體結構，區別在于低溫段、過渡段、高溫段中零部件的制造材料不同，低溫段的制造材料主要為剛玉，過渡段的制造材料主要為鎂鋯，高溫段的制造材料主要為石墨，不同的制造材料能夠適應不同的煅燒工藝，從而確保煅燒效果，提高產品質量。因此本發明的煅燒效果較好。5、本發明一種節能環保型窯體及其應用于的釩氮合金高溫燒結窯中的釩氮合金高溫燒結窯包括低溫段、過渡段、高溫段與冷卻段，其中，低溫段的加熱體采取U型硅碳棒，過渡段、高溫段的加熱體采取W型硅鑰棒，相比較U型硅碳棒，W型硅鑰棒的發熱面積大，同樣的功率下，可降低發熱體的表面熱負荷，提高發熱體使用壽命，其使用壽命約為8個月，而現有技術受結構所限(發熱體垂直布置以及發熱體所處部位的設計)只能采用U型發熱體，其使用壽命只有5個月。因此本發明中發熱體的使用壽命較長，更換頻率較低，有利于降低生產成本。
圖I是本發明中節能環保型窯體的結構示意圖。圖2是圖I中上水平加熱室的結構示意圖。圖3是圖I中下水平加熱室的結構示意圖。圖4是圖I中下密封盒的結構示意圖。
圖5是本發明中釩氮合金高溫燒結窯的結構示意圖。圖中保溫耐火層I、爐殼11、煅燒室2、頂板21、底板22、側墻23、拱磚凸臺24、推板25、導軌26、邊導軌27、窯墻28、橋墩29、石墨坩堝3、窯腔31、上水平加熱室4、上水平加熱體41、上絕緣墊板42、水平拱頂磚43、豎直拱頂磚44、上承燒板45、下水平加熱室5、下水平加熱體51、下絕緣墊板52、底磚53、上密封盒6、下密封盒7、封板71、盒體72、銅電極73、氟發泡橡膠74、螺栓75、進氣接口 76、聚四氟乙烯電極套77、塞磚8、橋板9、釩氮合金高溫燒結窯10、低溫段101、過渡段102、高溫段103、冷卻段104。
具體實施例方式以下結合
和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。參見圖I -圖5，一種節能環保型窯體，包括保溫耐火層I、煅燒室2與石墨坩堝3，所述保溫耐火層I的四周裹有爐殼11，保溫耐火層I的內部設置有煅燒室2，煅燒室2的內
部設置有窯腔31，窯腔31的內部設置有石墨坩堝3 ;所述煅燒室2包括頂板21、底板22與側墻23，所述頂板21底部的兩端通過側墻23與底板22頂部的兩端相連接，所述石墨坩堝3的底部經推板25與導軌26的頂部相連接，石墨坩堝3的上部設置有拱磚凸臺24，拱磚凸臺24的兩端與窯墻28的內側相連接，窯墻28的外側與側墻23的內側相連接，且在拱磚凸臺24、窯墻28、導軌26、推板25之間形成有窯腔31 ；
所述頂板21、拱磚凸臺24之間設置有上水平加熱室4，該上水平加熱室4內設置有上水平加熱體41 ;所述導軌26、底板22之間設置有下水平加熱室5，該下水平加熱室5內設置有下水平加熱體51，且上水平加熱體41、下水平加熱體51均水平設置。所述上水平加熱室4包括水平拱頂磚43、豎直拱頂磚44、上絕緣墊板42與上承燒板45 ;所述水平拱頂磚43的兩端與側墻23的內側相連接，水平拱頂磚43的頂部與頂板21的底部相連接，所述豎直拱頂磚44的頂部與頂板21的底部相連接，豎直拱頂磚44的底部與拱磚凸臺24相連接；所述水平拱頂磚43、側墻23、拱磚凸臺24、豎直拱頂磚44圍成的空腔中設置有上水平加熱體41，該上水平加熱體41的一端的底部依次通過上絕緣墊板42、上承燒板45與拱磚凸臺24的頂部相連接，上水平加熱體41的另一端依次經側墻23、保溫耐火層I、爐殼11后延伸至上密封盒6內；
