一种连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置的制作方法

本发明属于碳纤维生产领域，具体涉及一种连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置。

背景技术：

碳纤维生产过程中，预氧化丝在400℃-1500℃范围内发生碳化反应。预氧化时预氧化丝内大分子发生交联，转变为稠环状结构。纤维中的碳含量提高到92％以上。碳化过程中采用了高纯氮气保护，纤维内纤维中的Ν、Η、O等元素被裂解出去，主要以HCN、NH3、H20、CH4、CO2和CO等气体形式从碳化炉排气通道排出。专利CN203927948U、CN102363093A、CN200945413Y等都涉及废气的处理装置。但是在纤维碳化时，还会有废固物产生，主要是纤维毛丝和碳粉等，这些废固物会堆积在碳化炉排气通道内，堵塞排气通道造成废气排气不畅。纤维碳化时产生的废气、废固物要及时排出去，否则粘附在纤维上造成表面缺陷，影响了碳纤维的产品质量。而且当废固物堵塞碳化炉排气通道，将会影响碳化炉正常运转，造成碳化炉停车，并需要进行降温、清灰处理。反复停车不仅对碳化炉设备造成损坏，而且增加了生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置，在碳化炉设备正常运行过程中，能够快速清除堵塞的废固物，不仅延长碳化炉正常运行时间，而且提高了产品质量，降低生产成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置，包括滤芯、过渡仓和气动盖板阀；

所述滤芯安装在碳化炉排气口内，碳化炉排气口内的废气通过滤芯后再进入废气排放口；

所述过渡仓一端为大口径端，另一端为小口径端；所述大口径端安装在碳化炉排气口的出口处；

所述气动盖板阀安装在碳化炉排气口的出口处，并位于过渡仓内。

所述滤芯为锥形网状结构，其大径端位于远离气动盖板阀的一侧，小径端位于靠近气动盖板阀的一侧；

在所述滤芯的小径端设有端盖，在端盖上设有锁扣；

在所述滤芯的外围设有一组柱状支撑结构，每个柱状支撑结构均与滤芯的轴线平行；

每个柱状支撑结构的一端均与大径端的外圆周连接，另一端均与所述端盖的外圆周连接。

所述连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置包括清理套筒，其内径比滤芯的外径大；所述清理套筒能够通过卡扣与过渡仓的小口径端连接。

在所述碳化炉排气口的内壁上安装有限位器，所述滤芯的大径端的端面顶住所述限位器。

所述连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置包括拉杆，在其一端设有卡槽，其能够与滤芯上的锁扣连接卡住，在拉杆的另一端设有手柄。

所述连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置包括盲板，其能够通过卡扣与过渡仓的小口径端连接，将过渡仓密封。

所述过渡仓通过法兰连接在碳化炉排气口的出口处；

所述气动盖板阀通过法兰连接在碳化炉排气口的出口处，其配有气动开关。

所述连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置的使用方法如下：

初次安装滤芯的步骤，包括：

首先将拉杆的卡槽与滤芯上的锁扣卡住，使用拉杆将滤芯推到碳化炉排气口内的限位器处，然后旋转拉杆使其与滤芯上的锁扣脱开，取出拉杆，通过气动开关将气动盖板阀关闭，然后将盲板通过卡扣与过渡仓连接；

碳化炉正常运行下更换滤芯的步骤，包括：

把盲板取下，将清理套筒与过渡仓用卡扣连接，通过气动开关将气动盖板阀打开，将拉杆穿过清理套筒和过渡仓后与滤芯上的锁扣连接卡住，然后用拉杆将滤芯拉到清理套筒内，关闭气动盖板阀；

解开清理套筒与过渡仓之间的卡扣连接，卸下滤芯；

在拉杆上连接新滤芯，将其放至清理套筒内，并将清理套筒与过渡仓再次通过卡扣连接，打开气动盖板阀，用拉杆将新滤芯推送到碳化炉排气口限位器处，旋转拉杆使其与滤芯上的锁扣脱开，取出拉杆，通过气动开关将气动盖板阀关闭，解开清理套筒和过渡仓之间的卡扣连接，卸下清理套筒，再将盲板与过渡仓通过卡扣连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用本发明装置，可以在纤维碳化过程中，采用更换滤芯的方法来连续过滤清除碳化炉排气通道内的废固物，避免了因废固物堵塞碳化炉排气通道造成的非正常停车，延长了碳化炉生产运行时间，降低了生产成本，而且提高了纤维产品质量。

