[发明专利]一种适用于碳化硅纤维热处理的辊道炉

说明书

一种适用于碳化硅纤维热处理的辊道炉，包括炉膛和进气主管，炉膛内设有预热缓冲腔，炉膛下方设有储气缓冲腔，储气缓冲腔下方均匀设置有多个进气缓冲腔，进气主管通过多根进气支管与各进气缓冲腔连通，进气缓冲腔与储气缓冲腔之间均匀设置有多个第一通气孔，储气缓冲腔与预热缓冲腔之间均匀设置有多个第二通气孔，预热缓冲腔内设有下加热组件，预热缓冲腔上方设有下分离隔板，下分离隔板上均匀设置有多个第三通气孔，各第一通气孔的流通面积之和为S1、各第二通气孔的流通面积之和为S2、各第三通气孔的流通面积之和为S3，则S1＜S2＜S3。本发明具有能够充分预热进气气氛，降低进气压力和流速，气氛充满炉膛，保证生产材料品质等优点。

技术领域

本发明涉及碳化硅纤维热处理设备，尤其涉及一种适用于碳化硅纤维热处理的辊道炉。

背景技术

目前，国内无适应碳化硅纤维生产工艺中聚碳硅烷(PCS)纤维不熔化处理工艺与热交联处理工艺结合的连续化生产设备，由于该纤维非常脆弱，周围环境气流速度不允许超过0.1m/s，否则纤维极易断裂。传统辊道炉采用支管分路进气方式，每节炉体、每个温区即是一根支路气管进气，支管伸入炉体，在耐火材料砌体中再分成若干点进气，一般进气点排布于一直线上，无法在整个温区底部整体进气，故气流相对集中，且气流速度相对较快，流向紊乱，无法满足碳化硅纤维热处理工艺要求。进一步地，进气管路无预热结构，工艺气氛进入炉膛内仍然是相对温度较低状态，冷态气流冲击炉膛内气氛，影响炉膛温度均匀性。另一方面，该纤维要求生产环境具有较高的洁净度，尤其是无粉尘。现有辊道炉的炉膛一般采用耐火材料砌筑，耐火材料一般为轻质或重质隔热砖、陶瓷纤维板等，在使用过程中会产生粉尘，或者砖块有微小颗粒掉落，影响匣钵内物料洁净度，因此不能满足聚碳硅烷(PCS)纤维处理工艺对于生产环境的要求。此外，现有的辊道炉一般采用单支独立的加热元件间隔一定距离布置于炉膛的上下两侧，匣钵在中间承载材料传送经过，因为加热元件之间有间距，叠加炉内气流影响，造成炉膛内匣钵处温度不均匀，而碳化硅纤维生产过程中，中间产物聚碳硅烷(PCS)纤维不熔化处理工艺与热交联处理工艺的连续化生产时，对于工艺参数要求非常高，不熔化处理最高使用温度约250℃，热交联处理最高使用温度约500℃，在此种低温情况下，炉膛内匣钵处温度均匀性达到±5℃非常困难。进一步地，为了提高设备炉膛内温度均匀性，通常会将加热元件之间的间距设计的较小，导致元件数量增加，当元件数量较多时，需要逐一对每一支加热元件安装、更换，工作较费时。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够充分预热进气气氛，降低进气压力和流速，气氛充满炉膛，保证生产材料品质的适用于碳化硅纤维热处理的辊道炉。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种适用于碳化硅纤维热处理的辊道炉，包括炉膛和进气主管，所述炉膛内设有预热缓冲腔，炉膛下方设有储气缓冲腔，所述储气缓冲腔下方均匀设置有多个进气缓冲腔，所述进气主管通过多根进气支管与各进气缓冲腔连通，所述进气缓冲腔与储气缓冲腔之间均匀设置有多个第一通气孔，所述储气缓冲腔与预热缓冲腔之间均匀设置有多个第二通气孔，所述预热缓冲腔内设有下加热组件，预热缓冲腔上方设有下分离隔板，所述下分离隔板上均匀设置有多个第三通气孔，各第一通气孔的流通面积之和为S1、各第二通气孔的流通面积之和为S2、各所述第三通气孔的流通面积之和为S3，则S1＜S2＜S3。

作为上述技术方案的进一步改进：所述第一通气孔和第二通气孔均为长条形孔且相互错开，所述第三通气孔为圆孔。

作为上述技术方案的进一步改进：S2＝1.5S1～2.5S1，S3＝1.5S2～2.5S2。

作为上述技术方案的进一步改进：所述炉膛内设有排气缓冲腔，所述排气缓冲腔下方设有上分离隔板，所述上分离隔板上均匀设置有多个第四通气孔，所述炉膛上方设有与所述排气缓冲腔连通的排气管。

作为上述技术方案的进一步改进：所述炉膛顶部设有横向加强筋，所述排气管位于所述横向加强筋上方。