一种用于制备氮氧化钒的回转窑及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种用于制备氮氧化钒的回转窑，包括多段式窑体，多段式窑体外围设置有托轮机构和动力装置，多段式窑体具有第一端部和第二端部，第一端部设置有进气口和排料口，第二端部设置有进料口和排气口，多段式窑体沿轴向对称分布，从第一端部至第二端部的窑体直径先增大后减小，每一段窑体设置有独立的控温装置。本发明专利技术还提供了一种用于制备氮氧化钒的回转窑的使用方法。本发明专利技术通过控制每一段窑体的长度和直径使回转窑形成两端直径小、中部直径大的结构，当气体介质进入窑体后由于直径变化在中部位置流速降低，物料在窑体中不停留时间也同步延长，增加了气体介质与钒氧化物的接触时间，促进反应高效进行。促进反应高效进行。促进反应高效进行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备氮氧化钒的回转窑及其使用方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，尤其涉及一种用于制备氮氧化钒的回转窑及其使用方法。

技术介绍

[0002]氮氧化钒的制备原理是以钒氧化物为原料氨气介质通过加热进行气固还原，氨气直接参与还原或解离为活性N和H参与还原生产氮氧化钒和水。回转窑可用于工业规模化生产氮氧化钒，但是该反应为气相还原与回转窑固相还原存在差异。并且，传统的回转窑其窑体为单段整节筒体，窑体由多组托挡轮装置支撑，由传动装置通过大齿轮带动转动，一端安装进料罩，另一端安装出料罩，供热热源安装在回转窑的一个端部。窑内反应所需的能量由窑体的一端进行供给，窑内物料无法沿行程方向均匀加热；另一方面，回转窑的焙烧温度高，能耗大，且易发生烧结，影响还原效果，进而使得产品质量不稳定。
[0003]因此，现有技术中存在对用于制备氮氧化钒的回转窑及其使用方法改进的需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种用于制备氮氧化钒的回转窑及其使用方法，本专利技术的回转窑通过改良各段的直径和度使其两端直径小，中间直径大，以改变气体介质在回转窑内的流速以及物料在窑体内的停留时间，以进一步实现高效反应。
[0005]基于上述目的，本专利技术实施例的提供了一种用于制备氮氧化钒的回转窑，包括多段式窑体，多段式窑体外围设置有托轮机构和动力装置，多段式窑体具有第一端部和第二端部，第一端部设置有进气口和排料口，第二端部设置有进料口和排气口，多段式窑体沿轴向对称分布，从第一端部至第二端部的窑体直径先增大后减小，每一段窑体设置有独立的控温装置。
[0006]在一些实施方式中，多段式窑体的轴向与水平方向的夹角为0.5
°
～6
°
，多段式窑体包括第一段窑体、第二段窑体、第三段窑体、第四段窑体、第五段窑体，第一段窑体、第三段窑体、第五段窑体为等径窑体，第二段窑体和第四段窑体为变径窑体。
[0007]在一些实施方式中，第一段窑体直径和第五段窑体直径相同，第三段窑体直径与第一段窑体直径和/或第五段窑体直径的比值为1.1～1.6。
[0008]在一些实施方式中，第一段窑体和/或第五段窑体直径为0.8～2.6m。
[0009]在一些实施方式中，多段式窑体的长度为10～60m，第二段窑体长度与第一段窑体长度的比值为1.5～2，第三段窑体长度与第一段窑体长度的比值为2～4。
[0010]在一些实施方式中，控温装置包括加热线圈和控制电源，多段式窑体内的每一段分别设置有所述加热线圈，每一段加热线圈通过相应的控制电源以实现分区控温。
[0011]在一些实施方式中，动力装置包括滚轮机构和电机，滚轮机构设置于对称式窑体的中心位置。
[0012]本专利技术另一方面还提供了一种上述用于制备氮氧化钒回转窑的使用方法，包括以
“
竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
[0028]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本专利技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0029]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
