【技术实现步骤摘要】
本技术涉及陶瓷纤维制备领域，具体涉及高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统。
技术介绍
1、目前，陶瓷纤维制备用高温气氛炉主要有三类：一是高温真空碳管炉；二是气氛压力烧结炉；三是微波烧结炉。这三类高温气氛炉由于炉膛结构的设计缺陷，仅能满足实验室探索性质制备工艺的需求，然而随着国内航空航天等科技及工业发展，对连续陶瓷纤维的需求日益增长，现有高温气氛炉不能满足器件化应用研究对连续陶瓷纤维用量的需求，不能满足陶瓷纤维连续化批产制备工艺的需求以及纤维整体性能提高的要求。
2、目前的高温气氛炉大多为间歇式气氛炉，存在以下技术问题：
3、(1)炉膛空间有限，装炉量小，产率低，不能满足器件化应用研究对连续陶瓷纤维用量的需求。现有高温气氛炉为真空碳管炉，间歇式的生产制备工艺严重制约了陶瓷纤维的产率及纤维的综合性能。
4、(2)采用高温真空碳棒炉，装炉量可以相对提高，但是由于每炉纤维的烧制过程都是一个间歇式的作业方式，单炉烧成周期较长，而且纤维在炉膛内处于自由状态，无法根据温度变化实施张力牵伸，最终导致产品质量低下且不稳定。
5、因此，需要对高温气氛下连续生产陶瓷纤维的系统进行研究。
技术实现思路
1、本技术的目的是：提供一种高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，连续化程度高，实现了陶瓷纤维的高温连续气氛生产，降低了能源损耗，节约了生产成本，提高了陶瓷纤维的生产效率。
2、本技术所述的高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，包括依次连接的
3、优选的，所述纤维放丝机内部设置有放丝辊，用于放置和输送纤维原丝，放丝辊为自由式放丝。
4、在一种实施方式中，纤维放丝机为密封式腔室结构，采用有机钢化玻璃作为外壁，空间内可通入通入惰性气体对纤维原丝进行气氛保护。
5、所述前罗拉牵伸机和后罗拉牵伸机采用五辊罗拉牵伸，罗拉表面为净面抛光，可实时在线调节罗拉的牵伸比进行纤维走丝过程中的张力调控。
6、优选的，所述高温气氛炉的炉体外壁延纤维丝走丝方向设置有若干个独立的水冷夹套。各个水冷夹套均连接循环冷却水装置，循环冷却水装置通过两组三相异步电动机实现水箱内冷却水的供给，循环冷却水装置设有不锈钢冷却水管汇流排，冷却水管汇流排一端连通水冷夹套，另一端连通循环冷却水箱电机输出端，同时进出水管路都设计了流量计汇流排与管道汇流排，从而实现各路冷却水流量的实时监控。
7、优选的，所述高温气氛炉的炉体内部设置有石墨内胆，石墨内胆外壁延纤维走丝方向设置有若干个独立的石墨加热器。通过各个石墨加热器的加热作用，结合各个水冷夹套的冷却作用，实现石墨内胆中不同分段的温度。
8、优选的，所述高温气氛炉的石墨内胆内部设置有气体分布管路，气体分布管路依次连接气体纯化装置和气体储罐。气体分布管路连通整个石墨内胆内部，上面分布有若干个气体出气孔，使气体均匀分布在石墨内胆内的各个部分。
9、在一种实施方式中，在气体储罐中的气体进入气体纯化装置的管路上还设置有气体减压阀、气体压力表、气体流量计等，用于控制气体的压力和流量。
10、优选的，所述高温气氛炉的石墨内胆一侧还设置有测温仪，按炉体温度梯度均匀设置，其中室温～1500℃采用钨铼热偶测温仪，1200～1800℃采用红外仪测温仪。
11、优选的，所述高温气氛炉根据设计需求，还包括纤维丝入口、出口等其他常规结构。
12、优选的，所述涂层涂覆装置为水槽式结构，水槽内盛放涂覆液，水槽上方两端设置有涂覆导向轮，水槽底部中间设置有涂覆张紧轮，保证整个纤维表面完全浸渍于涂覆液中。
13、优选的，所述涂层烘干装置内上下方设置有电加热丝，电加热丝外部设置有石英玻璃套管。涂层烘干装置采用上下对称式电加热丝辐射加热烘干，电加热丝外套石英玻璃套管作为保护。
14、在一种实施方式中，涂层烘干装置的端面还配有实时测温热偶装置。
15、优选的，所述纤维收丝机内部设置有收丝辊。纤维收丝机采用的是低速变频电动机带动收丝辊，配备纤维张力传感器调节变频步进电动机的转速来实现纤维的连续性收丝作业。
16、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
