一种连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置及方法与流程

1.本发明属于连续式分段气氛保护炉技术领域，具体而言，涉及一种连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置及方法。


背景技术：

2.连续式烧结炉因具有生产量大、产品质量均匀、热效率高、操作方便、峰值电力小、烧结费用低等优点，通常应用于粉末冶金、陶瓷、半导体合金、热处理等行业。连续式烧结炉中较常见的还原性气氛烧结炉是通氢气作为保护气氛的烧结炉，可连续生产，效率高。
3.现有技术中的连续氢气气氛烧结炉，其进、出料端为敞开型结构，其炉膛为长方体或圆柱形结构，通常采用一端进气、一端出气的结构形式。一般将两端开口处的氢气点燃，避免空气中氧气进入炉膛或排出的剩余氢气逸散到空气中而造成高温氢气自燃爆炸的安全隐患。
4.例如，中国发明专利cn85102925a，公开了一种多炉段连续烧结炉。炉体采用多段加热方式，整个炉管可分为保护性气氛预热段，还原性气氛高温段，还原性气氛冷却段，保护性气氛冷却段。就气氛而言，分布为：两端是保护性气氛，中间是还原性气氛。进气均有流量阀控制，出口有开关调节出气量。还原性气体出口装有点火装置，将排出的气体点燃、烧掉。为安全起见在保护性气体出口及炉口两端也装有点火装置。虽然该发明采用了分段气氛保护，但是第一，该发明中炉膛采用传统的平顶结构，还原性气体密度低易从炉膛顶部向两端扩散，易与进入的空气混合爆燃，存在一定的安全隐患；第二，没有涉及还原气体浓度检测装置。
5.又例如，中国实用新型专利cn203642666u，公开了一种高温氢气烧结炉，包括炉胆、炉体、电气系统及真空系统，所述炉胆安装在炉体内，所述炉体上部固定有上封头下部具有下封头，且上封头与氢气管道相接，下封头与升降系统连接，通过升降系统带动下封头打开和封闭保护。但是该发明中并没有涉及还原气体浓度检测装置、自动点火装置；而在实际工作中，空气非常容易从烧结炉开口的两端进入炉膛内，影响炉内氢气浓度安全值。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明提出一种连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置及方法；
7.所述连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置，包括：进料装置、炉体装置、出料装置；
8.进料装置为耐热密封管且顶部设有进气孔；
9.炉体装置为耐热密封管且顶部和底部分别设有贯穿顶部和底部的出气孔、入气孔，出气孔上设置自动点火装置；
10.出气孔周围设置气体浓度检测仪；
11.出料装置为耐热密封管且顶部设有进气孔；
12.进料装置、炉体装置、出料装置依次密封连接组成凸字形结构。
13.进一步的，所述炉体装置上部为梯形结构且内部表面设置若干个气体浓度检测仪。
14.进一步的，所述出气孔正上方固设自动点火装置，自动点火装置有底板、支杆、电热丝组成，底板在出气孔外围固设，底板两端分别固设支杆，支杆顶部固设电热丝。
15.进一步的，所述进料装置和出料装置顶部设置若干个气体浓度检测仪。
16.进一步的，所述进料装置和出料装置的进料入口和出料出口均为敞口。
17.一种连续式分段气氛保护炉的尾气处理方法，包括如下步骤：
18.步骤1，首先同时打开进料装置和出料装置进气孔接入惰性气体；
19.步骤2，再打开炉体装置入气孔接入还原性气体；防止还原性气体扩散至进料装置和出料装置。
20.步骤3，启动气体浓度检测仪，实时检测气体浓度值到达设定值时向自动点火装置发出指令，自动点火装置自动将出气口处气体点燃。
21.进一步的，步骤1中，惰性气体为氮气、氩气。
22.进一步的，步骤2中，还原性气体为氢气、氨分解气。
23.与现有技术相比，本发明提供的一种连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置及方法有益效果如下：
24.1，本发明所述连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置及方法，利用氢气密度低的特点，采用“凸”字形炉膛结构，使还原性气体进入炉膛中间部分不易向两端扩散，提高烧结炉的安全性。
25.2，本发明所述连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置及方法，炉膛中间顶部的还原性气体浓度检测，能更准确的检测出气体的安全值，提高烧结炉的安全精度。
26.3，本发明所述连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置及方法，炉膛顶部气体出口处设置自动点火装置确保排出的气体充分燃烧，进一步提供安全和可靠。
27.4，本发明所述连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置及方法，具备自动点火和检测还原性气体浓度的功能，还实现了连续式炉室内惰性气体和还原性气体分区、独立可控的功能，提高了连续式炉的安全性。
28.5，本发明所述连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置及方法，解决了敞口进料和敞口出料的问题，实现了连续烧结生产，提高生产效率，降低成本，具有绿色无污染的优点。
附图说明
29.图1为本发明一种连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置结构示意图；
30.图2为本发明一种连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置的自动点火装置结构示意图。
31.图中标记：1-进料装置；2-炉体装置；3-出料装置；4-进气孔；5-入气孔；6-出气孔； 7-点火装置；8-气体浓度检测仪；9-电热丝；10-底板；11-支杆。
具体实施方式
32.如图1-2，所述连续式分段气氛保护炉的尾气处理装置，包括：进料装置1、炉体装
置2、出料装置3；进料装置1为耐热密封管且顶部设有进气孔4；炉体装置2为耐热密封管且顶部和底部分别设有出气孔6和入气孔5，出气孔6上设置自动点火装置7；出料装置3为耐热密封管且顶部设有进气孔4；进料装置1、炉体装置2、出料装置3依次密封连接组成凸字形结构。
33.进一步的，所述炉体装置2上部为梯形结构且内部表面设置若干个ngp5-h2气体浓度检测仪8。
34.进一步的，所述出气孔6正上方固设自动点火装置7，自动点火装置7由底板10、支杆 11、电热丝9组成，底板10固设在出气孔6外周缘上，底板10两端分别固设支杆11，支杆 11顶部固设电热丝9。
35.进一步的，所述进料装置1和出料装置3顶部设置若干个ngp5-h2气体浓度检测仪8。
36.进一步的，所述进料装置1和出料装置3的进料入口和出料出口均为敞口。
37.一种连续式分段气氛保护炉的尾气处理方法，包括如下步骤：
38.步骤1，首先同时打开进料装置1和出料装置3进气孔4接入纯度大于99％的惰性气体；
39.步骤2，再打开炉体装置2入气孔5接入还原性气体；防止还原性气体扩散至进料装置1 和出料装置3，还原性气体分别为氢气和氨分解的氢气和氮气的混合气，其氢气纯度大于99％，氨分解的氢气为75％和氮气为25％。
40.步骤3，启动气体浓度检测仪8，实时检测气体浓度值到达设定值氢气浓度大于等于76％时向自动点火装置7发出指令，自动点火装置7自动将出气口6处气体点燃。
41.进一步的，步骤1中，惰性气体为氮气、氩气。
42.进一步的，步骤2中，还原性气体为氢气、氨分解气。
43.本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。