[發明專利]低溫炭化爐

有效

• 申請號: 201310542334.7
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN104611785A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 張永剛;王雪飛;徐敏軍;王冶鐵;楊建行
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 陳振;李芙蓉

技術領域

本發明涉及碳纖維生產領域，尤其涉及一種碳纖維制造中使用的低溫炭化爐。

背景技術

在碳纖維生產過程中，碳化工序是將高分子纖維，經過特定的設備及工藝條件，加工成碳纖維。這些工序由放絲，加濕，牽伸，氧化，導絲，低溫碳化，牽伸，高溫碳化，牽伸，電解，水洗，烘干，上漿，干燥，牽伸，收絲等設備組成（整個工序以下簡稱氧碳化工序）。

目前纖維經過預氧化后下一工序為低溫炭化。低溫炭化的停留時間一般為2分鐘左右，工業化生產中纖維運行速度基本為5-8米/分鐘。因此，常規低溫炭化爐最短長度也要達到10米。后續的高溫炭化爐的長度通常也超過10米，這大大增加例如設備的占地面積。

常規低溫炭化爐的缺點是：（1）占地面積大；常規低溫炭化爐為臥式，一般工業化的低溫炭化爐長度都將達到10米及以上。新型低溫炭化爐為立式結構，占地面積明顯比臥式的常規設備小；（2）排焦困難；常規低溫炭化爐排焦口一般最多只有四個，排焦口的位置位于馬弗高度方向上的底端。但由于焦油氣在馬弗內容易積存在馬弗頂部，從節約及節能角度來說，排焦風量又不能太大時，就會有少量焦油氣沉積下來并逐漸轉變為焦塊。嚴重時，焦油會在纖維表面附著，對纖維性能造成極大的影響。

因此提供一種占地面積小、焦油清理周期長的低溫炭化爐是本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

為了克服上述的不足，本發明的目的是提供一種新的占地面積小、焦油清理周期長的低溫炭化爐。

本發明的技術方案如下：

一種低溫炭化爐，包括密封裝置、馬弗、加熱元件和保溫裝置，所述密封裝置設置在所述馬弗的兩端，還包括排氣裝置；所述排氣裝置包括多個與所述馬弗相通的內部排氣口、排氣通道和外部排氣口；

所述內部排氣口與所述排氣通道相通，所述外部排氣口設置在排氣通道的末端，在所述外部排氣口還設置有排煙風機。

在其中一個實施例中，所述低溫炭化爐為立式低溫炭化爐，所述外部排氣口設置在所述低溫炭化爐的上端，所述排氣通道設置在所述馬弗的外側。

在其中一個實施例中，多個所述內部排氣口設置在所述馬弗的側壁上。

在其中一個實施例中，所述內部排氣口的面積隨著所述馬弗的側壁的溫度的增加而增加。

在其中一個實施例中，所述馬弗為一密封腔，多個所述內部排氣口分為若干列且對稱設置在馬弗的側壁上。

在其中一個實施例中，所述馬弗為一密封腔，多個所述內部排氣口交替設置在馬弗的側壁上。

在其中一個實施例中，在每個所述馬弗的加熱區上至少設置一個內部排氣口。

在其中一個實施例中，每列所述內部排氣口沿所述馬弗的高度方向均勻分布。

在其中一個實施例中，每列所述內部排氣口沿所述馬弗的高度方向非均勻分布，從所述馬弗的底部至所述馬弗的頂部的高度方向上，相鄰所述兩個內部排氣口的間距逐漸減小。

在其中一個實施例中，所述保溫裝置包括第一保溫層和第二保溫層，所述加熱元件環繞所述馬弗和/或排氣通道設置，所述第一保溫層設置在所述加熱元件的外側，所述第二保溫層設置在所述第一保溫層的外側。

本發明的有益效果是：本發明的低溫炭化爐占地面積小，焦油清理周期長，能夠提高碳纖維生產的生產效率，降低碳纖維的加工成本。

附圖說明

為了使本發明的低溫炭化爐的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體附圖及具體實施例，對本發明進行進一步詳細說明。

圖1為本發明的低溫炭化爐的主視剖面示意圖；

圖2為圖1所示的低溫炭化爐的俯視剖面示意圖。

具體實施方式

下面將結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

參見圖1和圖2，本發明提供一種低溫炭化爐，包括密封裝置1、馬弗2、加熱元件3、保溫裝置和排氣裝置；所述密封裝置1設置在所述馬弗2的兩端，所述排氣裝置包括多個與馬弗相通的內部排氣口41、排氣通道42和外部排氣口43；所述內部排氣口41與所述排氣通道42相通，所述外部排氣口43設置在排氣通道的末端。