一种用于生产碳纤维的高温碳化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于生产碳纤维的高温碳化装置，属于碳纤维生产技术领域。本发明专利技术所提供的用于生产碳纤维的高温碳化装置，包括炉体、连接于炉体两端的密封装置、与炉体的炉膛连通的排气系统和保护气供给装置，同时还包括在炉体的丝束出口端通过非接触式密封装置连接的冷却室，以及分别通过温度检测电路和温度控制电路与炉体的温度传感器和加热装置连接的温度检测控制装置。本发明专利技术所提供的低温碳化装置，在炉体出口端设置了冷却室，能够有效降低丝束牵出炉体的温度，防止经过碳化的高温丝束被空气中的氧气氧化，提高了碳纤维的质量。同时，本发明专利技术在炉体内部安装了温度传感器可实时对炉体内的温度进行监测和控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于生产碳纤维的高温碳化装置，属于碳纤维生产

技术介绍
在碳纤维的生产过程中，原丝需要进行预氧化和碳化等过程以使其分子结构发生变化形成碳纤维结构。因此，预氧化和碳化工艺是碳纤维生产过程中的关键工艺环节。其中，碳纤维的碳化工艺又分为低温碳化和高温碳化。在不同的碳化阶段需要使用不同的碳化设备进行。其中，高温碳化过程是聚丙烯腈原丝最后完成热分解，生成高质量碳纤维的过程，高温碳化过程的温度范围一般在800-1600℃之间。在高温碳化过程中，聚丙烯腈原丝完成最后阶段的分解，以HCN或者N2的方式放出残余的氮元素，得到含碳量95％以上的，具有乱层石墨堆积结构碳纤维。高温碳化往往是逐步分段加温，碳化时需要利用惰性气体作为保护气。碳化过程中会产生废气和焦油等物质，需要排除出去，以防止对碳纤维造成污染。同时，由于碳纤维在碳化装置内经过较高温度的碳化，当经过碳化的纺丝从碳化装置拉伸出来时，如果温度没有降到足够提十分容易被空气中的氧气氧化，从而导致碳纤维的质量下降。现有的高温碳化设备中缺少碳化纺丝出口段的冷却环节，导致纺丝容易被氧化，成品的质量较差。专利技术内容为解决上述技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产碳纤维的高温碳化装置，包括炉体(1)、连接于炉体(1)两端的密封装置(7)、与炉体(1)的炉膛(11)连通的排气系统(4)和保护气供给装置(5)，其特征在于，还包括在炉体(1)的丝束出口端通过非接触式密封装置(7)连接的冷却室(2)，以及分别通过温度检测电路(31)和温度控制电路(32)与炉体(1)的温度传感器(16)和加热装置(13)连接的温度检测控制装置(3)；在炉膛(11)末端设有微压计(19)。

【技术特征摘要】
1.一种用于生产碳纤维的高温碳化装置，包括炉体(1)、连接于炉体(1)两端的密封装置(7)、与炉体(1)的炉膛(11)连通的排气系统(4)和保护气供给装置(5)，其特征在于，还包括在炉体(1)的丝束出口端通过非接触式密封装置(7)连接的冷却室(2)，以及分别通过温度检测电路(31)和温度控制电路(32)与炉体(1)的温度传感器(16)和加热装置(13)连接的温度检测控制装置(3)；在炉膛(11)末端设有微压计(19)。2.权利要求1所述的高温碳化装置，其特征在于，炉体(1)包括炉膛(11)，包裹在炉膛(11)外侧的内保温层(12)，固定在内保温层(12)与炉膛(11)之间的加热装置(13)和温度传感器(16)，固定在内保温层(12)外侧的外保温层(14)以及固定在外保温层(14)外的刚性外壳体(15)，在刚性外壳体(15)内还设有冷却夹层(18)；在炉膛(11)中间设有废气出口(17)。3.权利要求1所述的高温碳化装置，其特征在于，炉膛(11)从丝束(8)进口向出口依次独立设置第一温区、第二温区、第三温区、第四温区、第五温区、第六温区、第七温区以及第八温区；其中，第一加温区至第六温区温度逐渐增加，第七温区温度降低，第八温区为过渡温区。4.权利要求3所述的高温碳化装置，其特征在于，废气出口(17)设在炉膛(11)中间侧部或底部。5.权利要求4所述的高温碳化装置，其特征在于，排气系统(4)包括与废气出...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡钧，孟子顺，
申请(专利权)人：哈尔滨天顺化工科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23