[發明專利]一種碳化硅纖維熱處理輥道爐

有效

• 申請號: 202010426046.5
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111578694B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 王好;宋曉峰;陳佳玲;王世剛
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所;湖南爍科熱工智能裝備有限公司
• 主分類號: F27B9/02
• 分類號: F27B9/02;F27B9/24
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 徐好

一種碳化硅纖維熱處理輥道爐，包括輸送輥道、設于輸送輥道一端的上料輥道、以及設于輸送輥道另一端的下料輥道，所述輸送輥道自上料端至下料端依次設有第一清洗過渡倉、不熔化段爐體、第二清洗過渡倉、熱交聯段爐體、以及第三清洗過渡倉，所述第一清洗過渡倉、第二清洗過渡倉以及第三清洗過渡倉均配設有至少一道閘門。本發明具有能夠實現連續生產、提高生產效率、降低能耗等優點。

技術領域

本發明涉及碳化硅纖維熱處理設備，尤其涉及一種碳化硅纖維熱處理輥道爐。

背景技術

目前，國內現有生產碳化硅纖維技術采用不熔化處理工藝、熱交聯處理工藝分開兩步處理，無適應碳化硅纖維生產工藝中聚碳硅烷(PCS)纖維不熔化處理工藝與熱交聯處理工藝結合的連續化生產設備。不熔化處理工藝、熱交聯處理工藝采用箱式爐逐爐熱處理，箱式爐不易實現自動化上下料生產，對于不同工藝之間的轉換采用人工搬運上下料，無法實現連續化批量生產，且箱式爐每次都需要經歷升溫、恒溫及降溫過程，大量降溫過程消耗電能較多，時間跨度加長，生產效率較低，產能增加只能依靠增加設備數量。此外碳化硅纖維不熔化處理過程中，材料在140℃至180℃溫度區間容易發生自燃現象，箱式爐無法進行處理。

碳化硅纖維非常脆弱，周圍環境氣流速度不允許超過0.1m/s，否則纖維極易斷裂。傳統輥道爐采用支管分路進氣方式，每節爐體、每個溫區即是一根支路氣管進氣，支管伸入爐體，在耐火材料砌體中再分成若干點進氣，一般進氣點排布于一直線上，無法在整個溫區底部整體進氣，故氣流相對集中，且氣流速度相對較快，流向紊亂，無法滿足碳化硅纖維熱處理工藝要求。進一步地，進氣管路無預熱結構，工藝氣氛進入爐膛內仍然是相對溫度較低狀態，冷態氣流沖擊爐膛內氣氛，影響爐膛溫度均勻性。另一方面，該纖維要求生產環境具有較高的潔凈度，尤其是無粉塵。現有輥道爐的爐膛一般采用耐火材料砌筑，耐火材料一般為輕質或重質隔熱磚、陶瓷纖維板等，在使用過程中會產生粉塵，或者磚塊有微小顆粒掉落，影響匣缽內物料潔凈度，因此不能滿足聚碳硅烷(PCS)纖維處理工藝對于生產環境的要求。此外，現有的輥道爐一般采用單支獨立的加熱元件間隔一定距離布置于爐膛的上下兩側，匣缽在中間承載材料傳送經過，因為加熱元件之間有間距，疊加爐內氣流影響，造成爐膛內匣缽處溫度不均勻，而碳化硅纖維生產過程中，中間產物聚碳硅烷(PCS)纖維不熔化處理工藝與熱交聯處理工藝的連續化生產時，對于工藝參數要求非常高，不熔化處理最高使用溫度約250℃，熱交聯處理最高使用溫度約500℃，在此種低溫情況下，爐膛內匣缽處溫度均勻性達到±5℃非常困難。進一步地，為了提高設備爐膛內溫度均勻性，通常會將加熱元件之間的間距設計的較小，導致元件數量增加，當元件數量較多時，需要逐一對每一支加熱元件安裝、更換，工作較費時。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能夠實現連續生產、提高生產效率、降低能耗的碳化硅纖維熱處理輥道爐。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種碳化硅纖維熱處理輥道爐，包括輸送輥道、設于輸送輥道一端的上料輥道、以及設于輸送輥道另一端的下料輥道，所述輸送輥道自上料端至下料端依次設有第一清洗過渡倉、不熔化段爐體、第二清洗過渡倉、熱交聯段爐體、以及第三清洗過渡倉，所述第一清洗過渡倉、第二清洗過渡倉以及第三清洗過渡倉均配設有至少一道閘門。

作為上述技術方案的進一步改進：所述熱交聯段爐體和不熔化段爐體均設有爐膛和進氣主管，所述爐膛內設有預熱緩沖腔，爐膛下方設有儲氣緩沖腔，所述儲氣緩沖腔下方均勻設置有多個進氣緩沖腔，所述進氣主管通過多根進氣支管與各進氣緩沖腔連通，所述進氣緩沖腔與儲氣緩沖腔之間均勻設置有多個第一通氣孔，所述儲氣緩沖腔與預熱緩沖腔之間均勻設置有多個第二通氣孔，所述預熱緩沖腔內設有下加熱組件，預熱緩沖腔上方設有下分離隔板，所述下分離隔板上均勻設置有多個第三通氣孔，各第一通氣孔的流通面積之和為S1、各第二通氣孔的流通面積之和為S2、各所述第三通氣孔的流通面積之和為S3，則S1＜S2＜S3。