所述下水平加熱室5包括底磚53與下絕緣墊板52 ;所述底磚53的頂部與導軌26的底部相連接，底磚53的底部與底板22的頂部相連接，底磚53內部的空腔中設置有下水平加熱體51，該下水平加熱體51的一端的底部通過下絕緣墊板52與底板22的頂部相連接，下水平加熱體51的另一端依次經側墻23、保溫耐火層I、爐殼11后延伸至下密封盒7內。所述上水平加熱體41、下水平加熱體51上位于保溫耐火層I內的部位均通過塞磚8與橋板9相連接；所述塞磚8的兩端分別與爐殼11、側墻23相連接，底部與上水平加熱體41或下水平加熱體51相連接,頂部與橋板9相連接,橋板9的一端與爐殼11相連接，另一端延伸至側墻23的內部。所述上水平加熱體41、下水平加熱體51與塞磚8之間的縫隙內均填充有高溫纖維。所述上密封盒6、下密封盒7的結構一致，均包括封板71、盒體72與銅電極73 ;所述盒體72的內部設置有上水平加熱體41或下水平加熱體51的另一端，盒體72的一端與爐殼11相連接，盒體72的另一端與封板71相連接，該封板71內設置有氟發泡橡膠74與螺栓75，盒體72的頂部設置有進氣接口 76，盒體72的底部設置有銅電極73，該銅電極73的一端位于盒體72的內部，另一端位于盒體72的外部，且在銅電極73上裹有聚四氟乙烯電極套77。所述底磚53的頂部設直有相互平彳了的兩組橋壤29,該兩組橋壤29的頂部嵌有同一個與其相垂直的導軌26，導軌26的頂部設置有推板25，導軌26的側部與邊導軌27的一側相連接，邊導軌27的另一側與側墻23的內側相連接，邊導軌27的頂部與窯墻28的底部相連接。一種采用上述節能環保型窯體的釩氮合金高溫燒結窯，所述釩氮合金高溫燒結窯10包括低溫段101、過渡段102、高溫段103與冷卻段104，所述低溫段101依次經過渡段102、高溫段103后與冷卻段104相通；
所述低溫段101、過渡段102、高溫段103都采用所述節能環保型窯體的窯體結構；所述低溫段101中所述頂板21、水平拱頂磚43、豎直拱頂磚44、拱磚凸臺24、窯墻28、上絕緣墊板42、下絕緣墊板52、上承燒板45、導軌26、邊導軌27的制造材料都為剛玉，所述上水平加熱體41、下水平加熱體51均為U型硅碳棒；
所述過渡段102中所述頂板21、水平拱頂磚43、豎直拱頂磚44、拱磚凸臺24、窯墻28、上承燒板45、導軌26、邊導軌27的制造材料都為鎂鋯，所述上絕緣墊板42、下絕緣墊板52的制造材料均為剛玉，所述上水平加熱體41、下水平加熱體51均為W型硅鑰棒；
所述高溫段103中所述頂板21、水平拱頂磚43、豎直拱頂磚44、拱磚凸臺24、窯墻28、上承燒板45、導軌26、邊導軌27的制造材料都為石墨，所述上絕緣墊板42、下絕緣墊板52的制造材料均為剛玉，所述上水平加熱體41、下水平加熱體51均為W型硅鑰棒。所述低溫段101、過渡段102、高溫段103中所述底板22、側墻23的制造材料都為空心球,所述推板25的制造材料為石墨。本發明的原理說明如下
一、上水平加熱體41、下水平加熱體51與高溫纖維
參見圖I -圖3，本發明節能環保型窯體包括兩個發熱體，分別為上水平加熱室4內的上水平加熱體41與下水平加熱室5內的下水平加熱體51，且上水平加熱體41、下水平加熱體51均水平設置。由于上水平加熱體41、下水平加熱體51均水平布置，而受熱氣體在水平方向流動的動力較小，因而窯內的受熱氣體就不易通過加熱體、塞磚8之間的縫隙散發出窯體，不僅熱能損失少、單位能耗低，而且不會過多的提升外部操作環境的溫度。