[0030]此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0031]如图1所述为本专利技术提供的用于制备氮氧化钒的回转窑的实施例的示意图，包括多段式窑体，所述多段式窑体外围设置有托轮机构4和动力装置7，所述多段式窑体具有第一端部14和第二端部15，所述第一端部14设置有进气口1和排料口2，所述第二端部15设置有进料口12和排气口13，所述多段式窑体沿轴向对称分布，从所述第一端部14至所述第二端部15的窑体直径先增大后减小，每一段窑体设置有独立的控温装置。
[0032]在一些实施例中，多段式窑体包括第一段窑体3、第二段窑体6、第三段窑体8、第四段窑体9、第五段窑体11，相对于水平面，窑体的轴向与水平方向的夹角为0.5
°
～6
°
，设置一定的倾角一方面可以使窑体内的填充量变大，另一方面方便物料从进料口运输至出料口。第一段窑体3、第三段窑体8、第五段窑体11为等径窑体，如图1中所示第一段窑体3的直径为D1，第三段窑体直径为D2，第五段窑体直径为D3，第二段窑体6和第四段窑体9为变径窑体。具体地，第一段窑体3直径和第五段窑体11直径相同，设置为0.8～2.6m，第三段窑体直径D2与所述第一段窑体3直径和/或所述第五段窑体11直径的比值为1.1～1.6，优选地，设置D1＝D3＝2m，设置D2＝1.5D1＝1.5D3＝3m。本专利技术的回转窑通过控制每一段窑体的长度和直径使回转窑形成两端直径小、中部直径大的结构，当气体介质进入窑体后由于直径变化在中部位置流速降低，物料在窑体中不停留时间也同步延长，增加了气体介质与钒氧化物的接触时间，促进了反应的进行。
[0033]在一些实施例中，如图1标记所示，第一段窑体3、第二段窑体6、第三段窑体8、第四段窑体9、第五段窑体11的长度分别为L1、L2、L3、L4、L5，在一些优选实施例中，L1＝L5，L2＝L4，L2/L1＝1.5～2，L3/L1＝2～4，L1+L2+L3+L4+L5＝10～60m，即多段式窑体的长度为10～60m。
[0034]在一些实施例中，控温装置包括加热线圈5和控制电源(图中未示出)，多段式窑体内的每一段分别设置有加热线圈5，每一段加热线圈5通过相应的控制电源以实现分区控温。本专利技术通过在每一段窑体中设置单独的控温装置以实现对回转窑各区域温度的精确控制，在窑体内形成不同的温区，使得物料在低温区预还原后进入高温区，避免了钒氧化物融化结圈。
[0035]在一些实施例中，动力装置7包括滚轮机构和电机，滚轮机构设置于对称式窑体的
中心位置，环绕窑体外围，当电机驱动滚轮机构时，滚轮机构带动窑体转动。
[0036]本专利技术另一方面还提供了一种用于制备氮氧化钒回转窑的使用方法，包括以下方法：
[0037]a.开启动力装置和托轮机构使窑体转动；
[0038]b.通电使加热线圈加热，分别调整加热线圈的电源以控制第一段窑体、第二段窑体和第三段窑体的温度为740℃～860℃，第四段窑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备氮氧化钒的回转窑，其特征在于，包括多段式窑体，所述多段式窑体外围设置有托轮机构和动力装置，所述多段式窑体具有第一端部和第二端部，所述第一端部设置有进气口和排料口，所述第二端部设置有进料口和排气口，所述多段式窑体沿轴向对称分布，从所述第一端部至所述第二端部的窑体直径先增大后减小，每一段窑体设置有独立的控温装置。2.根据权利要求1所述的用于制备氮氧化钒的回转窑，其特征在于，所述多段式窑体的轴向与水平方向的夹角为0.5
°
～6
°
，所述多段式窑体包括第一段窑体、第二段窑体、第三段窑体、第四段窑体、第五段窑体，所述第一段窑体、第三段窑体、第五段窑体为等径窑体，所述第二段窑体和所述第四段窑体为变径窑体。3.根据权利要求2所述的用于制备氮氧化钒的回转窑，其特征在于，所述第一段窑体直径和所述第五段窑体直径相同，所述第三段窑体直径与所述第一段窑体直径和/或所述第五段窑体直径的比值为1.1～1.6。4.根据权利要求3所述的用于制备氮氧化钒的回转窑，其特征在于，所述第一段窑体和/或所述第五段窑体直径为0.8～2.6m。5.根据权利要求2所述的用于制备氮氧化钒的回转窑，其特征在于，所述多段式窑体的长度为10～60m，所述第二段窑体长度与所述第一段窑体长度的比值为1.5～2，所述第三段窑体长度与所述第一段窑体长度的比值为2～4。6.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：师启华，余彬，叶明峰，景涵，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：