一种炭化反应器制造技术

一种炭化反应器，包括上下端敞口的筒体、用于密封上述筒体上下端开口、可拆卸的上盖和下盖，所述筒体内腔为内径上大下小的圆台形，所述筒体内腔置有外径小于上述筒体内径、可滑动插入的筋骨架结构焦篮。所述焦篮与所述焦饼一体炭化成针状焦焦饼。采用这种形式的炭化反应器后，能简单方便地将碳化、出焦工序中的针状焦焦饼整体取出，而无须如以往那样将炭化反应器整体切割破坏，而且，所述焦饼的分析数据能反映炭化试验的真实状况。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种炭化装置，更具体地是涉及一种炭化反应器，所述炭 化反应器用于针状焦的研制。
技术介绍
针状焦(needle coke)是20世纪70年代碳素材料中大力发展的一个优质碳 种，也是极为重要的碳种之一。针状焦，由于其具较低的电阻及热膨胀系数，因 此更适合做电极。主要用于生产电炉炼钢用高功率、超髙功率石墨电极及石墨电 极分普通电极、高功率电极(HP)和超高功率电极(UHP)等。另夕卜，针状焦也 可在原子反应堆中用作高能中子减速材料，及用于火箭技术中。为此，针状焦的 研制成为世界各国冶金业的重点研究、发展的项目。根据原料路线的不同，针状焦的生产分为油系和煤系两种，煤系针状焦系利 用如煤焦油馏分、煤焦油沥青等煤系原料制造的针状焦，油系针状焦系利用 石油系原料如石油重油、乙烯焦油、催化裂化渣油、热烈化渣油制造的针状 焦等。此时，在进行炭化反应的炭化反应器中，需要将焦饼整体拿出。目前国际上掌握油系针状焦及煤系针状焦的生产技术的国家不多。我国对针 状焦的研制已经取得了很大的进展和成果。然而，迄今为止，在针状焦研制的碳化、出焦的工序中仍存在下述问题。例如，针状焦研制过程中有一关键步骤即炭化反应结束后，需将所生 成的固体产品针状焦(焦饼)整体从反应器内取出，以便对焦饼的不同部位进 行分析。目前，工业上和试验所用的炭化反应器形状均为圆柱体，如图4所示， 炭化反应器通常是由筒体1，上盖2和下盖3组成，反应时，上盖和下盖可拆 卸的密封固定在筒体上下端。由于焦饼与反应器整个内壁的接触非常紧密， 若将整个焦饼从反应器中拉出，则焦饼与反应器内壁的摩擦力很大而导致该 操作无法实现。因此， 一般的出焦方法如下(1) 工业上的出焦操作采用的是水力出焦，这种方法既需要庞大的设备 投资，又无法得到整体焦饼，因此，研制过程的出焦操作显然不能采用这种 方法。(2) 针状焦的研制过程的出焦方法一般有两种。 一是将炭化反应器整 体切割破坏以得到整体焦饼。该方法的缺点是一次试验要破坏一个反应器， 因此，试验费用高且操作难度大。二是烤焦，即炭化反应结束后，通过反应器外壁的电加热器将焦饼加热到比炭化反应温度高出150-20(TC，让焦饼产生收縮并脱离反应器内壁，然后再取出。该方法的缺点在于由于焦饼已承受了超出炭化反应温度150-20(TC的高温，因此该焦饼已不是炭化反应得 到的生焦，其性质己经发生了较大的改变，因而，该焦饼的分析数据并不能 反映炭化试验的真实状况。为解决针状焦研制过程中的碳化、出焦工序中的整体焦饼取出上存在的 技术问题，本技术提供了一种针状焦的炭化反应器。根据本技术的 所述针状焦的炭化反应器，能简单方便地将碳化、出焦工序中的针状焦焦饼 整体取出，而无须如以往那样将炭化反应器整体切割破坏，而且，所述焦饼 的分析数据能反映炭化试验的真实状况。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术采用如下的技术方案一种炭化反应器，包括上下端敞口的筒体、用于密封上述筒体上下端开口、 可拆卸的上盖和下盖，其特征在于，所述筒体内腔为内径上大下小的圆台形。根据上述本技术的炭化反应器，由于所述筒体内腔为内径上大下小的 圆台形，使得炭化后的针状焦的出焦容易。优选的是，本技术还可以具有如下技术特征；本技术的炭化反应器还包括一焦篮，该焦篮外径小于上述筒体内径， 可滑动插入上述筒体的内腔中，所述焦篮为筋骨架结构。根据上述本技术的炭化反应器，由于所述筒体内腔之由外径小于上述 筒体内径、可滑动插入的筋骨架结构焦篮，炭化反应时，所述焦篮与所述焦饼一体炭化成针状焦焦饼，增加了焦饼的强度且使得炭化后的针状焦的出焦容易。