此外，本發明還可以在加熱體、塞磚8之間的縫隙內填充有高溫纖維(現有技術中，由于發熱體垂直布置，因而發熱體、塞磚之間的縫隙也是垂直的，即使填充進高溫纖維，在重力的作用下，高溫纖維也會下落，難以阻止氣體從縫隙散發出窯體)，高溫纖維能夠進一步阻止窯內的熱量向窯外發散，從而再次減少能耗與降低外部操作環境的溫度。目前，按GB/T20567 - 2006標準，采用專利號為ZL200410083901. 8的現有技術制取VN16產品，產品電耗為9000千瓦時/噸(以五氧化二釩為原料)，而使用本發明生產，在相同的工藝條件下制取VN16產品，產品電耗降為6500千瓦時/噸，單位產品能耗降低27. 8%，此外，現有技術中窯頂的表面溫度高達200°C，操作條件比較惡劣，而本發明中窯頂的表面溫度最高也只有70°C，操作條件得到了極大改善。
高溫纖維主要為晶體纖維棉，作用為隔熱和保溫，因為需耐高溫和保溫，所以此類高溫纖維成分多為氧化鋁或氧化鋯類，但氧化鋯類價格貴，故常用的為氧化鋁類。二、上密封盒6與下密封盒7
參見圖4，本發明在發熱體上設置了密封盒，具體為上密封盒6與下密封盒7。上密封盒6、下密封盒7的結構一致，均包括封板71、盒體72與銅電極73，盒體72的一端與爐殼11相連接，盒體72的另一端與封板71相連接。盒體72的頂部設置有進氣接口 76，盒體72的底部設置有銅電極73，該銅電極73的一端位于盒體72的內部，另一端位于盒體72的外部，且在銅電極73上裹有聚四氟乙烯電極套77。使用時，上密封盒6、下密封盒7不僅能將發熱體與外界隔絕，能將窯內外氣氛隔離，以保證窯內的工藝氣氛，實現密封的作用，而且能通過進氣接口 76向窯內注入生產工藝所需的氣體，十分便于操作。具體設計為盒體72的一端焊于爐殼11上，盒體72的另一端焊于凹形槽上，槽內 嵌入氟發泡橡膠74，盒體72端面與封板71通過螺栓75聯接后對氟發泡橡膠74進行壓縮，形成端面密封；上水平加熱體41或下水平加熱體51的冷端通過耐高溫導線與銅電極73的一端相連接，銅電極73的另一端與外部電纜相連接以達到發熱體接電的目的，銅電極73上裹有聚四氟乙烯電極套77，該聚四氟乙烯電極套77—方面起到銅電極73與盒體72絕緣的作用，另一方面銅電極73、盒體72通過螺栓連接后壓縮了聚四氟乙烯電極套77，從而形成聚四氟乙烯電極套77端面與盒體72之間的端面密封。三、各種腔體結構
本發明由于要對石墨坩堝3進行煅燒以及擱置上水平加熱體41、下水平加熱體51，因而設置了各種腔體結構，具體情況如下
I、窯腔31
參見圖I，窯腔31位于煅燒室2的內部，窯腔31由拱磚凸臺24、窯墻28、導軌26、推板25圍成，且在窯腔31的內部設置有石墨坩堝3。其中，石墨坩堝3的上部設置有拱磚凸臺24，拱磚凸臺24的兩端與窯墻28的內側相連接，窯墻28的外側與側墻23的內側相連接。2、上加熱腔
參見圖2，上水平加熱室4內設置有上水平加熱體41，上水平加熱體41所處的空腔即為上加熱腔。上加熱腔由水平拱頂磚43、側墻23、拱磚凸臺24、豎直拱頂磚44圍成(具體而言，上方是水平拱頂磚43，下方是拱磚凸臺24，四周是側墻23，中部是豎直拱頂磚44)，其中，水平拱頂磚43的兩端與側墻23的內側相連接，水平拱頂磚43的頂部與頂板21的底部相連接，豎直拱頂磚44的頂部與頂板21的底部相連接，豎直拱頂磚44的底部與拱磚凸臺24相連接。上水平加熱體41上位于上加熱腔中部位的底部依次通過上絕緣墊板42、上承燒板45 (上承燒板45的作用在于提供支撐力以托起上水平加熱體41)與拱磚凸臺24的頂部相連接，上水平加熱體41的另一端依次經側墻23、保溫耐火層I、爐殼11后延伸至上密封盒6內。3、下加熱腔
