專利名稱：一種用于活性炭生產過程的外熱式炭化轉爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于煤基壓塊活性炭生產過程中將煤基壓塊氧化料在高溫 下炭化處理的外熱式炭化轉爐。
背景技術：
煤基活性炭是一種炭質吸附材料，主要應用在水處理、化工制藥、采礦、氣體凈化、 食品加工、制糖、脫色和氣體溶劑回收等領域。我國煤基活性炭生產采用的生產裝置主要是50年代從前蘇聯(lián)引進的斯列普爐。 近年來，隨著國內生產廠規(guī)模的擴大，同時新型工藝流程的引入，該傳統(tǒng)爐型因規(guī)模小、自 動化程度低和產品質量不穩(wěn)定等原因，已滿足不了煤基活性炭生產發(fā)展的需要。這就需要 一種適應新型工藝流程配套使用的設備來使活性炭生產實現(xiàn)產業(yè)升級，同時在節(jié)能降耗、 環(huán)境保護方面起到示范作用，以推動我國活性炭產業(yè)發(fā)展。

實用新型內容本實用新型根據(jù)新型煤基活性炭生產工藝中炭化工序的工藝要求提供了一種用 于煤基活性炭生產過程的外熱式炭化轉爐，它可以滿足工藝流程中炭化工序的使用，同時 也可滿足大規(guī)模工藝生產的需要。本實用新型的技術解決方案是一種用于活性炭生產過程的外熱式炭化轉爐，包 括傳動裝置(1)、進料裝置(2)、大齒圈(5)、筒體(6)、滾圈I (7)、夾套密封(8)、夾套(9)、 滾圈II (12)、出料密封(13)、出料箱(14)、支架(16)、托輪裝置(17)、擋托輪裝置(20)，筒 體(6)兩端設有擋托輪裝置(20)和托輪裝置(17)，筒體(6)上兩端設有兩個滾圈1、11(7、 12)，滾圈1(7)和滾圈11(12)分別由擋托輪裝置(20)和托輪裝置(17)支撐，傳動部分包 括傳動裝置(1)和大齒圈(5)，筒體(6)前端設有大齒圈(5)，大齒圈(5)與傳動裝置(1) 上的小齒輪(42)嚙合傳動；筒體(6)前端設有進料裝置(2)，進料裝置(2)上設有進料溜管 (4)、出氣口(3)和進料密封(45)，筒體(6)內前端設有一組導料螺旋板(44)，筒體(6)后 端設有出料箱(14)，出料箱(14)上設有出料口(15)，出料箱(14)由支架(16)支撐，出料 箱(14)與筒體(6)之間設有出料密封(13)，筒體(6)外部設有由夾套密封⑶和夾套(9) 組成的加熱裝置。筒體(6)內設有交錯布置的高低兩種升舉式抄板I、11(21、22)，抄板I、11(21、 22)的折邊方向與筒體(6)旋轉方向相反，抄板I、11(21,22)與筒體(6)之間設有加強筋 板(23)。筒體(6)的出料端設有出料短節(jié)(26)，出料短節(jié)(26) —部分伸入筒體(6)內，出 料短節(jié)(26)在筒體(6)外部分通過出料密封(13)伸入出料箱(14)，在筒體(6)與出料短 節(jié)(26)之間設有抄料板I (24)和抄料板II (34)，出料短節(jié)(26)內設有多頭螺旋(25)。筒體(6)內設有一排多個高敏感熱電偶(39)，通過陶瓷纖維導線(40)連接至筒體 (6)上的無線信號發(fā)射器(41)上，無線信號發(fā)射器(41)連接中控系統(tǒng)。