[发明专利]一种用于生产碳纤维的碳化装置

说明书

本发明涉及一种用于生产碳纤维的碳化装置，包括炭化炉、控制器、处理装置、两个迷宫密封装置和四个支脚，炭化炉内设有若干隔热板，处理装置包括清洗盒、水泵、抽水管、注水管、平移机构和密封块，清洗盒内设有喷水管、清洁机构、过滤机构和若干喷头，清洁机构包括清洁组件和两个固定组件，该用于生产碳纤维的碳化装置通过处理装置中的水泵抽取清水，对纤维丝进行降温，防止高温的纤维丝与外部的空气发生氧化，影响生产的碳纤维的质量，不仅如此，通过清洁机构将纤维丝夹住清洁块和固定块之间，通过清洁块的往复移动实现对纤维丝的清洁，去除表面的焦油杂质，从而有利于提高碳纤维的生产质量，提高了设备的实用性。

技术领域

本发明涉及新材料生产设备领域，特别涉及一种用于生产碳纤维的碳化装置。

背景技术

碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，它是由片状石墨微晶等有机欣慰沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维外柔内刚，质量比金属铝轻，但强度却高于高铁，并且具有耐腐蚀的特性，在国防军用和民用等方面灯饰重要材料。它不仅具有碳材料的固有本证特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

碳纤维生产过程中，主要以PAN原丝为主要材料，经过预氧化、碳化、石墨化、表面处理和卷曲等一些加工工序制得，其中碳化是一复杂的物理、化学变化和结构的转化过程，是在惰性气体(主要为氮气)保护下发生热分解、热缩聚过程，其结果是将与预氧丝的梯形结构转化为碳纤维的乱层石墨结构。碳化全过程可以分为低温碳化和高温碳化两个阶段，前者的温度一般为300-1000摄氏度，后者为1100-1600摄氏度，在碳化过后，高温的纤维丝从氮气的保护环境下移出外部，容易被外部空气中的氧气氧化，影响碳纤维的生产质量，不仅如此，碳化过程中，由于发生各处反应，释放出氨气、水汽、一氧化碳、二氧化碳、氰化氢和部分氮气，这些碳化产生的杂质容易形成焦油粘附在纤维的表面，影响碳纤维的清洁和生产加工，从而导致现有的碳纤维氧化装置实用性降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于生产碳纤维的碳化装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于生产碳纤维的碳化装置，包括炭化炉、控制器、处理装置、两个迷宫密封装置和四个支脚，四个支脚固定在炭化炉的下方的四角处，所述控制器固定在其中一个支脚上，所述控制器内设有PLC，两个迷宫密封装置分别位于炭化炉的两端，所述处理装置设置在其中一个迷宫密封装置的远离炭化炉的一侧，所述炭化炉的上方和下方分别设有进气管和排气管，所述炭化炉内设有若干隔热板；

所述处理装置包括清洗盒、水泵、抽水管、注水管、平移机构和密封块，所述清洗盒的两侧设有开口，所述注水管固定在清洗盒的上方，所述密封块位于注水管的上方，所述水泵固定在清洗盒的远离炭化炉的一侧的顶端，所述抽水管的一端与清洗盒的底端连通，所述抽水管的另一端与水泵连通，所述水泵与PLC电连接，所述清洗盒内设有喷水管、清洁机构、过滤机构和若干喷头，所述喷水管、喷头、清洁机构和过滤机构从上而下依次设置，所述喷水管的两端分别固定在清洗盒的两侧的内壁上，所述喷水管与水泵连通，所述过滤机构包括刮板、连接杆、密封板、密封口和滤网，所述滤网固定在清洗盒内，所述密封口设置在清洗盒上，所述密封板位于密封口内，所述刮板的底端抵靠在滤网的下方，所述刮板通过连接杆与密封板固定连接，所述移动机构与密封板传动连接，所述清洁机构包括清洁组件和两个固定组件，两个固定组件分别设置在清洗盒的两侧的内壁上，所述清洁组件设置在两个固定组件之间，所述固定组件包括固定块和两个导向单元，所述固定块固定在清洗盒的内壁上，两个导向单元分别位于固定块的上方和下方。

作为优选，为了带动密封板移动，所述移动机构包括移动板、支架和两个移动组件，两个移动组件分别位于移动板的下方的两端，所述支架位于移动板的上方，所述移动板通过支架与密封板固定连接。