一种低温碳化炉.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115726058A(43)申请公布日2023.03.03(21)申请号202111019229.6(22)申请日2021.09.01(71)申请人吉林国兴碳纤维有限公司地址132115吉林省吉林市经济开发区九站街516-1号(72)发明人陈晓明孙小君徐延生唐晓光鲁明王成伟(74)专利代理机构北京元中知识产权代理有限责任公司11223专利代理师张则武(51)Int.Cl.D01F9/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种低温碳化炉(57)摘要本发明公开了一种低温碳化炉，包括炉体，所述炉体的一端设有进丝口，所述进丝口处设有喷射装置，所述喷射装置包括罩体和设置于罩体内的喷管组件，所述喷管组件的第一喷管和第二喷管上设有喷孔，用于向丝束上喷射加热介质，所述喷孔的喷射方向朝向炉体内部倾斜设置。本发明通过在进丝口处向丝束上喷射加热介质，有效减少低温区碳块的产生，改善结焦现象，防止丝束与碳块接触而造成的大面积磨丝、分丝等现象，提高碳纤维的质量，延长低温碳化炉的使用寿命。CN115726058ACN115726058A权利要求书1/1页1.一种低温碳化炉，包括炉体，所述炉体的一端设有进丝口，其特征在于：所述进丝口处设有喷射装置，用于向丝束上喷射加热介质。2.根据权利要求1所述的一种低温碳化炉，其特征在于：所述喷射装置包括：罩体(1)，设于所述进丝口处，具有贯穿设置的开口，所述开口与进丝口连通；喷管组件，沿垂直于丝束移动方向延伸设置，位于所述罩体(1)的内部。3.根据权利要求2所述的一种低温碳化炉，其特征在于：所述喷管组件包括：第一喷管(2)，位于所述罩体(1)的内部上端；第二喷管(3)，位于所述罩体(1)的内部下端；所述第一喷管(2)与第二喷管(3)之间具有间隙，形成丝束通道。4.根据权利要求3所述的一种低温碳化炉，其特征在于：所述第一喷管(2)的底部和第二喷管(3)的顶部设有喷孔，所述喷孔沿垂直于丝束移动方向均匀分布；所述第一喷管(2)上的喷孔与第二喷管(3)上的喷孔上下位置一一对应或错位排布。5.根据权利要求4所述的一种低温碳化炉，其特征在于：所述喷孔的喷射方向朝向炉体内部倾斜设置，倾斜方向与垂直方向的夹角为10°～50°，优选为45°。6.根据权利要求4或5所述的一种低温碳化炉，其特征在于：所述喷孔的直径为3～5mm，相邻喷孔之间的间距为5～10mm。7.根据权利要求2‑6任一所述的一种低温碳化炉，其特征在于：所述喷射装置还包括固定件(4)，用于将喷管组件固定在罩体(1)上；优选的，所述罩体(1)垂直于丝束移动方向的两侧壁上分别对应设有定位孔和第一固定孔，所述第一固定孔至少设置两个，均匀分布在定位孔的周向上，所述喷管组件的两端分别穿插在两侧壁的定位孔内；所述固定件(4)上设有安装孔(5)和第二固定孔(6)，所述安装孔(5)与定位孔(6)对应设置，所述喷管组件的端部穿过安装孔(5)，所述第二固定孔(6)至少设置两个，均匀分布在安装孔(5)在周向上，所述第一固定孔与第二固定孔(6)对应设置。8.根据权利要求2‑7任一所述的一种低温碳化炉，其特征在于：还包括加热装置，与喷管组件连接，所述加热装置包括：一级加热器，用于对室温下的介质进行初步加热；二级加热器，与一级加热器相连，用于对初步加热后的介质进行进一步加热；进一步加热后的介质温度为200℃～400℃。9.根据权利要求8所述的一种低温碳化炉，其特征在于：还包括流量调节阀，设于加热装置的上游或加热装置与喷管组件之间，用于调节介质流量。10.根据权利要求8或9所述的一种低温碳化炉，其特征在于：还包括保护装置，与加热装置相连，用于检测加热装置内的介质流量并控制加热装置的开闭。2CN115726058A说明书1/5页一种低温碳化炉技术领域[0001]本发明属于碳纤维生产设备领域，具体地说，涉及一种低温碳化炉。背景技术[0002]碳纤维是含碳量高于92％的无机高分子纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低。用碳纤维复合的工程材料优于金属材料，其抗拉强度高于钢材的3～4倍，耐疲劳高2倍，重量比钢材轻3～4倍，热膨胀小4～5倍。碳纤维被广泛应用于航天航空、高速轨道交通、体育用品、化工机械、电力设施、纺织机械等领域。[0003]低温碳化是碳纤维生产过程中的关键工艺环节，低温碳化炉的废气排放直接影响碳纤维的最终成品质量，由于低温碳化炉入口为碳化过程中的低温区，低温区产生的废气中形成焦油和运行环境中掺杂的碳渣、毛丝，吸附在纤维和设备表面，影响碳纤维生产运行时长和最终产品质量。[0004]有鉴于此特提出本发明。发明内容[0005]本