CN107308745B - 一种连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置及使用方法，属于碳纤维生产领域。该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。本发明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。

Description

一种连续清理碳化炉排气通道内废固物的装置及使用方法
技术领域
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及使用方法。
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、CN200945413 Y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。
发明内容
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及使用方法，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包括：
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：采用本发明装置及方法，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的出口处，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，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，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方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (8)

1.一种连续清理碳化炉排气通道内废固物的方法，其特征在于：所述方法包括：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。
2.根据权利要求1所述的连续清理碳化炉排气通道内废固物的方法，其特征在于：所述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。
3.根据权利要求2所述的连续清理碳化炉排气通道内废固物的方法，其特征在于：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。
4.根据权利要求3所述的连续清理碳化炉排气通道内废固物的方法，其特征在于：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。
5.根据权利要求4所述的连续清理碳化炉排气通道内废固物的方法，其特征在于：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。
6.根据权利要求5所述的连续清理碳化炉排气通道内废固物的方法，其特征在于：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。
7.根据权利要求6所述的连续清理碳化炉排气通道内废固物的方法，其特征在于：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。
8.根据权利要求7所述的连续清理碳化炉排气通道内废固物的方法，其特征在于：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。
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