RU2039854C1 - Furnace for continuous heat treatment of long materials - Google Patents

Abstract

FIELD: production of carbon fibers. SUBSTANCE: furnace for continuous heat treatment of long materials has graphite heater with current leads installed in end faces of graphite heater. Current leads have slots for treated tows. Slots are located so that their axes are located above external surfaces of heater and may be arranged in several rows depending on furnace dimensions. Furnace may be arranged in several rows depending on furnace dimensions. Furnace also has cooled body with heat-insulating holder, inlets and outlets of inert gas and feed and receiving rollers. EFFECT: higher efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротермическому оборудованию, в частности к высокотемпературным печам графитации, и может быть использовано в производстве углеродных волокон. The invention relates to electrothermal equipment, in particular to high-temperature graphitization furnaces, and can be used in the production of carbon fibers.

Известна камера для термической обработки движущихся нитей, содержащая кожух с расположенной внутри него электронагреваемой металлической трубкой для прохождения нити и теплоизоляцию [1]
Недостатком данной печи является то, что в ней нельзя получить более высокую температуру из-за того, что в качестве нагревателя используется металлическая трубка и обработка нити проводится в воздушной среде.A known chamber for heat treatment of moving threads, comprising a casing with an electrically heated metal tube located inside it for passing the thread and thermal insulation [1]
The disadvantage of this furnace is that it cannot be obtained at a higher temperature due to the fact that a metal tube is used as a heater and the processing of the thread is carried out in air.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является печь для непрерывной термической обработки длинномерных материалов, содержащая охлаждаемый корпус с теплоизолирующей обоймой, графитовый нагреватель, токоподводы, устройства для подвода и отвода инертного газа, подающие и приемные валки [2] Такая схема протягивания нити нецелесообразна, так как тепловая энергия, излучаемая с наружной поверхности нагревателя, не используется для нагрева нити. The closest in technical essence to the proposed device is a furnace for continuous heat treatment of long materials, containing a cooled case with a heat insulating cage, a graphite heater, current leads, devices for supplying and removing inert gas, feed and reception rolls [2] This scheme of pulling the thread is impractical, since the thermal energy emitted from the outer surface of the heater is not used to heat the filament.

Для исключения этого недостатка в печи для непрерывной термической обработки длинномерных материалов, содержащей охлаждаемый корпус с теплоизолирующей обоймой, графитовый нагреватель, токоподводы, устройства для подвода и отвода инертного газа, подающие и приемные валки, согласно изобретению, в токоподводах выполнен, по крайней мере, один ряд прорезей для прохода жгутов, оси которых расположены вокруг нагревателя. To eliminate this drawback in a furnace for continuous heat treatment of long materials, containing a cooled case with a heat insulating clip, a graphite heater, current leads, devices for supplying and removing inert gas, supply and reception rolls, according to the invention, at least one is made in current leads a series of slots for the passage of bundles, the axes of which are located around the heater.

Такая конструкция позволяет располагать большее количество жгутов, которые можно располагать вокруг нагревателя в несколько рядов в зависимости от размеров жгутов и габаритов печи, а также использовать тепло, излучаемое с наружной поверхности нагревателя, которое шло на нагрев теплозащиты и боковых поверхностей печи. Кроме того, жгуты, расположенные над наружной поверхностью нагревателя, выполняют функции теплозащиты, т.е. являются экранами. This design allows you to place a larger number of bundles, which can be placed around the heater in several rows depending on the size of the bundles and dimensions of the furnace, as well as use the heat radiated from the outer surface of the heater, which was used to heat the heat shield and side surfaces of the furnace. In addition, the bundles located above the outer surface of the heater perform the functions of thermal protection, i.e. are screens.

На фиг. 1 изображена печь, разрез; на фиг. 2, 3 то же, виды сбоку, на которых прорези для жгутов расположены в один и два ряда. In FIG. 1 shows a furnace section; in FIG. 2, 3 the same, side views on which the slots for the harnesses are located in one and two rows.

Печь для термической обработки жгутов состоит из графитового цилиндрического нагревателя 1, токоподводов 2, в которых выполнены прорези 3 для жгутов 4. Прорези 3 расположены так, что их оси проходят над внешней поверхностью нагревателя 1 и могут располагаться в несколько рядов в зависимости от габаритов печи (фиг. 2, 3). Печь имеет теплоизолирующую обойму 5, металлический охлаждаемый корпус 6, устройства подвода и отвода инертного газа соответственно 7,8, подающие и приемные валки 9, 10. Корпус 6 печи установлен на раме 11 и имеет рубашку охлаждения 12. The furnace for heat treatment of bundles consists of a graphite cylindrical heater 1, current leads 2, in which slots 3 for bundles 4 are made. Slots 3 are arranged so that their axes extend above the outer surface of heater 1 and can be arranged in several rows depending on the dimensions of the furnace ( Fig. 2, 3). The furnace has a heat-insulating clip 5, a metal cooled case 6, inert gas inlet and outlet devices, respectively, 7.8, feed and reception rolls 9, 10. The furnace body 6 is mounted on the frame 11 and has a cooling jacket 12.

Печь работает следующим образом. The furnace operates as follows.

Обрабатываемый жгут 4 подается в печь подающими валиками 9. Нагреватель 1 через токоподводы 2 подключают к источнику постоянного тока. Крепление нагревателя 1 в токоподводах 2 осуществляется таким образом, что нагреватель 1 может перемещаться относительно токоподводов 2, тем самым компенсируя термические деформации, возникающие в диапазоне рабочих температур. Устройства подвода и отвода инертного газа 5, 6 создают нейтральную среду в печи. С помощью валков 9 жгуты 4 подают через прорези 3 в токоподводах 2 в корпус 6 печи. При транспортировании эти жгуты нагреваются до заданной температуры с помощью нагревателя 1 и осуществляется их термообработка. Прием выходящих из печи жгутов осуществляется приемными валками 10. При эксплуатации данной печи повышается эффективность термообработки длинномерного волокнистого материала. The processed bundle 4 is fed into the furnace by feed rollers 9. The heater 1 is connected to a direct current source through current leads 2. The heater 1 is mounted in the current leads 2 in such a way that the heater 1 can move relative to the current leads 2, thereby compensating for thermal deformations that occur in the operating temperature range. Inert gas inlet and outlet devices 5, 6 create a neutral environment in the furnace. Using rolls 9, the tows 4 are fed through the slots 3 in the current leads 2 into the housing 6 of the furnace. During transportation, these harnesses are heated to a predetermined temperature using heater 1 and they are heat treated. Harness exit from the furnace is carried out by receiving rollers 10. During operation of this furnace, the heat treatment efficiency of long fiber material is increased.

Claims (1)

ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая охлаждаемый корпус с теплоизолирующей обоймой, графитовый нагреватель, токоподводы, устройства для подвода и отвода инертного газа, подающие и приемные валки, отличающаяся тем, что в токоподводах выполнен по крайней мере один ряд прорезей для прохода жгутов, оси которых расположены вокруг нагревателя. FURNACE FOR CONTINUOUS THERMAL PROCESSING OF LONG-DIMENSIONAL MATERIALS, comprising a cooled case with a heat-insulating holder, a graphite heater, current leads, devices for supplying and removing inert gas, feeding and receiving rolls, characterized in that at least one row of cuts is made in the current leads whose axes are located around the heater.

Images