專利名稱：臥式高溫炭化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于炭纖維生產(chǎn)的臥式炭化爐。
工業(yè)上現(xiàn)有的生產(chǎn)瀝青炭纖的裝置分為立式和臥式兩種。如日本CHUGAIRO的立式高溫炭化爐由爐體和爐盤組成，爐體內(nèi)壁四周是耐火材料制成的，電熱元件擱置其間，物料置于金屬筒內(nèi)放于炭化爐盤上，被爐體罩于爐內(nèi)，該結(jié)構(gòu)加熱慢，散熱也慢，熱源表面溫度與工藝溫度梯度高達(dá)100℃以上，因而電熱元件易燒壞，爐子生產(chǎn)效率低。如山西煤化所的臥式高溫炭化爐其電熱元件也是擱置嵌在由耐火材料制成的四周爐壁內(nèi)，物料置于金屬箱膽內(nèi)，該箱膽水平懸置于爐膛內(nèi)，該結(jié)構(gòu)不僅具有上述立式結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，而且在加熱和冷卻過(guò)程中還需把箱膽放進(jìn)，抽出，驟然冷卻不僅影響設(shè)備壽命，操作也不方便，僅適于小型。
本實(shí)用新型的目的在于開(kāi)發(fā)一種爐內(nèi)溫度分布均勻、升溫及降溫迅速、操作簡(jiǎn)便，并能用于工業(yè)生產(chǎn)的臥式高溫炭化爐。
本實(shí)用新型的臥式高溫炭化爐由爐外殼、爐內(nèi)壁、保溫、電熱元件、爐門及置料機(jī)構(gòu)組成，其特征在于增設(shè)了爐內(nèi)外氮?dú)庋h(huán)冷卻裝置。
本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)合
如下。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為爐內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖所示，1為爐門，2為爐口保溫，3為爐外殼，4為爐體保溫，5為爐內(nèi)壁，6為上層電熱元件，7為排氣管道，8為放空閥，9為冷卻器，10為引風(fēng)機(jī)，11為循環(huán)氣量調(diào)節(jié)閥，12為氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥，13為氮?dú)夤艿溃?4為下層電熱元件，15為料車軌道，16為物料框車，17為管狀耐火材料，18為框車底滑塊，19為高鋁管，20為電熱絲。
如圖所示，爐子四周由外殼3、爐體保溫4、爐內(nèi)壁5包裹；內(nèi)壁四周架有管狀耐火材料17，上下層的電熱元件6及14由高鋁管19及電熱絲20構(gòu)成，電熱絲20纏繞在高鋁管19上；物料框車16與料車軌道15之間有框車底滑塊18，料車16可以在料車軌道之間滑動(dòng)；氮?dú)庖牍?3在電熱元件14的下方，氮?dú)庖龉茉陔姛嵩?的上方；引風(fēng)機(jī)10經(jīng)排氣管道7、冷卻器9吸入N2，經(jīng)循環(huán)氣量調(diào)節(jié)閥11再把N2吹入爐內(nèi)，使?fàn)t子在N2保護(hù)下循環(huán)冷卻降溫。
工藝操作步驟如下打開(kāi)爐門1，沿料車軌道15把物料框車16推入爐內(nèi)，加爐口保溫2，關(guān)閉爐門1，打開(kāi)氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥12，氮?dú)庋毓艿?3通入，通電加熱，被下層電熱元件14加熱后進(jìn)入爐膛，將物料保護(hù)加熱炭化，廢氣經(jīng)排氣管道7及放空閥8排出；當(dāng)爐體降溫冷卻時(shí)，先關(guān)閉放空閥8，開(kāi)啟引風(fēng)機(jī)10和循環(huán)氣量調(diào)節(jié)閥11，經(jīng)管道13→爐膛→管道7→冷卻器9→引風(fēng)機(jī)10，循環(huán)冷卻降溫。
測(cè)試表明，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下1、溫度分布符合炭化工藝規(guī)律炭化爐的工藝溫度為950℃，升溫時(shí)間4.5小時(shí)，裂解氣體釋放時(shí)顯分為三個(gè)階段450-550℃、650-700℃、750-900℃，這表明物料表層及中心溫度一致。
現(xiàn)有技術(shù)的炭化爐在真空抽至700mmHg后充氮?dú)?，升溫時(shí)間5.5小時(shí)；裂解氣體釋放伴隨工藝全過(guò)程，即450-1000℃，由此表明物料表層與中心有較大溫差。
2．操作簡(jiǎn)便。
權(quán)利要求1．一種臥式高溫炭化爐，由爐門(1)、爐體、電熱元件(6)、(14)及置料機(jī)構(gòu)組成，其特征在于增設(shè)了爐內(nèi)外氣體循環(huán)冷卻裝置，其構(gòu)成如下吸入熱N2的排氣管道(7)，用水冷卻熱N2的套管式冷卻器(9)，用于吸入N2并吹入爐內(nèi)的離心式引風(fēng)機(jī)(10)，控制N2流量的閘板調(diào)節(jié)閥(11)，以及N2引入管道(13)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化爐，其特征在于增設(shè)了物料框車軌道(15)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化爐，其特征在于所述的爐內(nèi)壁(5)結(jié)構(gòu)是由管狀的耐火材料排列組合而成。
4．根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的炭化爐，其特征在于所述的電熱絲(2)纏繞在高鋁管(19)上，并踝露在爐膛內(nèi)。
專利摘要一種臥式高溫炭化爐由爐門(1)、爐體、電熱元件(6)、(14)及置料機(jī)構(gòu)組成,其特征在于增設(shè)了爐內(nèi)外的氮?dú)庋h(huán)裝置及物料車軌道(15),爐內(nèi)壁(5)由管狀耐火材料排列組合而成,電熱絲(20)纏繞在高鋁管(19)上并裸露在爐膛內(nèi)。該炭化爐爐溫可達(dá)950℃,升溫4.5小時(shí),裂解氣明顯分為三個(gè)階段:450—550℃、650—700℃、750—900℃,這表明物料表層及中心溫度一致。此外,本炭化爐操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)C10B1/00GK2340778SQ9821229
公開(kāi)日1999年9月29日 申請(qǐng)日期1998年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月20日
發(fā)明者楊章玄, 張清香 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所