一种用于生产碳纤维的高温碳化装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106283274A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610926506.4(22)申请日2016.10.31(71)申请人哈尔滨天顺化工科技开发有限公司地址150001黑龙江省哈尔滨市电缆街117号(72)发明人孟凡钧孟子顺(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211代理人杨佳龙(51)Int.Cl.D01F9/32(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种用于生产碳纤维的高温碳化装置(57)摘要本发明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。CN106283274ACN106283274A权利要求书1/1页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)包括与废气出口(17)连通的出风管道(41)，与出风管道(41)和若干废气收集罩连通的主排风管(42)，与主排风管(42)连通的排气口(45)。6.权利要求1所述的高温碳化装置，其特征在于，密封装置(7)包括与炉体(1)的丝束进口端密封连接的第一密封装置(71)，连接炉体(1)丝束出口端和冷却室(2)进口的第二密封装置(72)，以及连接在冷却室(2)出口的第三密封装置(73)。7.权利要求6所述的高温碳化装置，其特征在于，保护气供给系统(5)通过设有流量计和控制阀(51)的管道将保护气供给密封装置(7)和/或保护气加热装置(6)。8.权利要求7所述的高温碳化装置，其特征在于，保护气供给装置(5)通过低温保护气管道与第二密封装置(72)和第三密封装置(73)；通过管道与保护气加热装置(6)连接，保护气加热装置(6)通过高温保护气管道与第一密封装置(71)和炉膛(11)末端连接。9.权利要求1所述的高温碳化装置，其特征在于，冷却室(2)包括与冷却水供给系统连接的进水口(22)和出水口(21)，以及位于丝束引出管道外侧与进水口(22)和出水口(21)连通的夹层(23)。10.权利要求1所述的高温碳化装置，其特征在于，还包括冷却水供给装置(9)，冷却水供给装置(9)通过进水口(22)与冷却室(2)连通，通过设有与温度检测控制装置(3)连接的水冷电极控制进出的水冷夹层(18)，以实现分别对炉膛(11)不同温区进行冷却。2CN106283274A说明书1/3页一种用于生产碳纤维的高温碳化装置技术领域[0001]本发明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领域。背景技术[0002]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