專利名稱：密封臥式活性炭纖維碳活化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于含碳纖維物質(zhì)制造活性炭纖維的碳活化設(shè)備。
活性炭纖維是國際上八十年代發(fā)展起來的新型高效吸附材料，可作為高級(jí)吸附劑和脫色劑，廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工、國防等工業(yè)和環(huán)境保護(hù)方面，其吸附和脫色性能要大大優(yōu)越于活性炭。國際專利中已有多篇報(bào)導(dǎo)其生產(chǎn)過程和方法，但對(duì)其生產(chǎn)設(shè)備卻無一報(bào)導(dǎo)。我國84年開始進(jìn)行活性炭纖維的中試生產(chǎn)，設(shè)備系采用普通的電爐形式，即將原料放入一個(gè)較大的爐膛內(nèi)，關(guān)閉爐門，通入保護(hù)氣體，然后通電加溫，進(jìn)行碳化和活化(活化溫度高達(dá)900℃以上)，最后要等爐溫冷卻至100℃左右，才能打開爐門，取出產(chǎn)品，其周期往往要兩天左右。這樣只能進(jìn)行斷續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)周期長，熱能浪費(fèi)大，且由于爐膛截面大，在高溫下易變形，密封性差，保護(hù)氣體浪費(fèi)大，爐子壽命低，無法形成大規(guī)模生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的是為實(shí)現(xiàn)活性炭纖維的大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，設(shè)計(jì)出一種密封臥式活性炭纖維碳活化爐。
本發(fā)明的主要技術(shù)特征是整個(gè)爐膛為臥式流水線狀，它依次由進(jìn)口室、碳化室、第一過渡室、活化室、第二過渡室和出口室所組成。沿著各室鋪有道軌。各室之間用閘門相隔，碳化室和活化室各有加熱器，保持恒溫。原料裝入敞開的小車內(nèi)，若干個(gè)小車依次在爐內(nèi)道軌上移動(dòng)，依次經(jīng)過碳化、活化和冷卻階段，從另一端取出后即成產(chǎn)品。約半小時(shí)出一車產(chǎn)品。
本發(fā)明具體要求是1、它的進(jìn)口室和出口室密封性要求非常嚴(yán)格，要求在2-4分鐘內(nèi)抽至真空并通入保護(hù)氣體，以防止大氣進(jìn)入爐內(nèi)，因而采用了充氣膠管對(duì)閘門進(jìn)行密封;采用了密封填料對(duì)缸軸進(jìn)行密封。為了防止溫度過高而損壞充氣膠管，進(jìn)、出口室閘門均采用雙層壁構(gòu)成的水套夾層，以通入冷卻水進(jìn)行冷卻。
2、它的碳化室和活化室各有加熱器加溫及保溫層保溫，使其溫度保持恒定，當(dāng)小車進(jìn)入其內(nèi)時(shí)，原料能很快達(dá)到碳化溫度和活化溫度，以加速碳化和活化的過程。加熱器可以用紅外線、碳化硅等進(jìn)行內(nèi)加溫，也可用電阻絲、煤、油、煤氣等進(jìn)行外加溫。保溫層采用硅酸鋁或耐火磚。爐內(nèi)壁采用高溫防腐蝕材料，如用高溫鋼或不銹鋼，內(nèi)表面涂以高溫防腐涂料，高溫搪瓷或高溫陶瓷。爐內(nèi)壁也可用氧化鋁、石英等非金屬材料做成。爐的側(cè)上方裝有排氣管，以使將高溫下產(chǎn)生的碳化氣和活化氣通過水池排入大氣?；罨疫€有活化氣引入管。碳化室的長度與活化室長度之比等于碳化時(shí)間與活化時(shí)間之比。
3、除碳化室和活化室采用高溫防腐蝕材料制造外，其它各室內(nèi)壁、閘門、推車裝置、齒輪齒條等，均用防腐材料制成，以提高整個(gè)爐子的防腐蝕性能，從而提高工作的可靠性和爐子的壽命。
4、它的密封性要求很高，不允許空氣進(jìn)入碳化室、活化室或過渡室等高溫區(qū)，以防原料在高溫下被氧化。為此本設(shè)備設(shè)置了進(jìn)口室和出口室，只有當(dāng)進(jìn)口室或出口室內(nèi)的空氣被抽清，并通入保護(hù)氣體后，才能里面的閘門，使進(jìn)、出口室與全爐相通。
5、小車在進(jìn)、出口室內(nèi)的移動(dòng)是采用氣缸(或油缸)通過自重復(fù)位推車裝置推動(dòng)或拉動(dòng)小車前進(jìn);在碳化室內(nèi)的移動(dòng)是靠小車頂小車的方法前進(jìn);在兩個(gè)過渡室及活化室內(nèi)的移動(dòng)是靠齒輪齒條機(jī)構(gòu)及自重復(fù)位推動(dòng)車裝置，齒輪由電機(jī)帶動(dòng)，所有閘門的開閉均用氣缸(或油缸)帶動(dòng)。由于選用氣缸(或油缸)及電機(jī)作傳動(dòng)，因而可實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化、程序化。
