[發明專利]釩氮合金全自動立式中頻感應加熱爐

有效

• 申請號: 201010532077.5
• 申請日: 2010-11-04
• 公開（公告）號: CN101963446A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 廖志明
• 申請（專利權）人: 四川展祥特種合金科技有限公司
• 主分類號: F27B5/04
• 分類號: F27B5/04;F27B5/14;F27D11/06;C22C1/00;C22C29/16;C01B21/06
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及一種釩氮合金加熱爐，特別是釩氮合金全自動立式中頻感應加熱爐。

背景技術

釩氮合金是優良的煉鋼添加劑，可用于結構鋼、工具鋼、管道鋼、鋼筋、普通工程鋼以及鑄鐵，能夠顯著提高鋼材的耐磨性、耐腐性、韌性、強度、硬度、延展性以及抗熱疲勞性等綜合機械性能，并使鋼具有良好的可焊接性能，且起到消除夾雜物延伸等作用。

目前國內外釩氮合金的生產工藝和裝備主要分兩種：一是以美國聯合碳合物公司為技術基礎的真空電爐生產裝置，該裝置的加熱部分有兩種形式，一種是用中頻感應加熱方式，另一種用硅鉬棒作為發熱體的加熱方式，兩種加熱方式在電爐的結構設計上各不相同，感應加熱方式只適用小截面，圓形空間，而硅鉬棒發熱體可使窯爐體積做的較大，但二種發熱方式不同的真空爐共同的特點是：采用真空燒結和間隙式生產，該生產方式存在的缺點是：（1）加熱用電爐必須連續不斷的抽真空，對設備的生產制造有很高的耐壓和密封要求，造價很高；（2）間隙式生產方式，對生產工藝的控制有很高的技術要求，質量控制難度相對較大；（3）勞動效率和設備投資效率較低，一套設備燒制一個周期多的需要50多小時，少的小設備也需要30多小時，效率較低；（3）能耗高，真空裝置和間隙式加熱方式消耗的能量比連續常壓裝置高。

二是以國內攀鋼集團為技術基礎的連續式常壓生產裝置，該裝置的核心設備常壓連續式推板窯在工藝技術上突破美國技術的真空環境下的間隙式生產方式，實現了常壓下連續生產，在工藝技術參數穩定的狀況下，產品質量穩定，能耗降低生產效率提高。但是，它也存在以下缺點：（1）推板式在高溫狀況下運動摩擦損失大，消耗較大；（2）發熱體采用硅鉬棒發熱，在高溫環境下易損壞，維護成本高；（3）爐體空間利用率較低，氮氣消耗大；（4）裝載系數較低，即產成品對比裝載器皿的比值較大。

比對上述二種釩氮合金生產的技術和裝備，發明專利申請200910089322.7一種生產釩氮合金的方法和裝置，生產裝置理論上解決了以上兩種裝置在生產應用中的不足，優點在于在常壓下能連續化生產，效率高，工藝流程簡單緊湊，感應方式加熱和豎爐結構設計，熱效率提高，工藝節能環保。它的缺點是：該發明僅在理論上闡述了感應豎爐的生產工藝過程，從結構設計上看，目前還不具備產業化，規模化生產能力，目前有幾方面的問題：（1）整座爐體結構設計上不構成絕氧環境，高溫狀況下石墨發熱體和容器易迅速氧化；（2）溫度檢測和控制方法不可靠，在感應圈的螺旋縫隙中扦入熱電偶的檢測方式不可靠，中頻干擾及測點接觸面不足，導致溫度測量偏差過大，自動控溫不可實現；（3）冷卻段，氧化段，和預熱段太短，很難構成一座完成的窯爐；（3）出料機構采用夾緊裝置的設計，對盛料的石墨匣缽不利，夾緊力過大石墨匣缽易夾碎，夾緊力過小有可能托不起爐料的重量；（4）專利中沒有闡明出料過程如何絕氧操作和機構的結構設計。

發明內容

本發明的目的即在于克服現有技術的缺點，提供一種釩氮合金全自動立式中頻感應加熱爐，采用全自動出料方式，爐體內微正壓，中頻感應加熱，密封性、可靠性高。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：釩氮合金全自動立式中頻感應加熱爐，它包括排氣點火裝置，自動送料裝置，爐體和進氣系統，排氣點火裝置和自動送料裝置位于爐體上端，進氣系統位于爐體下端，爐體包括六個區，自上而下分別是烘干預熱區、預還原區、還原合成區、氮化區、產品緩冷區、產品強冷區，它還包括自動出料系統，自動出料系統包括冷卻器、石墨匣缽、托料機械手、匣門、真空室、真空室門、出料油缸和真空泵，自動出料系統位于爐體下部，自動出料系統的冷卻器位于爐體的產品強冷區內，石墨匝缽由冷卻器導入并由托料機械手托持，冷卻器和真空室之間設有可啟閉的閘門，出料油缸的托盤位于真空室內，托盤下連出料油缸缸桿，真空室的側面設有真空室門，真空泵通過導管與真空室連接。

出料油缸連接有嵌入式磁敏伸縮位移傳感器。

真空室采用雙密封門，兩門之間出料倉設有真空裝置和真空度檢測裝置。

通過上面的敘述可以看出，本發明具有以下優點：采用全自動出料方式，爐殼采用全密封雙層殼體結構設計，保證爐體絕氧，中頻感應加熱，立式結構，中頻感應加熱段采用防磁不銹鋼隔離技術，外殼能有效地防止電磁輻射。能一次性自動完成釩氮合金生產過程中金屬還原和滲氮工序，操作簡單，產品質量穩定，生產效率高。

出料系統設計結構獨特，密封性，可靠性非常高，主要優點如下：

1、??采用全自動觸摸屏控制顯示技術，自動化程度高，功能跟蹤故障顯示自動檢測。

2、??出料液壓油缸，采用嵌入式磁敏伸縮位移傳感器在計算機控制下油缸實現位置定位高精度。