17、(1)本技术的高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，突破了现有技术单纯采用间歇式高温气氛炉的技术限制，将纤维走丝传动、高温热拉伸气氛处理、防护涂层涂覆、涂层烘干、成品纤维的收卷过程进行了贯通，连续一体化程度高，实现了陶瓷纤维的高温连续气氛生产，降低了能源损耗，节约了生产成本，提高了陶瓷纤维的生产效率；
18、(2)本技术保证了气氛炉炉膛的大空间有效工作尺寸，提高纤维走丝量，提高了生产效率，且炉体的加热温度可以按照工艺要求呈温度梯度分布，各区温度控制精确，受外界干扰变化较小，纤维在整个气氛过程可以在不同的温度节点施加张力牵伸，有利于纤维微观晶粒结构的取向，提高了产品性能，产品质量稳定。
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1.一种高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，其特征在于：包括依次连接的纤维放丝机(1)、前罗拉牵伸机(2)、高温气氛炉(3)、后罗拉牵伸机(4)、涂层涂覆装置(5)、涂层烘干装置(6)和纤维收丝机(7)；所述高温气氛炉(3)的炉体外壁延纤维丝走丝方向设置有若干个独立的水冷夹套(303)；所述高温气氛炉(3)的炉体内部设置有石墨内胆(301)，石墨内胆(301)外壁延纤维丝走丝方向设置有若干个独立的石墨加热器(302)；所述涂层涂覆装置(5)为水槽式结构，水槽内盛放涂覆液(503)，水槽上方两端设置有涂覆导向轮(501)，水槽底部中间设置有涂覆张紧轮(502)。
2.根据权利要求1所述的高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，其特征在于：所述纤维放丝机(1)内部设置有放丝辊(101)。
3.根据权利要求1所述的高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，其特征在于：所述前罗拉牵伸机(2)和后罗拉牵伸机(4)采用五辊罗拉牵伸。
4.根据权利要求1所述的高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，其特征在于：所述高温气氛炉(3)的石墨内胆(301)内部设
5.根据权利要求1所述的高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，其特征在于：所述涂层烘干装置(6)内上下方设置有电加热丝(602)，电加热丝(602)外部设置有石英玻璃套管(601)。
6.根据权利要求1所述的高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，其特征在于：所述纤维收丝机(7)内部设置有收丝辊(701)。
...【技术特征摘要】
1.一种高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，其特征在于：包括依次连接的纤维放丝机(1)、前罗拉牵伸机(2)、高温气氛炉(3)、后罗拉牵伸机(4)、涂层涂覆装置(5)、涂层烘干装置(6)和纤维收丝机(7)；所述高温气氛炉(3)的炉体外壁延纤维丝走丝方向设置有若干个独立的水冷夹套(303)；所述高温气氛炉(3)的炉体内部设置有石墨内胆(301)，石墨内胆(301)外壁延纤维丝走丝方向设置有若干个独立的石墨加热器(302)；所述涂层涂覆装置(5)为水槽式结构，水槽内盛放涂覆液(503)，水槽上方两端设置有涂覆导向轮(501)，水槽底部中间设置有涂覆张紧轮(502)。
2.根据权利要求1所述的高温气氛下连续生产陶瓷纤维的一体化系统，其特征在于：所述纤维放丝机(1)内部设置有放丝辊(101)。
...【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓明，丁彦霞，栾艺娜，杨海，王国栋，赵海洋，
申请(专利权)人：中材江西电瓷电气有限公司，
类型：新型
国别省市：
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