[0009]所述的進料密封(45)或出料密封(13)由下述部分構成筒體(6)的端板(43) 上設有動環(huán)支撐架(33)，動環(huán)支撐架(33)上設有動環(huán)(32)，靜環(huán)支撐架(30)上設有靜環(huán) (31)，動環(huán)(32)與靜環(huán)(31)構成機械密封，靜環(huán)(31)和動環(huán)(32)均為雙密封面，在兩密 封面之間設有溝槽，靜環(huán)(31)和動環(huán)(32)貼合后形成氣腔(37)，靜環(huán)(31)上設有充氣孔 (35)，氣腔(37)內通入惰性氣體，靜環(huán)(31)兩側設有加油孔(36)，靜環(huán)(31)端面設有油槽 (38)，靜環(huán)支撐架(30)上設有用來壓緊靜環(huán)(31)的多個氣缸(28)，靜環(huán)支撐架(30)和出 料箱(14)間設有波紋膨脹節(jié)(29)來調整因筒體受熱產生的軸向伸長；出料密封(13)與出 料短節(jié)(26)間設有隔熱層(27)。夾套密封(8)和夾套(9)構成加熱裝置，夾套密封(8)設在夾套(9)兩端，在夾套 1(9)內設有多個擋風板(10)將夾套(9)分成數(shù)個加熱段，在每段上均設有進風口(19)和 出風口(11)，夾套I (9)底部設有多組支座(18)支撐。本實用新型在爐頭和爐尾采用波紋膨脹節(jié)、機械密封等多種密封組合，使設備具 有良好的密封性；加熱系統(tǒng)根據(jù)所需加熱的溫度、風量不同采用分段內保溫夾套，具有較高 的熱利用率；筒體根據(jù)加熱溫度和所受彎曲應力的不同采用不同材料和不同厚度，筒體內 采用與筒體旋轉方向相反的高低兩種抄板攪動物料，以增大換熱面積，使物料均勻受熱升 溫，同時保證物料不被揚起，減低破碎率。本實用新型使新型煤基活性炭生產工藝的炭化工 序實現(xiàn)了規(guī)模化生產，為煤基活性炭后序生產提供了中間原料保障。本實用新型具有以下優(yōu)點1)外熱式炭化轉爐的使用使新型煤基活性炭生產工藝的炭化工序實現(xiàn)了規(guī)模化 生產，為煤基活性炭后序生產提供了中間原料保障。2)加熱系統(tǒng)采用分段內保溫夾套，同時配以結構合理的夾套密封，大大提高了熱 利用率。3)筒體內抄板的折邊方向與筒體旋轉方向相反，即可起到翻動物料的作用，以保 證物料受熱升溫均勻，還可以防止由于抄板揚料太高，物料下落后破碎。4)傳動裝置設在筒體的前端，滾圈分布在筒體兩端，可以最大限度加長夾套長度， 增大換熱面積，保證熱風對物料加熱的連續(xù)性5)在設備爐頭和爐尾采用波紋膨脹節(jié)、機械密封等多種密封組合，使設備具有良 好的密封性，減少了環(huán)境污染，保證了設備運行的安全性。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖1的A-A剖視結構示意圖，即抄板布置結構示意圖。圖3為筒體尾部出料及密封結構示意圖。圖4為圖3局部B放大結構示意圖。圖5為筒體前端導料螺旋板分布示意圖。
具體實施方式
一種用于活性面炭生產過程的外熱式炭化轉爐包括傳動裝置1、進料裝置2、大齒 圈5、筒體6、滾圈I 7、夾套密封8、夾套9、滾圈II 12、出料密封13、出料箱14、支架16、托輪裝置17、擋托輪裝置20等部件組成。本實用新型的主體為筒體6，為了盡可能大的增大加熱面積，并使物料加熱能連續(xù) 進行，滾圈I 7和滾圈II 12設置在筒體6兩端，滾圈I 7和滾圈II 12分別由擋托輪裝置 20和托輪裝置17支撐；大齒圈5設置在滾圈I 7前端，其通過與傳動裝置1上的小齒輪42 嚙合傳動，帶動筒體6及其上部件轉動；筒體6前端為進料裝置2，其上設有進料溜管4、出 氣口 3、進料密封45等；筒體6后端為出料箱14，其上設有出料口 15 ；出料箱14由支架16 支撐；出料箱14與筒體6之間為出料密封13 ；筒體6外部為由夾套密封8和夾套9組成的 加熱裝置。