附图说明

图1为本发明初次安装滤芯的示意图

图2为本发明更换滤芯的示意图

图3为本发明中的滤芯的示意图

图4为本发明中的拉杆的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

在纤维碳化过程中，为了保证碳化炉设备长周期运转，需要快速清除碳化炉排气通道内堵塞的纤维毛丝和碳粉等废固物。本发明提出了纤维碳化过程中清除碳化炉排气通道内废固物的装置。

如图1至图4所示，本发明装置包括盲板1、过渡仓2、气动盖板阀3、滤芯4、限位器6、清理套筒9、拉杆10、废气排放口8。

滤芯4为锥形网状结构，且滤芯4的锥形顶端设计有锁扣5，其一端是固定在滤芯上的。滤芯可以采用310s金属做成网状锥形结构。但不限定310s材质，只要耐高温且能加工成网状锥形结构的材质均可以。

所述过渡仓2与盲板1连接、过渡仓2与清理套筒9连接均采用卡扣链接；过渡仓2与碳化炉排气口7采用法兰连接。

气动盖板阀3是安装在碳化炉排气口7上，采用法兰连接，其配有气动开关，采用气封。清理套筒的尺寸要比滤芯4略大，能够装下滤芯，清理套筒的作用是防止高温烫伤。滤芯尺寸是根据碳化炉排气管的尺寸确定，碳化炉型号、大小都是根据生产能力需要可变的，滤芯尺寸随之相应变化。滤芯使用的是金属做的，通过其自身重量就能将其固定在碳化炉排气口7内。

初次安装滤芯时，首先将滤芯4上的锁扣5与拉杆10卡住，然后用拉杆10推到碳化炉排气口7的限位器6的位置，旋转拉杆10使其与滤芯4顶端的锁扣5脱开，取出拉杆10，通过气动开关将气动盖板阀3关闭，然后再将过渡仓2用卡扣与盲板1连接。限位器6可以通过将金属板焊接到7内来实现，限位器6起到定位作用，防止滤芯向下滑动。其位置是需要根据碳化炉大小确定的。

碳化炉正常运行下，更换滤芯，把盲板1取下，将清理套筒9与过渡仓2用卡扣连接上，通过气动开关将盖板阀3打开，拉杆10(如图4所示)穿过清理套筒9、过渡仓2与滤芯4锁扣5连接卡住，然后用拉杆10将滤芯4拉到清理套筒9内，关闭气动盖板阀3。解开清理套筒9与过渡仓2之间的卡扣连接，卸下滤芯4。换上新滤芯至清理套筒9内，并将清理套筒9与过渡仓2再次卡扣连接，打开气动盖板阀3，用拉杆10将滤芯推送到碳化炉排气口限位器6位置，旋转拉杆10使其与滤芯4顶端的锁扣5脱开，取出拉杆10，通过气动开关将气动盖板阀3关闭，解开清理套筒9和过渡仓2之间的卡扣连接，卸下清理套筒9，然后再将过渡仓2与盲板1用卡扣连接。

利用本发明装置及方法的实施例如下：预氧化丝以8m/s，200根丝束进入碳化炉进行纤维碳化处理，当连续运行8小时后，按照本发明方法进行更换新滤芯，共清理出废固物0.8kg。当连续运行30天，按照本发明的方法每隔8小时进行更换滤芯，累计清理出废固物30kg。

如果碳化炉排气口没有安装本发明装置时，预氧化丝以8m/s，200根丝束进入碳化炉进行纤维碳化处理，当连续运行30天，碳化炉排气管压力增加造成碳化炉停车。停车处理碳化炉排气管，里面被废固物堵塞了，共清理出废固物38kg。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。