參見圖3，下水平加熱室5內設置有下水平加熱體51，下水平加熱體51所處的空腔即為下加熱腔。下加熱腔為底磚53內部的空腔，底磚53上下兩端分別與導軌26、底板22相連接，底磚53內部的空腔中設置有下水平加熱體51，下水平加熱體51的底部設置有下絕緣墊板52 (由于下絕緣墊板52的下方是實心結構的底板22，支撐力足夠，因而此處不需要額外設置承燒板)，下絕緣墊板52的底部與底板22的頂部相連接。四、推板25以及滑軌26
參見圖3，底磚53的頂部設直有相互平彳丁的兩組橋壤29,兩組橋壤29的頂部嵌有同一個與其相垂直的導軌26，導軌26水平布置，導軌26的頂部設置有推板25，推板25的頂部設置有石墨坩堝3，導軌26的側部與邊導軌27的一側相連接，邊導軌27的另一側與側墻23的內側相連接，邊導軌27的頂部與窯墻28的底部相連接。五、低溫段101、過渡段102、高溫段103的制造材料以及加熱體的選擇
低溫段101、過渡段102、高溫段103中底板22、側墻23的制造材料都為空心球，其原因
在于空心球耐高溫和保溫，但抗折強度較差，底板22、側墻23均為實體結構，不需架空，因而強度方面沒問題，故采用空心球制造。
煅燒時，低溫段101煅燒溫度不高，只有水蒸氣排出，而剛玉與水不反應，故低溫段101中零部件的制造材料采取剛玉；過渡段102的煅燒溫度較高，會有強堿氣體及一氧化碳、二氧化碳氣體排出，鎂質材料可抗這些氣體的侵蝕，但鎂質材料熱震性差，因而加鋯以提高材料熱震性，故過渡段102中零部件的制造材料采取鎂鋯；高溫段103的煅燒溫度很高，石墨的抗高溫性較好，加之煅燒材料中的水分與侵蝕氣體在低溫段101、過渡段102中已經排除完畢，故高溫段103中零部件的制造材料采取石墨。低溫段101中發熱體采取U型硅碳棒，過渡段102、高溫段103中發熱體采取W型硅鑰棒的原因在于過渡段102、高溫段103對溫度要求較高，W型硅鑰棒不僅發熱效果較好，而其發熱面積大，在同樣的功率下，能降低發熱體表面熱負荷，提高發熱體使用壽命，W型發熱體的使用壽命約為8個月，同時，本發明在過渡段102、高溫段103中能采用W型硅鑰棒也在于“發熱體水平布置”特點的支持，若為背景技術中的現有技術，它受結構所限只能采用U型發熱體，而U型發熱體的使用壽命只有5個月，采用它會提高更換頻率，增加生產成本。實施例I :
參見圖I -圖4，一種節能環保型窯體，包括保溫耐火層I、煅燒室2、石墨坩堝3、上水平加熱室4、下水平加熱室5、上密封盒6與下密封盒7，所述保溫耐火層I的四周裹有爐殼11，保溫耐火層I的內部設置有煅燒室2，煅燒室2的內部設置有窯腔31，窯腔31的內部設置有石墨坩堝3 ;所述煅燒室2包括頂板21、底板22與側墻23，所述頂板21底部的兩端通過側墻23與底板22頂部的兩端相連接，所述石墨坩堝3的底部經推板25與導軌26的頂部相連接，石墨坩堝3的上部設置有拱磚凸臺24，拱磚凸臺24的兩端與窯墻28的內側相連接，窯墻28的外側與側墻23的內側相連接，且在拱磚凸臺24、窯墻28、導軌26、推板25之間形成有窯腔31 ；
所述頂板21、拱磚凸臺24之間設置有上水平加熱室4，所述上水平加熱室4包括水平拱頂磚43、豎直拱頂磚44、上絕緣墊板42與上承燒板45 ;所述水平拱頂磚43的兩端與側墻23的內側相連接，水平拱頂磚43的頂部與頂板21的底部相連接，所述豎直拱頂磚44的頂部與頂板21的底部相連接，豎直拱頂磚44的底部與拱磚凸臺24相連接；所述水平拱頂磚43、側墻23、拱磚凸臺24、豎直拱頂磚44圍成的空腔中設置有上水平加熱體41，該上水平加熱體41的一端的底部依次通過上絕緣墊板42、上承燒板45與拱磚凸臺24的頂部相連接，上水平加熱體41的另一端依次經側墻23、保溫耐火層I、爐殼11后延伸至上密封盒6內；所述導軌26、底板22之間設置有下水平加熱室5，所述下水平加熱室5包括底磚53與下絕緣墊板52 ;所述底磚53的頂部與導軌26的底部相連接，底磚53的底部與底板22的頂部相連接，底磚53內部的空腔中設置有下水平加熱體51，該下水平加熱體51的一端的底部通過下絕緣墊板52與底板22的頂部相連接，下水平加熱體51的另一端依次經側墻23、保溫耐火層I、爐殼11后延伸至下密封盒7內；
所述上水平加熱體41、下水平加熱體51上位于保溫耐火層I內的部位均通過塞磚8與橋板9相連接，上水平加熱體41、下水平加熱體51與塞磚8之間的縫隙內均填充有高溫纖維；所述塞磚8的兩端分別與爐殼11、側墻23相連接，底部與上水平加熱體41或下水平加熱體51相連接,頂部與橋板9相連接,橋板9的一端與爐殼11相連接，另一端延伸至側墻23的內部；
所述上密封盒6、下密封盒7的結構一致,均包括封板71、盒體72與銅電極73 ;所述盒體72的內部設置有上水平加熱體41或下水平加熱體51的另一端，盒體72的一端與爐殼11相連接，盒體72的另一端與封板71相連接，該封板71內設置有氟發泡橡膠74與螺栓 75，盒體72的頂部設置有進氣接口 76，盒體72的底部設置有銅電極73，該銅電極73的一端位于盒體72的內部，另一端位于盒體72的外部，且在銅電極73上裹有聚四氟乙烯電極套77 ；
所述底磚53的頂部設置有相互平行的兩組橋墩29，該兩組橋墩29的頂部嵌有同一個與其相垂直的導軌26，導軌26的頂部設置有推板25，導軌26的側部與邊導軌27的一側相連接，邊導軌27的另一側與側墻23的內側相連接，邊導軌27的頂部與窯墻28的底部相連接。參見圖5，一種采用上述節能環保型窯體的釩氮合金高溫燒結窯，所述釩氮合金高溫燒結窯10包括低溫段101、過渡段102、高溫段103與冷卻段104，所述低溫段101依次經過渡段102、高溫段103后與冷卻段104相通，且低溫段101、過渡段102、高溫段103都采用所述節能環保型窯體的窯體結構(圖I是低溫段101、過渡段102、高溫段103的縱向剖視圖)；所述底板22、側墻23的制造材料都為空心球，所述推板25的制造材料為石墨；
所述低溫段101中所述頂板21、水平拱頂磚43、豎直拱頂磚44、拱磚凸臺24、窯墻28、上絕緣墊板42、下絕緣墊板52、上承燒板45、導軌26、邊導軌27的制造材料都為剛玉，所述上水平加熱體41、下水平加熱體51均為U型硅碳棒；
所述過渡段102中所述頂板21、水平拱頂磚43、豎直拱頂磚44、拱磚凸臺24、窯墻28、上承燒板45、導軌26、邊導軌27的制造材料都為鎂鋯，所述上絕緣墊板42、下絕緣墊板52的制造材料均為剛玉，所述上水平加熱體41、下水平加熱體51均為W型硅鑰棒；
所述高溫段103中所述頂板21、水平拱頂磚43、豎直拱頂磚44、拱磚凸臺24、窯墻28、上承燒板45、導軌26、邊導軌27的制造材料都為石墨，所述上絕緣墊板42、下絕緣墊板52的制造材料均為剛玉，所述上水平加熱體41、下水平加熱體51均為W型硅鑰棒。目前，采用專利號為ZL20041008390L 8現有技術生產，耗能較高，按GB/T20567 -2006標準，制取VN16產品，產品電耗為9000千瓦時/噸(以五氧化二釩為原料)；而使用本發明生產，在相同的工藝條件下制取VN16產品，產品電耗降為6500千瓦時/噸，單位產品能耗降低27. 8%。表I為本發明與專利號為ZL200410083901. 8現有技術的對比情況，A代表專利號為ZL200410083901. 8的現有技術，B代表本發明