优选的是，本技术的炭化反应器所述焦篮上端有一吊耳。由此，使得炭化后的针状焦的出焦更容易。优选的是，本技术的炭化反应器的所述焦篮为不锈钢制。由此，不仅使得炭化后的针状焦的出焦容易，且使得所述焦饼能正确反 映炭化试验用的分析数据。所述焦篮下部为一上大下小的截头圆台，上部为固定在下部上的自下而上 收敛形的圆台，圆台顶部为吊耳，该焦篮为一体结构。优选的是，本技术的炭化反应器在所述焦篮的外周缘设置有定位环。由此，使得炭化后的针状焦的出焦容易。优选的是，根据本技术的炭化反应器，所述定位环设置于所述焦篮下 部端口的外周缘。优选的是，根据本技术的炭化反应器，所述定位环设置于所述焦篮上 部端口的外周缘。根据本技术的炭化反应器，能简单方便地将碳化、出焦工序中的针 状焦焦饼整体取出，而无须将炭化反应器整体切割破坏，而且，所述焦饼的 分析数据能反映炭化试验的真实状况。再有，根据本技术的炭化反应器，也不用高温烤焦，就可以得到炭化反应正常的生焦，为相关的科研项目取得必要的数据提供可能。本技术的炭化反应器不仅可用于利用煤系原料如煤焦油馏分、煤焦 油沥青和石油系原料如石油重油、乙烯焦油、催化裂化渣油、热烈化渣油制 造针状焦、沥青焦等需要将焦饼整体拿出的炭化试验装置和工业装置，还可 推广用于需要将固体物料整体取出的化工设备上。附图说明图1为没有焦篮的本技术的炭化反应器的示意图; 图2为本技术的炭化反应器的焦篮的示意图； 图3为本技术的炭化反应器的装配示意图； 图4为现有技术的炭化反应器的示意具体实施方式如图l所示，本技术的炭化反应器与现有技术的炭化反应器的改进之 处在于，将原有的反应器的圆柱形筒体1改为上大下小的截头圆台形筒体10， 其上端的内径01大于下端的内径0>2，上盖12与筒体10的上端配合封闭， 下盖13与筒体IO的下端封闭配合。反应完成后，拆下上盖12和下盖13，可 以将筒体10内形成的焦饼取出，由于筒体IO具有一定的锥度，只要在焦饼上 端或下端施加一定的力使焦饼与筒体松动，即可以较小的力向上取出焦饼。本技术的炭化反应器与现有技术的炭化反应器的的另一个改进之处 在于，在反应器内增加了如图2所示的焦篮20，焦篮20包括上大下小的截头 圆台形的下部21和圆台形的上部22。下部21是由六个直径递增的水平圆环 和四根相同的的杆沿上述圆环的外圆周均匀分布固定而成的骨架，其最下端和 最上端的圆环上均布有四个定位环26。上端相对的两定位环26的直径0>3大 于下端相对的两定位环26的直径0>4。上部22由相同的四根杆组成的圆台形 骨架，四根杆的下端均布地固定在下部21上端的圆环上，圆台顶上固定在一 吊耳28上。如图3所示，焦篮20安装在筒体10内，02稍大于或等于04， Ol大于 03，焦篮20下端碰到筒体10的下盖13上，焦篮20的总高度小于筒体10的 高度，便于上下盖的密封，同时高于所需焦饼的厚度，便于使用吊耳28将成 为一体的焦饼和焦篮20取出。炭化试验前，在上好下盖之后将焦篮放入反应器内，最后上好上盖。由于 焦篮上、下端各有4个定位环，可以保证焦篮与反应器基本轴向同心(见图3)。 当炭化反应结束后，不再升温烤焦而是直接开启反应器的上、下盖，用机械方 式从下部向上给连成一体焦篮和焦饼施力，由于焦篮可以增加焦饼的机械强度 且焦篮的上、下定位环可以保证焦饼的受力方向为反应器的轴向，因而，当上 顶的力使焦饼与反应器内壁产生很小的相对位移时，焦饼与反应器内壁即可完 全脱离，再从焦篮的吊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炭化反应器，包括上下端敞口的筒体、密封上述筒体上下端开口的上盖和下盖，上下盖为可拆卸的，其特征在于，所述筒体内腔为上大下小的圆台形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许祥军，巫佳杰，邹先忠，杜勇，单长春，刘春法，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]