[实用新型]一种隧道气氛窑炉超低氧含量控制系统

说明书

一种隧道气氛窑炉超低氧含量控制系统，包括炉体、位于窑炉前后的气氛置换过渡室和用于进料出料的输送轨道；炉体从进到出依次为预热区、高温区和冷却区，在气氛置换过渡室、预热区、高温区和冷却区上分别设有氮气进气口，预热区和冷却区分别设有排气设备，气氛置换过渡室设为双门结构，气氛置换过渡室侧壁设有出气口及风机，电容炭处理中，通过氮气进气口充入氮气，排气设备将多余气体排出，氮气在炉体内形成回转循环气流，分布均匀，有效将炉体内高温环境下的氧含量控制在5ppm以下，实现电容炭表面含氧官能团浓度指标控制在0.5mmol/g以下。

技术领域

本实用新型涉及窑炉氧含量控制领域，具体为一种隧道气氛窑炉超低氧含量控制系统。

背景技术

超级电容器中电容炭（用于超级电容器电极的高比表面积多孔炭）材料的性能对器件的容量、寿命、和功率有着决定性的影响。电容炭的表面含氧官能团浓度对电容器的性能有直接的影响。表面含氧官能团浓度高的电容炭材料会导致超级电容器的容量衰减快，使用中胀气量大，直接影响超级电容器的使用寿命。目前，电容炭材料需要将其表表面含氧官能团（-OH、-CO、COOH等）浓度指标控制在0.5mmol/g以下。

将电容炭材料在惰性或还原性气氛下在700度以上高温加热，通过置换或还原将含氧官能团去除，可以降低表面含氧官能团的浓度，从生产安全及生产成本上考量，通常采用高纯氮气等惰性气体为气氛载体。表面含氧官能团浓度指标控制在0.5mmol/g，处理电容炭过程中窑炉内的惰性气体氛围中氧气含量需控制在5ppm以下。目前行业中高温窑炉设备惰性气体处理的氧含量普遍高于10pp，不满足超级电容电极炭材料表面含氧官能团处理的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种隧道气氛窑炉超低氧含量控制系统，本实用新型为了解决电容炭表面控制中需要将表面含氧官能团浓度指标控制在0.5mmol/g以下的问题，本实用新型通过对隧道窑炉内充入99.9995%的高纯氮气，在预热区和冷却区分别设置排气设备，以及在隧道窑炉前后进出料口设置气氛置换过渡室将窑炉中的氧含量控制在5ppm以下。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种隧道气氛窑炉超低氧含量控制系统，包括炉体、位于窑炉前后进出口的气氛置换过渡室和用于输送物料的输送轨道；炉体从进到出依次为预热区、高温区和冷却区，在气氛置换过渡室、预热区、高温区和冷却区上分别设有氮气进气口，预热区和冷却区分别设有排气设备，气氛置换过渡室设为双门结构，气氛置换过渡室侧壁设有出气口及风机。

氮气进气口外设有进气管，进气管上设有控制进气多少的第一调节阀。

炉体下部设有用于预热氮气的管道，管道一端连接氮气源，管道另一端分为多条分别连接氮气进气口。

排气设备包括多条排气管，排气管上设有控制通断的第一球阀，多条排气管外设有排气通道，排气通道上设有控制排气量的第二调节阀。

出气口外设有用于抽气的风机和控制风机通断的第二球阀。

双门结构包括内门和外门，内门设于气氛置换过渡室和窑炉内腔之间，外门设于窑炉进料口或出料口处。

气氛置换过渡室内设有推板，推板一侧设有液压推杆，气氛置换过渡室侧壁设有通孔，通孔内设有密封圈，液压推杆穿过通孔。

输送轨道上设有多个用于输送物料转动轴或移动板。

气氛置换过渡室分为前气氛置换过渡室和后气氛置换过渡室，前气氛置换过渡室为窑炉进料口的气氛置换过渡室，后气氛置换过渡室为窑炉出料口的气氛置换过渡室，前气氛置换过渡室和后气氛置换过渡室的区别在于液压推杆设置的位置不同，其余结构镜像对称设置。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的隧道气氛窑炉超低氧含量控制系统，具有如下有益效果：