權利要求
1.ー種節能環保型窯體，包括保溫耐火層(I )、煅燒室(2)與石墨坩堝(3)，所述保溫耐火層(I)的四周裹有爐殼(11)，保溫耐火層(I)的內部設置有煅燒室(2)，煅燒室(2)的內部設置有窯腔(31)，窯腔(31)的內部設置有石墨坩堝(3);所述煅燒室(2)包括頂板(21)、底板(22)與側墻(23)，所述頂板(21)底部的兩端通過側墻(23)與底板(22)頂部的兩端相連接，所述石墨坩堝(3)的底部經推板(25)與導軌(26)的頂部相連接，石墨坩堝(3)的上部設置有拱磚凸臺(24)，拱磚凸臺(24)的兩端與窯墻(28 )的內側相連接，窯墻(28 )的外側與側墻(23 )的內側相連接，且在拱磚凸臺(24)、窯墻(28 )、導軌(26 )、推板(25 )之間形成有窯腔(31)，其特征在于 所述頂板(21)、拱磚凸臺(24)之間設置有上水平加熱室(4)，該上水平加熱室(4)內設置有上水平加熱體(41);所述導軌(26)、底板(22)之間設置有下水平加熱室(5)，該下水平加熱室(5)內設置有下水平加熱體(51)，且上水平加熱體(41)、下水平加熱體(51)均水平設置。
2.根據權利要求I所述的ー種節能環保型窯體，其特征在于 所述上水平加熱室(4)包括水平拱頂磚(43)、豎直拱頂磚(44)、上絕緣墊板(42)與上承燒板(45);所述水平拱頂磚(43)的兩端與側墻(23)的內側相連接，水平拱頂磚(43)的頂部與頂板(21)的底部相連接，所述豎直拱頂磚(44)的頂部與頂板(21)的底部相連接，豎直拱頂磚(44)的底部與拱磚凸臺(24)相連接；所述水平拱頂磚(43)、側墻(23)、拱磚凸臺(24)、豎直拱頂磚(44)圍成的空腔中設置有上水平加熱體(41)，該上水平加熱體(41)的一端的底部依次通過上絕緣墊板(42)、上承燒板(45)與拱磚凸臺(24)的頂部相連接，上水平加熱體(41)的另一端依次經側墻(23)、保溫耐火層(I)、爐殼(11)后延伸至上密封盒(6)內； 所述下水平加熱室(5)包括底磚(53)與下絕緣墊板(52);所述底磚(53)的頂部與導軌(26)的底部相連接，底磚(53)的底部與底板(22)的頂部相連接，底磚(53)內部的空腔中設置有下水平加熱體(51)，該下水平加熱體(51)的一端的底部通過下絕緣墊板(52)與底板(22)的頂部相連接，下水平加熱體(51)的另一端依次經側墻(23)、保溫耐火層(I)、爐殼(11)后延伸至下密封盒(7)內。
3.根據權利要求2所述的ー種節能環保型窯體，其特征在于所述上水平加熱體(41)、下水平加熱體(51)上位于保溫耐火層(I)內的部位均通過塞磚(8)與橋板(9)相連接；所述塞磚(8)的兩端分別與爐殼(11)、側墻(23)相連接，底部與上水平加熱體(41)或下水平加熱體(51)相連接,頂部與橋板(9 )相連接,橋板(9 )的一端與爐殼(11)相連接,另一端延伸至側墻(23)的內部。
4.根據權利要求3所述的ー種節能環保型窯體，其特征在于所述上水平加熱體(41)、下水平加熱體(51)與塞磚(8)之間的縫隙內均填充有高溫纖維。
