专利名称：密封卧式活性炭纤维碳活化炉的制作方法
技术领域：
本发明是关于含碳纤维物质制造活性炭纤维的碳活化设备。
活性炭纤维是国际上八十年代发展起来的新型高效吸附材料，可作为高级吸附剂和脱色剂，广泛用于食品、医药、化工、国防等工业和环境保护方面，其吸附和脱色性能要大大优越于活性炭。国际专利中已有多篇报导其生产过程和方法，但对其生产设备却无一报导。我国84年开始进行活性炭纤维的中试生产，设备系采用普通的电炉形式，即将原料放入一个较大的炉膛内，关闭炉门，通入保护气体，然后通电加温，进行碳化和活化(活化温度高达900℃以上)，最后要等炉温冷却至100℃左右，才能打开炉门，取出产品，其周期往往要两天左右。这样只能进行断续生产，生产周期长，热能浪费大，且由于炉膛截面大，在高温下易变形，密封性差，保护气体浪费大，炉子寿命低，无法形成大规模生产。
本发明的目的是为实现活性炭纤维的大规模连续化生产，设计出一种密封卧式活性炭纤维碳活化炉。
本发明的主要技术特征是整个炉膛为卧式流水线状，它依次由进口室、碳化室、第一过渡室、活化室、第二过渡室和出口室所组成。沿着各室铺有道轨。各室之间用闸门相隔，碳化室和活化室各有加热器，保持恒温。原料装入敞开的小车内，若干个小车依次在炉内道轨上移动，依次经过碳化、活化和冷却阶段，从另一端取出后即成产品。约半小时出一车产品。
本发明具体要求是1、它的进口室和出口室密封性要求非常严格，要求在2-4分钟内抽至真空并通入保护气体，以防止大气进入炉内，因而采用了充气胶管对闸门进行密封;采用了密封填料对缸轴进行密封。为了防止温度过高而损坏充气胶管，进、出口室闸门均采用双层壁构成的水套夹层，以通入冷却水进行冷却。
2、它的碳化室和活化室各有加热器加温及保温层保温，使其温度保持恒定，当小车进入其内时，原料能很快达到碳化温度和活化温度，以加速碳化和活化的过程。加热器可以用红外线、碳化硅等进行内加温，也可用电阻丝、煤、油、煤气等进行外加温。保温层采用硅酸铝或耐火砖。炉内壁采用高温防腐蚀材料，如用高温钢或不锈钢，内表面涂以高温防腐涂料，高温搪瓷或高温陶瓷。炉内壁也可用氧化铝、石英等非金属材料做成。炉的侧上方装有排气管，以使将高温下产生的碳化气和活化气通过水池排入大气。活化室还有活化气引入管。碳化室的长度与活化室长度之比等于碳化时间与活化时间之比。
3、除碳化室和活化室采用高温防腐蚀材料制造外，其它各室内壁、闸门、推车装置、齿轮齿条等，均用防腐材料制成，以提高整个炉子的防腐蚀性能，从而提高工作的可靠性和炉子的寿命。
4、它的密封性要求很高，不允许空气进入碳化室、活化室或过渡室等高温区，以防原料在高温下被氧化。为此本设备设置了进口室和出口室，只有当进口室或出口室内的空气被抽清，并通入保护气体后，才能里面的闸门，使进、出口室与全炉相通。
5、小车在进、出口室内的移动是采用气缸(或油缸)通过自重复位推车装置推动或拉动小车前进;在碳化室内的移动是靠小车顶小车的方法前进;在两个过渡室及活化室内的移动是靠齿轮齿条机构及自重复位推动车装置，齿轮由电机带动，所有闸门的开闭均用气缸(或油缸)带动。由于选用气缸(或油缸)及电机作传动，因而可实现操作自动化、程序化。
6、小车敞开式，两边各用四个轮子，轮子有台阶，防止脱离轨道，以保证小车能沿着道轨顺利移动并通过各个闸门。小车采用高温防腐蚀材料制成。
本发明与现有技术相比，可使活性炭纤维进入连续化大规模生产，自动化或半自动化操作，可以大大缩短生产周期，提高产品产量与质量，降低能源消耗，提高设备使用寿命，改善劳动条件，降低产品成本。
为了更易于理解本发明，参照附图，叙述如下
图1是密封卧式碳活化炉的顶剖视图。
图2是自重复位推车装置的正视图。
图3是运料小车的正视图。
图4是运料小车的左视图。
参照图1，碳活化炉是由进口室4、碳化室6、过渡室10、活化室12、第二过渡室15、出口室17及闸门2、5、9、11、14、16、18和道轨8所组成。其中闸门2、5、16、18为水夹层结构，通水冷却，并用充气胶管25密封，闸门9、11、14为实体结构。各道闸门用同样的气缸(或油缸)29带动。缸轴的密封采用密封填料30。
在进口室有推动小车的气缸(或油缸)1、自重复位推车装置32及进水管3、出水管31、水套28和抽气管33。
在碳化室内有排气管7、加热器-电阻丝27和保温层26，温度约为600℃，碳化时间2.5小时。
在第一过渡室内有齿轮齿条机构24和电机23，齿条上配置有两个自重复位推车装置，用以将小车由碳化室拉进第一过渡室，并由第一过渡室推至活化室。
在活化室内有排气管13、加热器-电阻丝21、保温层20和活化气进气管22。活化温度为900℃，活化时间约为0.5小时。
第二过渡室的结构基本与第一过渡室相同，出口室的构造与进口室相同，只是多了冷却风扇及电机装置19。
整个炉子内腔做成长20米、宽1米、高1.2米，共装入10个小车。
参照图2，自重复位推车装置由底板34、道轨35、自重复位顶板36、轴37和轴承座38所组成。该装置能在高温下可靠地单方向推动小车或拉动小车。
参照图3、4，运料小车由框架39、轮轴40、轴子41、支板42和挡板43所组成。小车材料采用不锈钢或高温钢，表面涂以高温搪瓷或高温陶瓷。
权利要求
1.一种卧式活性炭纤维碳活化炉，有炉膛，其特征是把炉膛依次分成进口室、碳化室、第一过渡室、活化室、第二过渡室和出口室，其中(1)、进、出口室的室壁，均为水夹层结构，二室各有一气管和推车装置；(2)、碳化室和活化室各有一加热器和排气管，碳化室与活化室的长度之比等于碳化与活化时间之比，碳化室和活化室室壁用保温材料制成；各室之间有闸门相隔，若干辆小车依次在炉膛内的道轨上。
2.根据权利要求1所述的碳活化炉，其特征是碳化室和活化室内各有一加热器是电阻丝。
3.根据权利要求1所述的碳活化炉，其特征是闸门2、5、16、18为水夹层结构，闸门9、11、14为实体结构。
4.根据权利要求1所述的碳活化炉，其特征是出口室有风扇。
5.根据权利要求1所述的碳活化炉，其特征是所述的小车是由框架、轮轴、轮子、支板和挡板组成。
6.根据权利要求1所述的碳活化炉，其特征是小车有10辆。
全文摘要
密封卧式活性炭纤维碳活化炉，由进口室、碳化室、第一过滤室、活化室、第二过渡室和出口室组成。各室之间有闸门相隔，原料装入敞开的小车内，小车在炉内的道轨上行走，依次经过碳化、活化和冷却阶段，取出后即成产品，实现了连续化生产，大大缩短生产周期，提高产品质量，降低能耗和成本。
文档编号F27B9/26GK1058944SQ90105200
公开日1992年2月26日 申请日期1990年8月17日 优先权日1990年8月17日
发明者成刚 申请人:成刚