6、小車敞開式，兩邊各用四個(gè)輪子，輪子有臺(tái)階，防止脫離軌道，以保證小車能沿著道軌順利移動(dòng)并通過各個(gè)閘門。小車采用高溫防腐蝕材料制成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，可使活性炭纖維進(jìn)入連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)，自動(dòng)化或半自動(dòng)化操作，可以大大縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量，降低能源消耗，提高設(shè)備使用壽命，改善勞動(dòng)條件，降低產(chǎn)品成本。
為了更易于理解本發(fā)明，參照附圖，敘述如下

圖1是密封臥式碳活化爐的頂剖視圖。
圖2是自重復(fù)位推車裝置的正視圖。
圖3是運(yùn)料小車的正視圖。
圖4是運(yùn)料小車的左視圖。
參照?qǐng)D1，碳活化爐是由進(jìn)口室4、碳化室6、過渡室10、活化室12、第二過渡室15、出口室17及閘門2、5、9、11、14、16、18和道軌8所組成。其中閘門2、5、16、18為水夾層結(jié)構(gòu)，通水冷卻，并用充氣膠管25密封，閘門9、11、14為實(shí)體結(jié)構(gòu)。各道閘門用同樣的氣缸(或油缸)29帶動(dòng)。缸軸的密封采用密封填料30。
在進(jìn)口室有推動(dòng)小車的氣缸(或油缸)1、自重復(fù)位推車裝置32及進(jìn)水管3、出水管31、水套28和抽氣管33。
在碳化室內(nèi)有排氣管7、加熱器-電阻絲27和保溫層26，溫度約為600℃，碳化時(shí)間2.5小時(shí)。
在第一過渡室內(nèi)有齒輪齒條機(jī)構(gòu)24和電機(jī)23，齒條上配置有兩個(gè)自重復(fù)位推車裝置，用以將小車由碳化室拉進(jìn)第一過渡室，并由第一過渡室推至活化室。
在活化室內(nèi)有排氣管13、加熱器-電阻絲21、保溫層20和活化氣進(jìn)氣管22?；罨瘻囟葹?00℃，活化時(shí)間約為0.5小時(shí)。
第二過渡室的結(jié)構(gòu)基本與第一過渡室相同，出口室的構(gòu)造與進(jìn)口室相同，只是多了冷卻風(fēng)扇及電機(jī)裝置19。
整個(gè)爐子內(nèi)腔做成長20米、寬1米、高1.2米，共裝入10個(gè)小車。
參照?qǐng)D2，自重復(fù)位推車裝置由底板34、道軌35、自重復(fù)位頂板36、軸37和軸承座38所組成。該裝置能在高溫下可靠地單方向推動(dòng)小車或拉動(dòng)小車。
參照?qǐng)D3、4，運(yùn)料小車由框架39、輪軸40、軸子41、支板42和擋板43所組成。小車材料采用不銹鋼或高溫鋼，表面涂以高溫搪瓷或高溫陶瓷。
權(quán)利要求
1.一種臥式活性炭纖維碳活化爐，有爐膛，其特征是把爐膛依次分成進(jìn)口室、碳化室、第一過渡室、活化室、第二過渡室和出口室，其中(1)、進(jìn)、出口室的室壁，均為水夾層結(jié)構(gòu)，二室各有一氣管和推車裝置；(2)、碳化室和活化室各有一加熱器和排氣管，碳化室與活化室的長度之比等于碳化與活化時(shí)間之比，碳化室和活化室室壁用保溫材料制成；各室之間有閘門相隔，若干輛小車依次在爐膛內(nèi)的道軌上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳活化爐，其特征是碳化室和活化室內(nèi)各有一加熱器是電阻絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳活化爐，其特征是閘門2、5、16、18為水夾層結(jié)構(gòu)，閘門9、11、14為實(shí)體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳活化爐，其特征是出口室有風(fēng)扇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳活化爐，其特征是所述的小車是由框架、輪軸、輪子、支板和擋板組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳活化爐，其特征是小車有10輛。
全文摘要
密封臥式活性炭纖維碳活化爐，由進(jìn)口室、碳化室、第一過濾室、活化室、第二過渡室和出口室組成。各室之間有閘門相隔，原料裝入敞開的小車內(nèi)，小車在爐內(nèi)的道軌上行走，依次經(jīng)過碳化、活化和冷卻階段，取出后即成產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)，大大縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗和成本。
文檔編號(hào)F27B9/26GK1058944SQ90105200
公開日1992年2月26日 申請(qǐng)日期1990年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月17日
發(fā)明者成剛 申請(qǐng)人:成剛