5.根據權利要求2、3或4所述的ー種節能環保型窯體，其特征在于所述上密封盒(6)、下密封盒(7)的結構一致，均包括封板(71)、盒體(72)與銅電極(73);所述盒體(72)的內部設置有上水平加熱體(41)或下水平加熱體(51)的另一端，盒體(72)的一端與爐殼(11)相連接，盒體(72 )的另一端與封板(71)相連接，該封板(71)內設置有氟發泡橡膠(74)與螺栓(75)，盒體(72)的頂部設置有進氣接ロ(76)，盒體(72)的底部設置有銅電極(73)，該銅電極(73)的一端位于盒體(72)的內部，另一端位于盒體(72)的外部，且在銅電極(73)上裹有聚四氟こ烯電極套(77 )。
6.根據權利要求2、3或4所述的ー種節能環保型窯體，其特征在于所述底磚(53)的頂部設置有相互平行的兩組橋墩(29)，該兩組橋墩(29)的頂部嵌有同一個與其相垂直的導軌(26)，導軌(26)的頂部設置有推板(25)，導軌(26)的側部與邊導軌(27)的一側相連接，邊導軌(27)的另ー側與側墻(23)的內側相連接，邊導軌(27)的頂部與窯墻(28)的底部相連接。
7.ー種采用權利要求6所述節能環保型窯體的釩氮合金高溫燒結窯，所述釩氮合金高溫燒結窯(10)包括低溫段(101)、過渡段(102)、高溫段(103)與冷卻段(104)，所述低溫段(101)依次經過渡段(102)、高溫段(103)后與冷卻段(104)相通，其特征在于 所述低溫段(101)、過渡段(102)、高溫段(103)都采用所述節能環保型窯體的窯體結構； 所述低溫段(101)中所述頂板(21)、水平拱頂磚(43)、豎直拱頂磚(44)、拱磚凸臺(24)、窯墻(28)、上絕緣墊板(42)、下絕緣墊板(52)、上承燒板(45)、導軌(26)、邊導軌(27)的制造材料都為剛玉，所述上水平加熱體(41)、下水平加熱體(51)均為U型硅碳棒； 所述過渡段(102)中所述頂板(21)、水平拱頂磚(43)、豎直拱頂磚(44)、拱磚凸臺(24)、窯墻(28)、上承燒板(45)、導軌(26)、邊導軌(27)的制造材料都為鎂鋯，所述上絕緣墊板(42)、下絕緣墊板(52)的制造材料均為剛玉，所述上水平加熱體(41)、下水平加熱體(51)均為W型硅鑰棒； 所述高溫段(103)中所述頂板(21)、水平拱頂磚(43)、豎直拱頂磚(44)、拱磚凸臺(24)、窯墻(28 )、上承燒板(45 )、導軌(26 )、邊導軌(27 )的制造材料都為石墨，所述上絕緣墊板(42 )、下絕緣墊板(52 )的制造材料均為剛玉，所述上水平加熱體(41)、下水平加熱體(51)均為W型硅鑰棒。
8.根據權利要求7所述的ー種采用節能環保型窯體的釩氮合金高溫燒結窯，其特征在于所述低溫段(101)、過渡段(102)、高溫段(103)中:所述底板(22)、側墻(23)的制造材料都為空心球，所述推板(25)的制造材料為石墨。
全文摘要
一種節能環保型窯體，包括保溫耐火層、煅燒室、石墨坩堝、水平加熱室與密封盒，所述煅燒室的內外分別設置有石墨坩堝與保溫耐火層，石墨坩堝的上下兩方分別設置有上、下水平加熱室，上、下水平加熱室內水平設置有對應的上、下水平加熱體，水平加熱體的一端在加熱室內，另一端依次經側墻、保溫耐火層、爐殼后延伸至密封盒內，加熱體與塞磚之間的縫隙內填充有高溫纖維，密封盒上設置有進氣接口與銅電極，采用上述節能環保型窯體的釩氮合金高溫燒結窯中，低溫段、過渡段、高溫段采取不同的制造材料、發熱體以與煅燒工藝相適應。本設計不僅單位能耗較低、操作條件較好，而且能保證窯內的工藝氣氛、煅燒效果較好、使用壽命較長。
文檔編號F27B9/06GK102853670SQ20121031333
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者甘錦旺, 黃啟會, 高向山 申請人:甘錦旺, 黃啟會, 高向山