专利文摘

高温碳化炉碳纤维生产引丝方法及其高温碳化炉 一种高温碳化炉碳纤维生产引丝方法,包括高温碳化炉,其特点是：一根镍铬金属丝的后端系有若干根碳纤维石墨化绳,镍铬金属丝从高温碳化炉的入口穿入,再从其出口穿出,从而使碳纤维石墨化绳贯穿且滞留于高温碳化炉的两端,将定量的低温碳纤维碳化丝束匀速经通过高温碳化炉的5个温区的高温处理而形成高温碳化丝束,     

高温碳化炉碳纤维生产引丝方法及其高温碳化炉

一种高温碳化炉碳纤维生产引丝方法,包括高温碳化炉,其特点是:一根镍铬金属丝的后端系有若干根碳纤维石墨化绳,镍铬金属丝从高温碳化炉的入口穿入,再从其出口穿出,从而使碳纤维石墨化绳贯穿且滞留于高温碳化炉的两端,将定量的低温碳纤维碳化丝束匀速经通过高温碳化炉的5个温区的高温处理而形成高温碳化丝束,待从高温碳化炉出口引出的高温碳化丝束达到规定的长度时切断;再重复进行上述操作,连续生产碳纤维的高温碳化丝束。在位于高温碳化炉出口一端的炉膛内,     

连续制备活性炭纤维或其织物的装置

本实用新型提供一种制备活性炭纤维或其织物的装置,包括立式低温碳化炉和高温碳化活化炉两部分,两炉体通过中间段连接,高温炭化活化炉内垂直布置有活化介质分布管,两炉体上均设置保护气体入口及废气排出口,高温碳化活化炉的下部缩口段通过一个透明软式材料与密封箱连接,密封箱上设置保护气体入口。该装置可与燃烧式氮气发生器连接,使保护气源来之容易,设备简单。炉体密封性能好,便于观察、操作和控制。由于对排放废气进行了处理,使排空气体不再污染环境。专利申请号：94245396;公开号：2218755     

吉林凯美克高性能碳纤维项目一次开车成功

11月8日, 吉林化纤集团全资子公司凯美克碳化车间1#精功线上, 一束束预氧丝经过低温碳化炉、高温碳化炉、上浆、干燥等工序, 进入碳纤维成品卷装环节.该条碳化生产线继10 月28日一次开车成功生产预氧丝后, 经过10天的精准调试, 成功生产出高性能碳纤维, 这标志着吉林化纤集团凯美克公司600 吨高性能碳纤维项目首条碳化线一次开车成功.     

粘结性煤的碳分子筛制备及性能研究

本文以粘结性煤为原料,考察了预氧化、成型、碳化和碳沉积各制备过程对碳分子筛空分性能的影响;并在碳化升温过程中进行了新的尝试,即碳化过程中采用"二步碳化法"来升温.碳沉积则采用一种新的方法,即用含10Wt%油的有机溶液浸泡碳化产品,然后在高温进行热处理.此外,还测定了成品和半成品的吸附等温线,并用D-A方程分析了其微孔结构特性.     

高温碳化温度对碳纤维性能的影响

对经过相同预氧化、低温碳化和不同高温碳化处理的碳纤维样品进行了拉伸强度、拉伸模量、密度的分析,找出了2种原丝在经过碳化工艺处理后拉伸强度、拉伸模量、密度与高温碳化温度的相关性,并对其影响机理进行了研究。研究结果表明:在一定的温度范围内碳纤维拉伸强度随着高温碳化温度的提高而增加,在高温碳化温度达到一定值时,碳纤维拉伸强度将下降;碳纤维拉伸模量均随着高温碳化温度的提高而增加;碳纤维密度均随着高温碳化温度的提高而降低。     

高温碳化工艺与聚丙烯腈基碳纤维力学性能的关联性

考察了2种由不同规格聚丙烯腈原丝制成的碳纤维在高温碳化过程中力学性能与高温碳化工艺的相关性。试验结果表明:碳纤维的拉伸强度随着高温碳化最高温度的提高而增加,两种不同规格碳纤维在高温碳化最高温度分别超过1 500℃和1 550℃后拉伸强度开始呈下降趋势;碳纤维的弹性模量随着高温碳化温度的提高而增加;在高温碳化时间40 s前,碳纤维的力学性能随停留时间延长而提高,这说明40 s之前时间驱动效应明显;在-2.5%~-5.0%牵伸条件下,弹性模量随牵伸率增加而增加,抗拉强度在牵伸率为-3.5%时出现峰值。     

高温煤焦油沥青黏结剂碳化固结作用在炭质型材中的应用与研究进展

高温煤焦油沥青（high temperature coal tar pitch,HTCTP）具有优良的润湿性和黏结性,可用作黏结剂。HTCTP黏结剂能与炭质颗粒物料产生良好的固结作用,因此在不同类型炭质型材的制备中获得广泛的应用与研究,HTCTP高温过程的黏结性能及碳化固结作用效果决定了炭质型材的机械强度和理化性能。本文综述了HTCTP作黏结剂制备炭质型材的一般工艺过程和相关研究进展,梳理了不同应用领域对HTCTP碳化固结作用的共性机制和个性特点,总结了HTCTP的性能影响因素及碳化固结作用机理。通过分析HTCTP不同组分在碳化固结过程中的作用及转化过程,揭示HTCTP碳化固结作用与炭质型材机械强度的关联机制及影响碳化固结强度的关键因素,提出强化HTCTP碳化固结作用的措施,提升HTCTP黏结剂在炭质型材制备中的应用效果。     