由于滾圈設置在筒體6兩端，且筒體6各段加熱溫度不同，因而筒體6根據(jù)不同加 熱段的溫度要求采用不同材料制造，在溫度較高處采用耐高溫的特殊材料制造，可以承受 800°C的高溫加熱，同時在筒體最大彎曲應力段對筒體厚度進行適當?shù)募雍?；在筒體6內的 前端設置有一組導料螺旋板44，用來將從進料溜管4送入物料迅速推入筒體6內，避免筒體 6前端積料，筒體6內設置兩種升舉式抄板，一種為高度較高的抄板I 21，一種為高度較低 的抄板II 22，兩種抄板I 21、11 22交錯布置，抄板I 21、11 22的折邊方向與筒體6旋轉 方向相反，在抄板I 21、抄板II 22與筒體6之間均布置有加強筋板23，以保證抄板I 21、 1122不變形、不脫焊；在筒體6的出料端設置出料短節(jié)26，其一部分伸入筒體6內，筒體外 部分通過出料密封13伸入出料箱14，在筒體6與出料短節(jié)26之間設有抄料板I 24和抄料 板II 34，出料短節(jié)26內設有多頭螺旋25 ；為了準確測量筒體內物料的溫度，在每個加熱段 均設置有一排多個高敏感熱電偶39，通過與其連接的陶瓷纖維導線40，將溫度信號送至安 裝在大齒圈5和滾圈I 7之間的無線信號發(fā)射器41上，由無線信號發(fā)射器41將溫度值送 至中控系統(tǒng)。進料密封45和出料密封13均采用以波紋膨脹節(jié)、機械密封等多種密封組合結構， 其中機械密封為動靜環(huán)式的雙密封面結構。在出料密封13中動環(huán)支撐架33焊接在筒體6 尾部端板43上，動環(huán)32通過螺栓連接到動環(huán)支撐架33上，靜環(huán)31通過螺栓連接在靜環(huán)支 撐架30上；靜環(huán)31和動環(huán)32均為雙密封面，在兩密封面之間有一溝槽，靜環(huán)31和動環(huán)32 貼合后形成氣腔37，在靜環(huán)31兩側開有加油孔36，密封面上開有一圈油槽38，以保證由潤 滑系統(tǒng)自動供給的潤滑脂使靜環(huán)31與動環(huán)32兩密封面之間具有良好的潤滑，同時在靜環(huán) 31上開設充氣孔35，可向氣腔37內通入惰性氣體；靜環(huán)支撐架30上裝有用來壓緊靜環(huán)31 的多個氣缸28，靜環(huán)支撐架30和出料箱14間有波紋膨脹節(jié)29來調整因筒體受熱產生的軸 向伸長；由于出料溫度過高，在出料密封13與出料短節(jié)26間設有隔熱層27。夾套密封8和夾套9構成加熱裝置，夾套密封8設在夾套9兩端。夾套9為內保 溫結構，內部與熱風接觸內襯采用高溫不銹鋼，在夾套9內設置多個擋風板10將夾套分成 數(shù)個加熱段，在每段上均設有進風口 19和出風口 11，該結構極大地方便了對每個加熱段溫 度、風量的控制；夾套9底部設有多組支座18支撐。夾套密封8采用雙層石墨塊、雙道石墨 盤根的多重密封。本實用新型工作原理如下本實用新型運轉時由傳動裝置1上的小齒輪42與筒體6上的大齒圈5嚙合，帶動 筒體6在擋托輪裝置20和托輪裝置17上連續(xù)運行，傳動裝置1中的主電機采用變頻調速 電機，可以適應不同工況條件下對轉速要求。