连续石墨化超高温矩形炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102787394A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102787394A(43)申请公布日2012.11.21(21)申请号201210327321.3(22)申请日2012.09.06(71)申请人广州赛奥碳纤维技术有限公司地址511356广东省广州市经济技术开发区永和经济区华峰路5号2层(72)发明人林刚李旭如乔荫春冯军(51)Int.Cl.D01F11/16(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称连续石墨化超高温矩形炉(57)摘要本发明公开一种连续石墨化超高温矩形炉，加热温度在2200℃-2800℃。其结构为石墨马弗炉膛，炉膛分匀温区和加热区两个部分，炉膛上、下两面均有加热装置，加热装置是由石墨加热元件和石墨电极螺纹连接而成。炉体内有石墨硬毡、软毡、碳碳复合材料等材料组成的保温系统，保温系统的外层是钢结构的炉壳，炉壳外面贴有可拆卸的冷水套。使用带抽头的变压器来抵消由于石墨发热元件氧化和横断表面的老化而引起的加热电阻变大和石墨阻抗性变大所引起电压的不稳定。CN10278394ACN102787394A权利要求书1/1页1.连续石墨化超高温矩形炉，其特征为：加热工作温度为2200℃-2800℃，马弗炉膛为矩形，有效工作宽度150-3000毫米，有效工作高度50-300毫米；采用氮气或氨气对炉膛及进出口密封，实现连续石墨化；均温区长度大于300MM.2.根据权利要求1所述的连续石墨化超高温矩形炉，其特征为：结构为石墨马弗炉膛，炉膛是由50-80mm的石墨板分三段搭接而成；炉膛分匀温区和加热区两个部分，中间温区为加热区，两端温区为保温区，各温区由石墨硬毡作为隔温板分开；炉膛上、下两面均有加热装置，加热装置是由石墨加热元件和石墨电极螺纹连接而成。3.根据权利要求1所述的连续石墨化超高温矩形炉，其特征为：炉体内有由石墨硬毡、软毡、碳碳复合材料等材料组成的保温系统；保温系统的外层是钢结构的炉壳，炉壳外面装有可拆卸的冷水套。3.根据权利要求1所述的连续石墨化超高温矩形炉，其特征为：配有带抽头的变压器，用来抵消石墨发热元件由于氧化和横断表面老化而引起的加热电阻变大和石墨阻抗性变大所引起电压的变化。4.根据权利要求1所述的连续石墨化超高温矩形炉，其特征为：加热装置由石墨加热棒和加热电极通过螺纹紧连接组成；石墨加热棒和加热电极为电阻率在20Ωμm以上(包括20Ωμm)的石墨产品。2CN102787394A说明书1/2页连续石墨化超高温矩形炉技术领域[0001]本发明属于超高温石墨化设备技术领域，特别适用于高性能、高模量的石墨化碳纤维生产及需要进行石墨化连续处理的各类材料。背景技术/[0002]石墨化碳纤维是指含碳量在99//以上的碳纤维。碳纤维经过2200-2800℃高温石墨化处理就可以得到石墨纤维。石墨纤维与碳纤维相比较，不仅含碳量高，而且拉伸模量高。因此。石墨纤维也叫做高模量碳纤维。此外，石墨纤维还具有热膨胀系数小和热稳定性好、尺寸稳定等优异性能，因而用来制造刚而薄和尺寸稳定的复合材料构件，广泛用于宇宙飞行器及航天航空领域。[0003]在石墨纤维生产过程中，超高温设备极其关键。碳化炉因为具有工作温度高，对碳纤维的性能影响大，综合技术水平要求高等特点，成为是大型产业化生产线中的关键设备，也是制约我国碳纤维产业的发展的瓶颈。[0004]目前碳纤维、碳纸材料的碳化工艺，基本分为低温碳化和高温碳化。低温碳化最高温度1100℃左右，高温碳化最高温度在1600-1800℃。一般来说，1800℃以上的高温炉结构成为超高温。我国至今没有相对成熟的连续超高温设备。[0005]碳纤维生产过程中，马弗炉的温度分布是否均匀是影响碳纤维的碳化质量的重要因素之一。保温材料类型也是影响碳化炉性能的重要因素。发明内容[0006]本发明在于克服现在的技术不足，而提供连续石墨化的超高温矩形炉，能够满足现有石墨化碳纤维生产的需要。[0007]本发明要解决的问题是通过以下的技术方案来实现的：一种生产石墨化碳纤维的高温矩形炉，加热工作温度在2200℃-2800℃。其结构为石墨马弗炉膛，炉膛分匀温区和加热区两个部分，炉膛上、下两面均有加热装置，加热装置是由石墨加热元件和石墨电极螺纹连接而成。炉体内有石墨硬毡、软毡、碳碳复合材料等材料组成的保温系统，保温系统的外层是钢结构的炉壳，炉壳外面贴有可拆卸的冷水套。使用带抽头的变压器来抵消石墨发热元件由于氧化的进行和横断表面的老化而引起的加热电阻变大和石墨阻抗性变大所带来的反作用。本发明的有益效果：跟以往技术相比，该超高温矩形炉炉可以产生2200-2800℃的超高温；保温效果好；有可拆卸的冷水套，方便维修；使用抽头变压器使功率稳定。附