低温炭化炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及碳纤维生产领域，尤其涉及一种碳纤维制造中使用的低温炭化炉。
【背景技术】
[0002]在碳纤维生产过程中，碳化工序是将高分子纤维，经过特定的设备及工艺条件，力口工成碳纤维。这些工序由放丝，加湿，牵伸，氧化，导丝，低温碳化，牵伸，高温碳化，牵伸，电解，水洗，烘干，上浆，干燥，牵伸，收丝等设备组成(整个工序以下简称氧碳化工序)。
[0003]目前纤维经过预氧化后下一工序为低温炭化。低温炭化的停留时间一般为2分钟左右，工业化生产中纤维运行速度基本为5-8米/分钟。因此，常规低温炭化炉最短长度也要达到10米。后续的高温炭化炉的长度通常也超过10米，这大大增加例如设备的占地面积。
[0004]常规低温炭化炉的缺点是:(1)占地面积大；常规低温炭化炉为卧式，一般工业化的低温炭化炉长度都将达到10米及以上。新型低温炭化炉为立式结构，占地面积明显比卧式的常规设备小；(2)排焦困难；常规低温炭化炉排焦口一般最多只有四个，排焦口的位置位于马弗高度方向上的底端。但由于焦油气在马弗内容易积存在马弗顶部，从节约及节能角度来说，排焦风量又不能太大时，就会有少量焦油气沉积下来并逐渐转变为焦块。严重时，焦油会在纤维表面附着，对纤维性能造成极大的影响。
[0005]因此提供一种占地面积小、焦油清理周期长的低温炭化炉是本领域技术人员需要解决的问题。
【发明内容】
[0006]为了克服上述的不足，本发明的目的是提供一种新的占地面积小、焦油清理周期长的低温炭化炉。
[0007]本发明的技术方案如下:
[0008]一种低温炭化炉，包括密封装置、马弗、加热元件和保温装置，所述密封装置设置在所述马弗的两端，还包括排气装置；所述排气装置包括多个与所述马弗相通的内部排气口、排气通道和外部排气口 ；
[0009]所述内部排气口与所述排气通道相通，所述外部排气口设置在排气通道的末端，在所述外部排气口还设置有排烟风机。
[0010]在其中一个实施例中，所述低温炭化炉为立式低温炭化炉，所述外部排气口设置在所述低温炭化炉的上端，所述排气通道设置在所述马弗的外侧。
[0011]在其中一个实施例中，多个所述内部排气口设置在所述马弗的侧壁上。
[0012]在其中一个实施例中，所述内部排气口的面积随着所述马弗的侧壁的温度的增加而增加。
[0013]在其中一个实施例中，所述马弗为一密封腔，多个所述内部排气口分为若干列且对称设置在马弗的侧壁上。
[0014]在其中一个实施例中，所述马弗为一密封腔，多个所述内部排气口交替设置在马弗的侧壁上。
[0015]在其中一个实施例中，在每个所述马弗的加热区上至少设置一个内部排气口。
[0016]在其中一个实施例中，每列所述内部排气口沿所述马弗的高度方向均匀分布。
[0017]在其中一个实施例中，每列所述内部排气口沿所述马弗的高度方向非均匀分布，从所述马弗的底部至所述马弗的顶部的高度方向上，相邻所述两个内部排气口的间距逐渐减小。
[0018]在其中一个实施例中，所述保温装置包括第一保温层和第二保温层，所述加热元件环绕所述马弗和/或排气通道设置，所述第一保温层设置在所述加热元件的外侧，所述第二保温层设置在所述第一保温层的外侧。
[0019]本发明的有益效果是:本发明的低温炭化炉占地面积小，焦油清理周期长，能够提高碳纤维生产的生产效率，降低碳纤维的加工成本。
【附图说明】
[0020]为了使本发明的低温炭化炉的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。
[0021]图1为本发明的低温炭化炉的主视剖面示意图；
[0022]图2为图1所示的低温炭化炉的俯视剖面示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]参见图1和图2，本发明提供一种低温炭化炉，包括密封装置1、马弗2、加热元件3、保温装置和排气装置；所述密封装置I设置在所述马弗2的两端，所述排气装置包括多个与马弗相通的内部排气口 41、排气通道42和外部排气口 43 ;所述内部排气口 41与所述排气通道42相通，所述外部排气口 43设置在排气通道的末端。
[0025]低温炭化过程中，纤维从马弗的进丝口 21进入，以一定的速度在马弗中运行，然后从马弗的出丝口 22出去。马弗一般是一采用耐热钢板制成的矩形密封腔，在工作状态下，马弗被分成若干个加热区，每个加热区的马弗温度不同。与常规低温炭化炉相比，本实施例中的低温炭化炉的排气装置并不仅仅是若干个排气口，本实施例中的排气装置包括与马弗相通的内部排气口，碳纤维生产产生的废气通过内部排气口进入排气通道，最后从外部排气口排出。设置这样的排气装置能够避免焦油沉积在排气口或附着在碳纤维表面。较优的，本实施例中的外部排气口处还设置有排烟风机7。所述的排烟风机采用直流变频方式控制，可以根据不同纤维的种类及数量，按照焦油气产生的情况调整排风量，使得排风量与惰性气体进入的量保持动态平衡。
[0026]较佳的，作为一种可实施方式，本实施例中低温炭化炉为立式低温炭化炉，所述外部排气口 43设置在所述低温炭化炉的上端。目前常规低温炭化炉一般为卧式，卧式占地面积大，同样尺寸的低温炭化炉，本实施例中的低温炭化炉的占地面积是常规卧式低温炭化炉的占地面积的40%。同时与常规低温炭化炉的排焦口设置在马弗底部不同，本实施例的外部排气口设置在马弗的上端，而焦油气一般容易积存在马弗的顶部，这样能够避免焦油废气在马弗顶部沉积。碳纤维生产产生的废气在排气通道中向上流动，且排气通道设置在马弗的外部，这样即使焦油沉积，也不会附着在碳纤维上。本实施例中马弗的运行方向是竖直方向。
[0027]较佳的，作为一种可实施方式，本实施例中的所述排气通道42设置在所述马弗2的外侧。本实施例中的排气通道42可以围绕马弗的侧壁整体设置一圈，或者可以根据内部排气口的数量和位置设置，优选排气通道的中心轴线与马弗的中心轴线平行。并且排气通道的