其具體工作原理如下[0030]當外熱式炭化轉爐開始運行，筒體6加熱到要求溫度后，物料煤基壓塊氧化料由 進料溜管4直接送入筒體6前端，物料在螺旋導料板44的推動下迅速到達干餾區(qū)，為了防 止由于抄板揚料太高，物料下落后破碎，筒體6內的抄板I 21、抄板II 22的折邊方向與筒 體6旋轉方向相反，抄板I 21、II 22此時只起到翻動物料的作用，以保證物料受熱升溫均 勻，物料在干餾區(qū)經過一系列復雜的干餾、熱解、縮聚反應，生成煤基壓塊炭化料，炭化料在 筒體6尾部由抄料板I 24、抄料板II 34抄起送入出料短節(jié)26，在出料短節(jié)26內螺旋25 的推動下進入出料箱14由出料口 15排出，炭化尾氣通過進料裝置2上的出氣口 3排出。設備在運行時，物料與每個加熱段上的熱電偶39接觸，熱電偶39受熱后，溫度通 過與其連接的陶瓷纖維導線40，將信號送至安裝在筒體6上的無線信號發(fā)射器41上，由無 線信號發(fā)射器41將溫度值送至中控系統(tǒng)。在干餾過程中，煤基壓塊氧化料受熱生成大量易燃易爆的高溫氣體，此時必須將 爐內氣體與空氣隔絕，本實用新型在爐頭和爐尾均采用波紋膨脹節(jié)、機械密封等多種密封 組合結構。當設備運轉時，筒體6受熱膨脹，動環(huán)32隨著筒體膨脹壓緊靜環(huán)31，使動環(huán)32 和靜環(huán)31兩密封面緊密貼合，同時波紋膨脹節(jié)29受壓收縮，來調整補償筒體6受熱伸長的 變化量。在筒體穩(wěn)定后，靜環(huán)支撐架30上氣缸37給靜環(huán)31 —定的反方向推力，使靜環(huán)31 與動環(huán)32始終緊貼，在靜環(huán)31兩側開的加油孔36和密封面開的油槽38，保證了由潤滑系 統(tǒng)自動供給的潤滑脂在靜環(huán)31與動環(huán)32兩密封面之間形成良好的潤滑和密封，同時通過 充氣孔36向氣腔37內充入一定壓力的惰性氣體(如氮氣)，以保證密封的安全可靠。外部加熱筒體6內物料的熱風，由夾套9上的進風口 19進入筒體6與夾套9之間 的熱風通道，隨后由出風口 11排出，進入熱循環(huán)系統(tǒng)，由于滾圈I 7和滾圈II 12分布在筒 體6兩端，夾套9為連續(xù)夾套，因而可以保證熱風對物料加熱的連續(xù)性。
權利要求一種用于活性炭生產過程的外熱式炭化轉爐，包括傳動裝置(1)、進料裝置(2)、大齒圈(5)、筒體(6)、滾圈I(7)、夾套密封(8)、夾套(9)、滾圈II(12)、出料密封(13)、出料箱(14)、支架(16)、托輪裝置(17)、擋托輪裝置(20)，筒體(6)兩端設有擋托輪裝置(20)和托輪裝置(17)，筒體(6)上兩端設有兩個滾圈I、II(7、12)，滾圈I(7)和滾圈II(12)分別由擋托輪裝置(20)和托輪裝置(17)支撐，傳動部分包括傳動裝置(1)和大齒圈(5)，筒體(6)前端設有大齒圈(5)，大齒圈(5)與傳動裝置(1)上的小齒輪(42)嚙合傳動；其特征在于筒體(6)前端設有進料裝置(2)，進料裝置(2)上設有進料溜管(4)、出氣口(3)和進料密封(45)，筒體(6)內前端設有一組導料螺旋板(44)，筒體(6)后端設有出料箱(14)，出料箱(14)上設有出料口(15)，出料箱(14)由支架(16)支撐，出料箱(14)與筒體(6)之間設有出料密封(13)，筒體(6)外部設有由夾套密封(8)和夾套(9)組成的加熱裝置。
2.如權利要求1所述的用于活性炭生產過程的外熱式炭化轉爐，其特征在于筒體(6) 內設有交錯布置的高低兩種升舉式抄板I、11(21、22)，抄板I、11(21,22)的折邊方向與筒 體(6)旋轉方向相反，抄板I、II(21、22)與筒體(6)之間設有加強筋板(23)。
