连续感应加热式纤维高温碳化装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102260934A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102260934A(43)申请公布日2011.11.30(21)申请号201110194383.7(22)申请日2011.07.12(66)本国优先权数据201110043939.22011.02.24CN(71)申请人西安诚瑞科技发展有限公司地址710075陕西省西安市高新路33号新汇大厦B1801(72)发明人周挺郑扶才梁康民韩雪丽王全红岳竹墅(74)专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任公司61108代理人张培勋(51)Int.Cl.D01F9/12(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称连续感应加热式纤维高温碳化装置(57)摘要本发明涉及碳纤维生产领域，特别是碳纤维生产工艺过程中的连续感应加热式纤维高温碳化装置，它包括置于炉体中部的发热体，其特征是：发热体是中空腔体结构，发热体套接在感应体内，发热体与感应体不接触，感应体二极固定金属电极，将感应体的两金属电极通电，螺旋电磁线圈利用电磁感应加热原理对套接在感应体内的发热体进行加热，纤维丝束在发热体的高温腔内按一定速度通过，当发热体空腔内的温度控制在900℃~1800℃之间，纤维丝束即被高温碳化，即为碳纤维成品。它提供了一种结构简单，发热体工作寿命长，温度均匀性好，故障率低，热损失小，维护方便的连续感应加热式纤维高温碳化装置。CN1026934ACCNN110226093402260938A权利要求书1/1页1.连续感应加热式纤维高温碳化装置，它包括置于炉体中部的发热体，其特征是：发热体（2）是中空腔体结构，发热体（2）套接在感应体（3）内，发热体（2）与感应体不接触，感应体（3）二极固定金属电极，将感应体（3）的两金属电极（4）通电，螺旋电磁线圈利用电磁感应加热原理对套接在感应体（3）内的发热体（2）进行加热，纤维丝束在发热体（2）的高温腔内按一定速度通过，当发热体（2）空腔内的温度控制在900℃~1800℃之间，纤维丝束即被高温碳化，即为碳纤维成品。2.根据权利要求1所述的连续感应加热式纤维高温碳化装置，其特征是：所述的发热体是石墨或碳碳复合材料成型件。3.根据权利要求1所述的连续感应加热式纤维高温碳化装置，其特征是：所述的发热体形状是管状或中间为空腔的矩形结构。4.根据权利要求1所述的连续感应加热式纤维高温碳化装置，其特征是：所述的发热体与感应体之间填充有保温材料隔热。5.根据权利要求1所述的连续感应加热式纤维高温碳化装置，其特征是：所述的感应体是螺旋电磁线圈。2CCNN110226093402260938A说明书1/2页连续感应加热式纤维高温碳化装置技术领域[0001]本发明涉及碳纤维生产领域，特别是碳纤维生产工艺过程中的连续感应加热式纤维高温碳化装置。背景技术[0002]碳纤维复合材料是一种应用广泛的高新技术产品。碳纤维是生产加工碳纤维复合材料最基本的原材料，在碳纤维的加工过程中，高温碳化工艺和高温石墨化工艺，是重要的工艺环节之一，此工艺过程由高温碳化炉和高温石墨化炉完成。[0003]目前国内的高温碳化炉，其核心部件是发热体，发热体的原材料是导电良好的石墨，具体形状为石墨管或由石墨板组成中间为空腔的矩形结构，在石墨发热体的二极固定安装金属电极或过渡引电，二电极通过低电压大电流进行电加热，使发热体空腔内的温度控制在1000℃～1800℃，纤维丝束一般为多股合成纤维丝束，在发热体高温腔内按一定速度通过，丝束即被高温碳化，丝束即为碳纤维成品，该种结构电极直接与石墨发热体或过渡引电接触，通电加热的方式，可称为直接加热方式或电阻加热方式。[0004]这种结构由于发热体或过度引电温度很高，金属电极必须采用水冷方式，电极结构复杂热损失大。关键是金属电极与石墨板之间的导电面要良好的紧密贴合相当困难。因为石墨件的机械强度差，无法承受较大的紧固力。另外在设备的安装过程中为常温冷态安装，而在工作过程中属于高温态运行，电极与发热体之间热应力变化大，两者的结合面难免发生变化，所以发热体的寿命短，一般为200～400天。温度均匀性差，热损失较大。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种结构简单，发热体工作寿命长，温度均匀性好，故障率低，热损失小，维护方便的连续感应加热式纤维高温碳化装置。[0006]本发明的技术方案是：设计一种连续感应加热式纤维高温碳化装置，它包括置于炉体中部的发热体，其特征是：发热体是中空腔体结构，发热体套接在感应体内，发热体与感应体不接触，感应体二极固定金属电极，将感应体的两金属电极通电，螺旋电磁线圈利用电磁感应加热原理对套接在感应体内的发热体进行加热，纤维丝束在发热体的高温腔内按一定速度通过，当发热体空腔内的温度控制在900℃~1800℃