[实用新型]一种碳纤维碳化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种碳纤维生产装置，尤其是一种碳纤维碳化装置。

背景技术　

碳纤维是一种含碳量高于90%的无机高分子纤维，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能。碳纤维材料广泛应用于航天航空、深海钻油等高科技领域，但高昂的价格制约了其广泛应用。而碳纤维的昂贵价格，在很大程度上是因为其生产过程中的高能耗所致。

碳纤维碳化生产过程为退卷、预氧化、低温碳化、高温碳化，在这个过程中，低温碳化与高温碳化是能耗较大的环节，碳化温度要求从400℃～1600℃，功率要求达到1800kW。

发明内容

针对上述存在问题，本实用新型提供一种碳纤维碳化装置，通过结构的改变，在不影响产品质量的情况下，大幅度降低能耗，同时提高产品生产效率。

为了达到以上目的，本实用新型采取以下技术方案，一种碳纤维碳化装置,包括氧化炉、集丝板、辊机、低温碳化炉、高温碳化炉，丝束经氧化炉预氧化，再经集丝板和辊机到低温碳化炉低温碳化，然后再经辊机到达高温碳化炉，最后经辊机牵引进入下道工序，其特征在于：所述集丝板上至少有两个孔，丝束经集丝板分层，分层丝束分别经辊机进入低温碳化炉和高温碳化炉，所述的低温碳化炉和高温碳化炉上分别设置有至少两个丝束架，高温碳化炉后面还连接有集丝板。

由于本实用新型采取了以上技术方案，具有以下优点:由于采用集丝板把丝束分层，从而以多层走丝碳化，在保证产品质量的前提下，可以大幅度降低能耗，同时提高产品生产效率。

附图说明

　图1为本实用新型实施例的结构示意图

1、前集丝板    2、槽辊    3、张力压辊    4、四辊机    5、三辊机

6、丝束      7、在线张力检测装置     8、纤维梳理器　  9、二辊机

10、氧化炉      11、低温碳化炉    12、高温碳化炉   13、丝束架

14、五辊机      15、后集丝板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一

如图1所示，一种碳纤维碳化装置,包括氧化炉10、前集丝板1、辊机、低温碳化炉11、高温碳化炉12，丝束6经氧化炉预氧化，再经前集丝板1和辊机(本实施例中用的是四辊机4和三辊机5，四辊机和三辊机分别设有槽辊2，三辊机上设有张力压辊3，三辊机实现了分层丝束转向和高度的调节)到低温碳化炉11低温碳化，然后再经辊机4到达高温碳化炉12，最后经辊机牵引进入下道工序，其特征在于：所述前集丝板1上至少有两个孔，丝束6经前集丝板1分层，分层丝束分别经辊机进入低温碳化炉和高温碳化炉，所述的低温碳化炉和高温碳化炉上分别设置有至少两个丝束架13，高温碳化炉后面还连接有后集丝板15。

工作原理：从氧化炉出来为单层丝束，经过前集丝板1分为两层或多层，丝束6宽度变窄，两层或多层丝束分别进入四辊机4和三辊机5，四辊机和三辊机上有槽辊2和张力压辊3，帮助整理丝束，成为分割均匀的平整丝幅；然后，两层或多层丝束同时进入低温碳化炉11，丝束从低温碳化炉出来后，再分别进入两个四辊机4，当丝束分两层或多层排列状从两个四辊机8出来后，进入高温碳化炉12，当丝束从高温碳化炉出来后，经过后集丝板15和梳丝器8，成为间距均匀的单层丝，丝束宽度变宽，经过整理的丝束进入二辊机9和五辊机10，调整两辊机上的压力，给丝束施以适度张力，即保证丝幅宽幅形态又保证整体丝束拉力的均匀一致，最终利用五辊机10将丝束拉入下道工序。

实施例二

同实施例一的一种碳纤维碳化装置，其不同之处在于：在低温碳化炉11入口处出设置有在线张力检测装置7，对输出丝束进行张力均衡检测并及时把检测到的信号反馈给后前面的四辊机，通过频率和速度来进行张力调整。

实施例三

同实施例一的一种碳纤维碳化装置，其不同之处在于：在低温碳化炉11出口处设置有在线张力检测装置7，对输入丝束进行张力均衡检测并及时把检测到的信号反馈给前面的三辊机和四辊机，通过频率和速度来进行张力调整。

实施例四

同实施例一的一种碳纤维碳化装置，其不同之处在于：所述低温碳化炉11入口处四辊机和三辊机以及低温碳化炉11出口处设置的四辊机对应丝束分层数设置有多个。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。