3.如權利要求1所述的用于活性炭生產過程的外熱式炭化轉爐，其特征在于筒體(6) 的出料端設有出料短節(jié)(26)，出料短節(jié)(26) —部分伸入筒體(6)內，出料短節(jié)(26)在筒體 (6)外部分通過出料密封(13)伸入出料箱(14)，在筒體(6)與出料短節(jié)(26)之間設有抄 料板I (24)和抄料板II (34)，出料短節(jié)(26)內設有多頭螺旋(25)。
4.如權利要求1所述的用于活性炭生產過程的外熱式炭化轉爐，其特征在于筒體(6) 內設有一排多個高敏感熱電偶(39)，通過陶瓷纖維導線(40)連接至筒體(6)上的無線信號 發(fā)射器(41)上，無線信號發(fā)射器(41)連接中控系統(tǒng)。
5.如權利要求1所述的用于活性炭生產過程的外熱式炭化轉爐，其特征在于所述的 進料密封(45)或出料密封(13)由下述部分構成筒體(6)的端板(43)上設有動環(huán)支撐架 (33)，動環(huán)支撐架(33)上設有動環(huán)(32)，靜環(huán)支撐架(30)上設有靜環(huán)(31)，動環(huán)(32)與 靜環(huán)(31)構成機械密封，靜環(huán)(31)和動環(huán)(32)均為雙密封面，在兩密封面之間設有溝槽， 靜環(huán)(31)和動環(huán)(32)貼合后形成氣腔(37)，靜環(huán)(31)上設有充氣孔(35)，氣腔(37)內 通入惰性氣體，靜環(huán)(31)兩側設有加油孔(36)，靜環(huán)(31)端面設有油槽(38)，靜環(huán)支撐架 (30)上設有用來壓緊靜環(huán)(31)的多個氣缸(28)，靜環(huán)支撐架(30)和出料箱(14)間設有 波紋膨脹節(jié)(29)來調整因筒體受熱產生的軸向伸長；出料密封(13)與出料短節(jié)(26)間設 有隔熱層(27)。
6.如權利要求1所述的用于活性炭生產過程的外熱式炭化轉爐，其特征在于夾套密 封(8)和夾套(9)構成加熱裝置，夾套密封(8)設在夾套(9)兩端，在夾套1(9)內設有多 個擋風板(10)將夾套(9)分成數(shù)個加熱段，在每段上均設有進風口(19)和出風口(11)，夾 套1(9)底部設有多組支座(18)支撐。
專利摘要本實用新型涉及一種用于活性炭生產過程的外熱式炭化轉爐，其由下述部分構成，筒體前端設有進料裝置，筒體后端設有出料箱。出料箱與筒體之間設有出料密封，筒體外部設有由夾套密封和夾套組成的加熱裝置。本實用新型在爐頭和爐尾采用波紋膨脹節(jié)、機械密封等多種密封組合，使設備具有良好的密封性；加熱系統(tǒng)根據(jù)所需加熱的溫度、風量不同采用分段內保溫夾套，具有較高的熱利用率；筒體內采用與筒體旋轉方向相反的高低兩種抄板攪動物料，以增大換熱面積，使物料均勻受熱升溫，同時保證物料不被揚起，減低破碎率。本實用新型使新型煤基活性炭生產工藝的炭化工序實現(xiàn)了規(guī)?；a，為煤基活性炭后序生產提供了中間原料保障。
文檔編號C01B31/08GK201665533SQ20102016131
公開日2010年12月8日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權日2010年4月16日
發(fā)明者何建祥, 劉明會, 許澤華 申請人:西安三瑞實業(yè)有限公司