一种碳纤维预氧化工艺模拟实验装置制造方法及图纸

技术编号:38091026 阅读:26 留言:0更新日期:2023-07-06 09:02
本发明专利技术提供一种碳纤维预氧化工艺模拟实验装置,主要包括:预氧化炉、张力导向装置和传动装置。碳纤维丝束能够被传动装置驱动,在张力导向装置处改变运行方向并调控运行张力,反复进入预氧化炉实现连续的预氧化反应,更贴近实际生产过程中丝束连续运行的反应状态。本发明专利技术还针对预氧化模拟实验装置温场、流场均匀性差的问题进行了改进,采用内循环垂直送风风道设计,配合气流分配结构和炉头气封装置等设计,实现了良好的炉内均匀性。经过实验验证,本发明专利技术提出的碳纤维预氧化工艺模拟实验装置,能够精确地模拟实际生产的反应效果,提高模拟效果,减小与实际生产的偏离情况,对指导实际生产中的预氧化工艺调节有着重要作用。产中的预氧化工艺调节有着重要作用。产中的预氧化工艺调节有着重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维预氧化工艺模拟实验装置


[0001]本专利技术涉及碳纤维预氧化工艺
,具体涉及一种碳纤维预氧化工艺模拟实验装置。

技术介绍

[0002]预氧化是碳纤维碳化工艺中的一道关键工序。在预氧化过程中,聚丙烯腈基原丝由线性分子结构转变为耐热梯形结构的预氧丝,在后续的高温碳化过程中才能保持纤维形态。纤维在预氧化过程中发生的结构转化直接影响到后工序运行的稳定性和最终产品碳纤维的性能。因此,预氧化是聚丙烯腈碳纤维碳化工艺的关键过程。
[0003]完整的预氧化处理过程历程较长,尤其是每次进行工艺调整后的工艺状态重新稳定所需的周期很长,在大规模生产线的工艺摸索和工艺调整过程中可能造成比较大的浪费。同时,生产用氧化炉设备过于庞大,温度和气流的均匀性等工艺状态存在不均匀和波动的情况,而小规模的实验装置可以较为低成本的规避均匀性的缺陷,更适合进行预氧化工艺实验。预氧化工艺涵盖了预氧化处理的温度、停留时间、张力等多方面因素综合的影响,是一个比较复杂的工艺调节过程,现有的预氧化实验装置通常不能很好的、全面的反映实际生产的情况,导致实验结果不具备可参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维预氧化工艺模拟实验装置,其特征在于:包括:预氧化炉(100)、张力导向装置(200)和传动装置(300),所述张力导向装置(200)位于所述预氧化炉(100)的一侧,所述传动装置(300)位于所述预氧化炉(100)的另一侧,碳纤维丝束(400)能够被所述传动装置(300)驱动,进入所述预氧化炉(100)并穿出后在所述张力导向装置(200)处改变运行方向,再次进入所述预氧化炉(100),从而所述碳纤维丝束(400)被驱动形成循环运动,形成连续的预氧化反应。2.根据权利要求1所述的碳纤维预氧化工艺模拟实验装置,其特征在于:所述张力导向装置(200)包括第一导向辊(20)、第二导向辊(21)和张力调节辊(19),所述碳纤维丝束(400)按顺序经过所述第一导向辊(20)、张力调节辊(19)和第二导向辊(21)的外周面,所述第一导向辊(20)、第二导向辊(21)和张力调节辊(19)均为被动辊,由丝束运动驱动,所述张力调节辊(19)能对所述碳纤维丝束(400)的张力进行调节。3.根据权利要求2所述的碳纤维预氧化工艺模拟实验装置,其特征在于:所述碳纤维丝束(400)缠设在所述张力调节辊(19)的下半部分的外周面上,所述张力调节辊(19)对丝束形成纵向向下的力,所述张力调节辊(19)的轴承可以在轴承套内纵向滑动,所述张力调节辊(19)的中心轴孔上穿设有第一中心轴(191),所述第一中心轴(191)上还套设有配重装置,所述配重装置包括第一张力调节配重水箱(24)和第二张力调节配重水箱(25),所述第一张力调节配重水箱(24)挂设在所述第一中心轴(191)的轴向一端,所述第二张力调节配重水箱(25)挂设在所述第一中心轴(191)的轴向另一端。4.根据权利要求1

3中任一项所述的碳纤维预氧化工艺模拟实验装置,其特征在于:所述传动装置(300)包含传动辊(23),所述碳纤维丝束(400)缠绕在所述传动辊(23)的部分外周面上,所述传动辊(23)轴杆连接电机由电机驱动转动,并带动所述碳纤维丝束(400)运动。5.根据权利要求1

4中任一项所述的碳纤维预氧化工艺模拟实验装置,其特征在于:所述预氧化炉(100)包括壳体(101)、加热器(5)和风机(6),所述壳体(101)内形成有加热腔室(102)、走丝腔室(103)、炉顶部腔室(104)和炉底部腔室(105),所述加热器(5)的至少部分设置于所述加热腔室(102)内,以对流经所述加热腔室(102)内的气流加热,所述风机(6)设置于所述加热腔室(102)内,能驱动气流依次流经所述加热腔室(102)、所述炉顶部腔室(104)、所述走丝腔室(103)、所述炉底部腔室(105)和所述加热腔室(102),以形成气流内循环,所述碳纤维丝束(400)能运动进入所述走丝腔室(103)中并与所述走丝腔室(103)中被加热后的气流进行预氧...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯伟隆常春报杨晗黄超张彦胡彬李伟杜晓敏
申请(专利权)人:山西钢科碳材料有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1