專(zhuān)利名稱(chēng)：一種碳纖維碳化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳纖維生產(chǎn)裝置，尤其是一種碳纖維碳化裝置。
背景技術(shù)：
碳纖維是一種含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高分子纖維，具有許多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能。碳纖維材料廣泛應(yīng)用于航天航空、深海鉆油等高科技領(lǐng)域，但高昂的價(jià)格制約了其廣泛應(yīng)用。而碳纖維的昂貴價(jià)格，在很大程度上是因?yàn)槠渖a(chǎn)過(guò)程中的高能耗所致。碳纖維碳化生產(chǎn)過(guò)程為退卷、預(yù)氧化、低溫碳化、高溫碳化，在這個(gè)過(guò)程中，低溫碳化與高溫碳化是能耗較大的環(huán)節(jié)，碳化溫度要求從400°C 1600°C，功率要求達(dá)到1800kW。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在問(wèn)題，本發(fā)明提供一種碳纖維碳化裝置，通過(guò)結(jié)構(gòu)的改變，在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，大幅度降低能耗，同時(shí)提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案，一種碳纖維碳化裝置，包括氧化爐、集絲板、輥機(jī)、低溫碳化爐、高溫碳化爐，絲束經(jīng)氧化爐預(yù)氧化，再經(jīng)集絲板和輥機(jī)到低溫碳化爐低溫碳化，然后再經(jīng)輥機(jī)到達(dá)高溫碳化爐，最后經(jīng)輥機(jī)牽引進(jìn)入下道工序，其特征在于所述集絲板上至少有兩個(gè)孔，絲束經(jīng)集絲板分層，分層絲束分別經(jīng)輥機(jī)進(jìn)入低溫碳化爐和高溫碳化爐，所述的低溫碳化爐和高溫碳化爐上分別設(shè)置有至少兩個(gè)絲束架，高溫碳化爐后面還連接有集絲板。由于本發(fā)明采取了以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)由于采用集絲板把絲束分層， 從而以多層走絲碳化，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，可以大幅度降低能耗，同時(shí)提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖
1、前集絲板 2、槽輥 3、張力壓輥 4、四輥機(jī) 5、三輥機(jī) 6、絲束 7、在線張力檢測(cè)裝置 8、纖維梳理器 9、二輥機(jī) 10、氧化爐 11、低溫碳化爐 12、高溫碳化爐 13、絲束架 14、五輥機(jī) 15、后集絲板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一
如圖1所示，一種碳纖維碳化裝置，包括氧化爐10、前集絲板1、輥機(jī)、低溫碳化爐11、 高溫碳化爐12，絲束6經(jīng)氧化爐預(yù)氧化，再經(jīng)前集絲板1和輥機(jī)(本實(shí)施例中用的是四輥機(jī)4和三輥機(jī)5，四輥機(jī)和三輥機(jī)分別設(shè)有槽輥2，三輥機(jī)上設(shè)有張力壓輥3，三輥機(jī)實(shí)現(xiàn)了分層絲束轉(zhuǎn)向和高度的調(diào)節(jié))到低溫碳化爐11低溫碳化，然后再經(jīng)輥機(jī)4到達(dá)高溫碳化爐12，最后經(jīng)輥機(jī)牽引進(jìn)入下道工序，其特征在于所述前集絲板1上至少有兩個(gè)孔，絲束 6經(jīng)前集絲板1分層，分層絲束分別經(jīng)輥機(jī)進(jìn)入低溫碳化爐和高溫碳化爐，所述的低溫碳化爐和高溫碳化爐上分別設(shè)置有至少兩個(gè)絲束架13，高溫碳化爐后面還連接有后集絲板15。工作原理從氧化爐出來(lái)為單層絲束，經(jīng)過(guò)前集絲板1分為兩層或多層，絲束6寬度變窄，兩層或多層絲束分別進(jìn)入四輥機(jī)4和三輥機(jī)5，四輥機(jī)和三輥機(jī)上有槽輥2和張力壓輥3，幫助整理絲束，成為分割均勻的平整絲幅；然后，兩層或多層絲束同時(shí)進(jìn)入低溫碳化爐11，絲束從低溫碳化爐出來(lái)后，再分別進(jìn)入兩個(gè)四輥機(jī)4，當(dāng)絲束分兩層或多層排列狀從兩個(gè)四輥機(jī)8出來(lái)后，進(jìn)入高溫碳化爐12，當(dāng)絲束從高溫碳化爐出來(lái)后，經(jīng)過(guò)后集絲板15 和梳絲器8，成為間距均勻的單層絲，絲束寬度變寬，經(jīng)過(guò)整理的絲束進(jìn)入二輥機(jī)9和五輥機(jī)10，調(diào)整兩輥機(jī)上的壓力，給絲束施以適度張力，即保證絲幅寬幅形態(tài)又保證整體絲束拉力的均勻一致，最終利用五輥機(jī)10將絲束拉入下道工序。實(shí)施例二
