[發明專利]一種碳化爐氣氛平衡系統

在審

• 申請號: 202010753390.5
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111733485A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 林剛;林銳欣;張永福;馮軍;喬蔭春;謝穎熙
• 申請（專利權）人: 廣州賽奧碳纖維技術股份有限公司
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張晨

本發明涉及碳纖維生產工藝技術領域，具體涉及一種碳化爐氣氛平衡系統，包括沿著絲束運行路徑依次連接的用于將絲束入口處廢氣排出的入口緊急排氣罩、用于防止氣體隨著絲束進入碳化爐內的入口密封腔、用于向碳化爐內補充惰性氣體的入口工藝腔、用于對絲束進行碳化處理的碳化爐、用于對絲束進行冷卻的出口冷卻腔、用于防止碳化爐內氣體隨著絲束流出的出口密封腔、用于將絲束出口處廢氣排出的出口緊急排氣罩；或者包括依次連接的入口緊急排氣罩、入口密封腔、入口排廢腔、碳化爐、出口冷卻腔、出口密封腔、出口緊急排氣罩。本發明使得絲束在碳化過程中氣氛保持平衡，能有效排出絲束在碳化過程中產生的廢氣，防止廢氣泄漏，還能減少惰性氣體的用量。

技術領域

本發明涉及碳纖維生產工藝技術領域，具體涉及一種碳化爐氣氛平衡系統。

背景技術

碳纖維及其復合材料具有高強度、高模量、耐疲勞、能導電、傳熱性好、熱膨脹系數小等優異性能，已在軍事及民用的各個領域取得廣泛應用。碳纖維作為發展尖端武器的必備原材料，特別是戰略導彈、殲擊機、核能設備所迫切需求的結構功能材料的主要增強材料；碳纖維增強的復合材料還廣泛應用于衛星、航空航天、風力發電葉片等領域，以及用于制造火箭頂板、機動船、工業機器人、汽車板簧、驅動軸、球棒、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料等。碳纖維是典型的高科技領域中的新型工業材料。碳纖維在軍事及民用的各個領域需求量都很大。

目前，在碳纖維生產過程中用到的低溫爐、高溫爐和超高溫爐等碳化爐中，均存在氣氛不平衡的現象，即碳化爐的爐體內和爐體外的氣體壓力不平衡；而碳化爐在運行時爐體內需要保持微正壓，爐體內會有少部分氣體往外流，爐體內保持微正壓既能防止爐體外的氣體進入爐內對爐膛造成損害，也能防止爐內的大量惰性氣體和廢氣泄漏，因此，當碳化爐的氣氛不平衡容易導致碳化爐內的大量氣體外泄；碳化爐通常是在惰性氣體的保護下完成化學反應的，惰性氣體通常是用氮氣或氬氣，反應過程中會產生廢氣，要及時排出，否則廢氣容易損壞碳化爐爐體內腔；現有的碳化爐消耗的惰性氣體過多，加大了生產成本，并且密封不完善，廢氣容易泄露到車間內。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種碳化爐氣氛平衡系統，使得絲束在碳化過程中氣氛保持平衡，能有效排出絲束在碳化過程中產生的廢氣，防止廢氣泄漏，還能減少惰性氣體的用量。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種碳化爐氣氛平衡系統，包括沿著絲束運行路徑依次連接的用于將絲束入口處廢氣排出的入口緊急排氣罩、用于防止爐體外氣體隨著絲束進入碳化爐內的入口密封腔、用于向碳化爐內補充惰性氣體的入口工藝腔、用于對絲束進行碳化處理的碳化爐、用于對絲束進行冷卻的出口冷卻腔、用于防止碳化爐內氣體隨著絲束流出的出口密封腔、用于將絲束出口處的廢氣排出的出口緊急排氣罩；

或者包括沿著絲束運行路徑依次連接的用于將絲束入口處廢氣排出的入口緊急排氣罩、用于防止爐體外氣體隨著絲束進入碳化爐內的入口密封腔、用于將碳化爐內廢氣排出的入口排廢腔、用于對絲束進行碳化處理的碳化爐、用于對絲束進行冷卻的出口冷卻腔、用于防止碳化爐內氣體隨著絲束流出的出口密封腔、用于將絲束出口處的廢氣排出的出口緊急排氣罩。

進一步的，氣氛平衡系統還包括用于向碳化爐內補充惰性氣體的出口工藝腔，出口工藝腔連接在碳化爐和出口冷卻腔之間；

進一步的，氣氛平衡系統還包括用于將碳化爐內廢氣排出的出口排廢腔，出口排廢腔連接在碳化爐和出口冷卻腔之間。

進一步的，入口緊急排氣罩和出口緊急排氣罩的結構相同；

入口緊急排氣罩的頂部設有排氣口，排氣口底部設有過濾網，入口緊急排氣罩的前端或兩側設有可向上翻起的蓋板。

進一步的，入口密封腔和出口密封腔的結構相同；