一种锟式多温段活性炭连续碱活化隧道窑炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种锟式多温段活性炭连续碱活化隧道窑炉。
【背景技术】
[0002]碱活化制造活性炭通常是采用炭或碳化物原料在高温下在氢氧化钾、氢氧化钠等碱的作用下进行多温段活化，得到比表面积较高的活性炭。由于活化时碱处于熔盐状态，并且必须在惰性气氛下进行，所以对活化设备的要求较高，目前主要的活化设备是采用封闭式一次性进料活化，即炭原料和固体碱按一定的比例混合后，放入活化容器中，把活化容器推入台车式炉或其他加热炉内，按活化工艺要求进行多温段加热，活化后停止加热，经过一定时间的降温后把活化容器取出加热炉。这种非连续的一次性活化方式，在每次的出料时需要对设备降温，进料后重新加热升温，不但浪费大量能源，而且自动化程度差，生产效率极低，同时还因为升温以及冷却的操作无法做到每次相同，影响产品品质的一致性和稳定性。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锟式多温段活性炭连续碱活化隧道窑炉，使之在活化时能够确保活化工艺的如实执行，保证产品的品质，还能确保活化的高效和低成本。为此，本实用新型采用以下技术方案:
[0004]—种锟式多温段活性炭连续碱活化隧道窑炉，其特征在于包括窑炉本体、气氛系统、纵贯窑炉本体内炉膛的输送辊道、测温装置；
[0005]输送辊道用于输送活性炭的前驱体反应物盛放容器；
[0006]所述窑炉本体内炉膛设置有炉膛内衬，所述炉膛沿着活性炭的前驱体反应物盛放容器的输送方向被分为五个区:炉头气密区、预热区、加热区、风冷区以及水冷兼炉尾气密区；
[0007]所述炉头气密区在窑炉本体进口处具有第一惰性气体密封区域，在第一惰性气体密封区域，由惰性气体吹气形成气帘，阻止炉内外气体对流；
[0008]所述预热区由其下游的加热区的热辐射提供热量对物料进行预热；
[0009]在所述加热区中设置有电加热元件；
[0010]在预热区、加热区的窑炉本体上方各设有排气口。
[0011]所述风冷区设有进风道和排风道；
[0012]所述水冷兼炉尾气密区具有水冷夹套，且所述水冷兼炉尾气密区在窑炉本体出口处具有第二惰性气体密封区域，在第二惰性气体密封区域，由惰性气体吹气形成气帘，阻止炉内外气体对流，也提高冷却效果。
[0013]在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案:
[0014]所述加热区沿着活性炭的前驱体反应物盛放容器的的输送方向被依次分为第一加热区域、第二加热区域、第三加热区域三个加热区域；第一加热区域的温度控制范围为400 °C-550 °C;第二加热区域的温度控制范围为600 °C_700 °C ;第二加热区域的温度控制范围800°C-900 °C ;每个加热区域均设置有与温度控制范围匹配的电加热元件，所述第一加热区域、第二加热区域、第三加热区域分别有其测温装置和控温装置。
[0015]所述窑炉本体在风冷区具有不锈钢双层夹套结构，夹套内设有通风管，空气通过通风管从风冷区底部进入风冷区，经过热交换的热空气从风冷区的顶部通风道排出。
[0016]所述窑炉本体设有炉壳，所述炉壳采用多段折弯成型的钢板连接构成，钢板分段处采用密封焊接，段与段之间连接角钢边厚度8-10_，采用螺栓联接，两钢板之间垫有硅橡胶板，连接后再用硅胶腻子涂抹在接缝处，确保了整个炉体的气密性。
[0017]所述炉膛内衬设在炉膛内部两侧和顶部，采用厚度2-3mm的310S不锈钢板制成，各区间的内衬不锈钢板之间设有连接过渡件，保证不锈钢板在过渡件内自由膨胀，以及炉膛内衬的整体性。
[0018]所述窑炉在预热区和加热区内设置有保温隔热层，所述保温隔热层从外到内由纤维棉层、陶瓷纤维板层、莫来石聚轻砖层构成。
[0019]在辊道的锟棒上设有不锈钢导轨环，用于控制活性炭的前驱体反应物盛放容器在窑炉本体内按照直线移动。
[0020]所述电加热元件采用陶瓷外丝加热管，其由高温电阻丝螺旋缠绕在高铝管上，然后外套绝缘瓷管，最后放置在不锈钢密封管内；所述加热区内对电加热元件单侧接线，加热区处的窑炉本体单侧做密封接线腔。
[0021]所述气氛系统包括氮气进气设备，由流量计控制流量；炉头气密区和炉尾气密区各有一路进气通道与氮气进气设备相连，在炉头气密区和炉尾气密区的气帘由左右对冲氮气形成气帘；炉体的预热区、加热区以及空冷区各设置氮气进气口，采用炉膛底部进气，但是在炉膛内进气方向是向下，各进气管设有流量控制器。