同實(shí)施例一的一種碳纖維碳化裝置，其不同之處在于在低溫碳化爐11入口處出設(shè)置有在線張力檢測(cè)裝置7，對(duì)輸出絲束進(jìn)行張力均衡檢測(cè)并及時(shí)把檢測(cè)到的信號(hào)反饋給后前面的四輥機(jī)，通過(guò)頻率和速度來(lái)進(jìn)行張力調(diào)整。實(shí)施例三
同實(shí)施例一的一種碳纖維碳化裝置，其不同之處在于在低溫碳化爐11出口處設(shè)置有在線張力檢測(cè)裝置7，對(duì)輸入絲束進(jìn)行張力均衡檢測(cè)并及時(shí)把檢測(cè)到的信號(hào)反饋給前面的三輥機(jī)和四輥機(jī)，通過(guò)頻率和速度來(lái)進(jìn)行張力調(diào)整。實(shí)施例四
同實(shí)施例一的一種碳纖維碳化裝置，其不同之處在于所述低溫碳化爐11入口處四輥機(jī)和三輥機(jī)以及低溫碳化爐11出口處設(shè)置的四輥機(jī)對(duì)應(yīng)絲束分層數(shù)設(shè)置有多個(gè)。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種碳纖維碳化裝置，包括氧化爐、集絲板、輥機(jī)、低溫碳化爐、高溫碳化爐，絲束經(jīng)氧化爐預(yù)氧化，再經(jīng)集絲板和輥機(jī)到低溫碳化爐低溫碳化，然后再經(jīng)輥機(jī)到達(dá)高溫碳化爐， 最后經(jīng)輥機(jī)牽引進(jìn)入下道工序，其特征在于所述集絲板上至少有兩個(gè)孔，絲束經(jīng)集絲板分層，分層絲束分別經(jīng)輥機(jī)進(jìn)入低溫碳化爐和高溫碳化爐，所述的低溫碳化爐和高溫碳化爐上分別設(shè)置有至少兩個(gè)絲束架，高溫碳化爐后面還連接有集絲板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維碳化裝置，其特征在于所述低溫碳化爐入口處設(shè)置有在線張力檢測(cè)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維碳化裝置，其特征在于所述低溫碳化爐出口處設(shè)置有在線張力檢測(cè)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維碳化裝置，其特征在于所述低溫碳化爐入口處四輥機(jī)和三輥機(jī)以及低溫碳化爐出口處設(shè)置的四輥機(jī)對(duì)應(yīng)絲束分層數(shù)設(shè)置有多個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳纖維碳化裝置,包括氧化爐、集絲板、輥機(jī)、低溫碳化爐、高溫碳化爐，絲束經(jīng)氧化爐預(yù)氧化，再經(jīng)集絲板和輥機(jī)到低溫碳化爐低溫碳化，然后再經(jīng)輥機(jī)到達(dá)高溫碳化爐，最后經(jīng)輥機(jī)牽引進(jìn)入下道工序，其特征在于所述集絲板上至少有兩個(gè)孔，絲束經(jīng)集絲板分層，分層絲束分別經(jīng)輥機(jī)進(jìn)入低溫碳化爐和高溫碳化爐，所述的低溫碳化爐和高溫碳化爐上分別設(shè)置有至少兩個(gè)絲束架，高溫碳化爐后面還連接有集絲板。由于本發(fā)明采取了以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn):由于采用集絲板把絲束分層，從而以多層走絲碳化，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，可以大幅度降低能耗，同時(shí)提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)D01F9/12GK102251319SQ20111015010
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者丁旭, 張亞康, 張錦程, 殷偉濤, 錢(qián)鴻川 申請(qǐng)人:江蘇恒神纖維材料有限公司