[实用新型]一种预碳化反应器的轴封

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轴封，具体地，本实用新型涉及一种预碳化反应器的轴封，所述预碳化反应器的轴封可用于利用沥青制造针状焦、炭纤维、炭微球、泡沫炭等时，对原料进行加压预碳化、净化处理的试验装置和工业装置。

背景技术

随着现代工业生产的急剧发展，对轴的密封结构、性能也提出了更高的要求，以适应各种使用场合和条件、例如，对泵、空调压缩机、搅拌器以及用于舰艇、货船、油轮和拖船上的类似设备旋转轴四周的气体和液体等进行密封，即，有效地密封气体、液体和润滑剂等，以防止泄漏发生。为此，对所述轴封的湿度、压力、旋转速度、腐蚀性质、泥浆与颗粒等，都有特定要求。

轴封方式大致分为接触密封、非接触密封两大类。接触密封中包括填料密封及机械密封；非接触密封有迷宫式密封、螺旋密封和副叶轮密封等。常用的旋转轴封有填料函、密封圈、迷宫式密封、机械密封和碰封等形式。

然而，如上所述，迄今为止的轴封，其主要用于有效地密封气体、液体和润滑剂等，以防止泄漏发生。

例如。广东省开平涤纶企业集团公司浆料输送泵为一种罗茨泵，该泵采用浆料介质密度1350m3/kg，出口压力600kPa，电机转速1500r/min。浆料的密封采用机械密封形式；采用EG进行冲洗，用骨架油封进行密封，防止冲洗液外漏。

又如，日本三菱重工的93A型反应堆冷却泵(RCP)轴封系统包括三道密封。第一密封(1级密封)是控制泄漏的film-riding端面密封，采用非接触式控制泄漏系统，在长周期操作(约1年)内特性偏差较小。1号密封的作用为将冷却剂的压力从15MPa降低到0.3MPa，包括旋转侧密封runner和静止侧密封环。

另外，“ZL9923640”的中国实用新型专利揭示了一种组合密封式无泄漏泵，包括旋转主轴、叶轮、泵盖、机封盖等部件，在所说的旋转主轴、叶轮、泵盖和机封盖之间设置并联套装的两套机械密封，其外层密封为贴近泵盖的单端面平衡型静环补偿式机封(第一级密封)，内层密封为贴近旋转主轴的双端面机封(第二级密封)，这种泵通过泵体内所安装的组合式机封，使输送介质与隔离液介质分离，能避免输送液介质通过旋转轴面向外部空间泄漏。

机械轴封虽然有不同的外观和形式，但基本原理均为相同，其密封面为垂直于轴且包括两个经过精细加工的密封面，其中一个面固定于泵轴上随轴旋转，另一个面则固定于机壳上，两密封合面间利用一层润滑薄膜以防止直接摩擦。如上所述，迄今为止的轴封，其主要用于有效地密封气体、液体和润滑剂等，以防止泄漏发生。

针状焦是上世纪70年代大力发展的优质焦炭品种，它具有高化学稳定性、高结晶度、高强度、高石墨化率、低热膨胀、低烧蚀等特点，广泛地用做冶金工业中超高功率石墨电极、热结构石墨和特种碳素制品的原料。用针状焦制造的超高功率石墨电极的使用可以明显地提高炼钢效率，减少环境污染。作为针状焦生产技术，处理溶剂处理法之外，近年来开创了闪蒸缩聚法，即两步闪蒸，一步预炭化，一步炭化的方法，其中的预炭化为关键步骤。此时，对预炭化反应器的轴封提出了特定的要求，即，即能使得物料得到密封，又不会大量带走预碳化反应塔顶部的热量，即绝热的要求。

因为，作为针状焦生产技术的闪蒸缩聚法中使用的预炭化反应器需满足的反应条件是：反应温度在430℃左右，压力在1.5-2.0Mpa的范围，同时，要求反应器内部反应温度要均匀。在这个要求下，反应器内部要加搅拌浆。加搅拌浆就涉及到轴封问题。轴封要在满足反应条件的同时，使得物料得到密封，又不会大量带走预碳化反应塔顶部的热量，即绝热的要求。

当然，作为制造超高功率石墨电极原料的针状焦可部分地用沥青焦取代，但沥青焦的市场容量和价格将逐渐被优质石油焦和针状焦所挤占。鉴于此，国内一些大型冶金企业组织了各方技术力量进行联合攻关，力争攻克煤系针状焦的生产技术难题并进行工业化生产。由此，不光可以制造优质的超高功率石墨电极原料，且可大幅度地提高煤焦油沥青的综合利用率和经济效益，籍此，使我国炭素行业在超高功率电极的原料生产上实现国产化。

另一方面，在国外，如日本的三菱化成和新日化等企业及美国一些企业等虽然掌握煤系针状焦生产技术，但其生产方法基本上是溶剂处理法。