[0022]输送辊道按照炉膛内的功能区被分成多个运动单元，每个运动单元采用独立的变频电机通过驱动，保证每个运动单元速度都可调。
[0023]由于采用本实用新型的技术方案，本实用新型在碱活化时通过输送辊道的锟棒的转动带动反应物盛放容器按预先设定的速度在炉膛内前进，达到连续活化的目的，不但保证了产品的性能，也提高生产效率；本实用新型通过炉头、炉尾的气帘装置以及气氛系统的控制，达到活化在惰性气氛下进行，避免了物料的氧化；通过反应物盛放容器在窑炉中的移动，不必每次对炉体进行升降温，从而减少了能耗，降低生产成本。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型装置的断面示意图。
[0025]图2为本实用新型装置的纵向结构示意图。
[0026]其中图1各部位及编号为1:保温隔热层；2:炉外壳；3:炉膛内衬；4:加热管；5:锟棒；6:变频电机；7:温度计；8:托盘；9:导轨环；10:反应物盛放容器；11:进气管；12:
排气管。
[0027]图2各部位及编号为1:保温隔热层；2:炉外壳；3:炉膛内衬；4:加热管；5:锟棒；8:托盘；10:反应物盛放容器；11:进气管；12:排气管；13:炉体各段间连接构件(13-1:连接钢板，13-2:硅胶板，13-3:螺栓)；14:第一气帘气管；15 ;第二气帘气管；16:流量计；17:惰性气体管；18:冷却空气管；19:冷却水进口。
具体实施方案
[0028]参照附图。本实用新型所提供的锟式多温段活性炭连续碱活化隧道窑炉包括窑炉本体、气氛系统、纵贯窑炉本体内炉膛的输送辊道、测温装置7。
[0029]输送辊道用于输送活性炭的前驱体反应物盛放容器10 ;
[0030]所述窑炉本体设有炉壳2、保温隔热层1、炉膛内衬3，具体说明如下:
[0031]所述炉壳2采用多段4-5mm厚的折弯成型的钢板连接构成，分段处采用密封焊接，段与段之间连接角钢边厚度8-10_，采用螺栓13-3联接，两钢板13-1之间垫有硅橡胶板13-2，连接后再用硅胶腻子涂抹在接缝处，确保了整个炉体的气密性。
[0032]所述炉膛内衬3设在炉膛内部两侧和顶部，采用厚度2-3mm的310S不锈钢板制成，各区间的内衬不锈钢板之间设有连接过渡件，保证不锈钢板在过渡件内自由膨胀，以及炉膛内衬的整体性。确保炉膛在持续高温条件下，防止保温炉体隔热层材料受腐蚀劣化，以及不会因掉尘而影响产品品质。
[0033]所述保温隔热层1从外到内由一定厚度的纤维棉层、陶瓷纤维板层、莫来石聚轻砖层构成，确保炉体的耐热和保温性能。所述保温隔热层1处在炉膛内衬3和炉壳2之间。
[0034]所述窑炉在预热区和加热区内设置有保温隔热层1，所述保温隔热层1处在炉壳和炉膛内衬3之间，从外到内由纤维棉层、陶瓷纤维板层、莫来石聚轻砖层构成。
[0035]所述输送辊道的锟棒5采用Φ 100 X 15的310S不锈钢管制成，每根管安全承重约40 kg，在每一根锟棒在一定位置上设有2个对称的不锈钢导轨环9，该导轨环与反应物盛放容器10下方的的托盘8底部的角钢相吻合(参照图1)，确保物料容器在炉内按照直线移动；
[0036]炉膛内的电加热元件采用陶瓷外丝加热管4，即由高温电阻丝螺旋缠绕在高铝管上，然后外套绝缘瓷管，最后放置在不锈钢密封管内；在所述加热区内对电加热元件单侧接线，加热区处的窑炉本体单侧做密封接线腔。
[0037]测温装置7采用K型热电偶，设置于每个温段的中间位置，设置高度为对准物料的中间部分。
[0038]本实用新型的窑炉本体内炉膛沿着反应物盛放容器10的输送方向被分为五个区:炉头气密区、预热区、加热区、风冷去以及水冷兼炉尾气密区，具体说明如下:
[0039]所述炉头气密区在窑炉本体进口处具有第一惰性气体密封区域，在第一惰性气体密封区域，通过第一气帘管14向外吹惰性气体形成气帘，阻止炉内外气体对流；第一惰性气体密封区域的长度根据气密性要求而定，一般为lm-1.2m。
[0040]所述预热区内不设加热管，通过后面加热区的热辐射对物料进行预热，预热区的长度根据锟棒的转速而定，一般为lm-1.2m。
[0041]所述加热区沿着反应物盛放容器10的的输送方向被依次分为第一加热区域、第二加热区域、第三加热区域三个加热区域。第一加热区的温度控制范围400°C-550°C，长度为7.5m-8.