高温碳化张力对碳纤维性能影响

在碳纤维生产过程中张力贯穿于整个工艺过程,张力控制的划分可分为两个部分,一是预氧化张力控制;二是碳化张力控制。借助在线张力仪详细研究了特定工艺条件下的高温碳化张力对6K碳纤维拉伸强度、弹性模量和密度的影响。     

低温碳化炉310S炉膛腐蚀机理研究及解决办法

通过对低温碳化炉炉膛腐蚀情况的分析,提出了低温碳化炉用金属炉膛腐蚀的机理,进而提出相应的解决措施,即采用含5%铝元素的国产耐热钢替代310S制作碳化炉炉膛。     

碳化时间对聚丙烯腈基碳纤维化学结构的影响

碳化是聚丙烯腈纤维结构发生转化的重要过程。研究表明,低温碳化能使纤维中碳质量分数增加,氮和氧相对质量分数降低了1/3,大部分氧和氮被保留在结构中。纤维表面碳以中性碳为主,氮结构主要保留于环状结构中。增加低温碳化时间,能够使纤维中富集更多碳,表面上中性碳及萘啶或氢取代萘啶环上氮也增加,但增加幅度不明显。高温碳化能够脱除大部分的氧和氮,在相同高温碳化时间下获得的碳纤维碳质量分数差异较小,缩小低温碳化纤维的组成差异。延长高温碳化时间能够进一步提升纤维碳质量分数。     

生产碳纤维的关键设备——碳化炉

具有耐热梯型结构的有机预氧丝经过高温热处理转化为含碳量在92%以上的无机碳纤维。实现这一转化的关键设备是碳化炉。工程实践与研究表明:其核心技术是宽口碳化炉及其配套的迷宫密封、废气排除和牵伸系统。对于ht级碳纤维生产线,炉口宽度需在1m以上,而且要正压操作,就需非接触式迷宫密封装置;为使热解废气不污染纤维,排除系统要畅通而瞬时排出;牵伸系统则是制造高性能碳纤维重要手段。     

基于专利分析的碳纤维技术发展研究

采用专利挖掘与数据分析技术,探究碳纤维专利技术的发展态势,结合专利文本对原丝制备、预氧化处理以及碳化处理过程中的关键技术进行了深入分析。研究结果表明,在原丝制备中,应围绕纺丝过程中工艺参数的控制、油剂选择、牵伸工艺中的热传递问题进行深入研究;在预氧化处理中,气氛加热与加热体接触式加热结合可有效提高加热效率;在碳化处理中,减少碳化焦油的产生、提高生产率的同时维持好碳化炉内均匀的惰性气体氛围是关键。     

高温碳化养护对干硬性水泥净浆强度及微观性能的影响

碳化养护可在加快水泥制品早期强度发展的同时固定二氧化碳,因此已引起国内外学者的广泛关注,然而,高温对碳化养护进程的影响却未见报道。本文选用5个温度(20 ℃、100 ℃、120 ℃、140 ℃、160 ℃)对干硬性水泥净浆进行碳化养护,探究了抗压强度随碳化温度的变化规律,并结合热重分析、X-射线衍射、红外光谱及扫描电镜等方法对碳化养护后样品的微观性能进行表征。结果表明:抗压强度及碳化程度随温度的升高表现出先增加后趋于平缓的趋势,碳化温度为140 ℃的试件相比碳化温度为20 ℃的试件抗压强度增长近4倍,表明高温碳化是加速养护的有效措施,适当的高温可以蒸发部分自由水,有利于碳化反应进行。此外,高温碳化养护生成了高聚合程度的无定形硅胶和三种不同晶型的碳酸钙(CaCO₃),其中文石和球霰石所占比例相比于常温碳化有所上升。     

聚丙烯腈纤维的氧化碳化工艺

主要研究了氧化温度、氧化牵伸、碳化牵伸对最终碳纤维性能的影响,结果表明:氧化一区温度适中,可以避免纤维形成皮芯结构,从而制备强度较高的碳纤维;氧化一区施加适当的牵伸,可保持纤维取向,从而制备较高强度的碳纤维;碳化过程中,对低温碳化阶段施加适当的正牵伸,高温碳化阶段施加一定的负牵伸,能够提高碳纤维的力学性能。     

RK公司新建一座碳纤维工厂

RK碳纤维有限公司在苏格兰新建一座碳纤维工厂,于1983年3月正式开工。该厂投资为350万英镑。其中包括一座90米长的厂房、二组预氧化炉、低温碳化炉、高温碳化炉、碳纤维表面处理装置和树脂上浆系统。生产能力150～200吨/年。RK公司宣称,这条新线是欧州最大的一条碳纤维生产线。开始,该厂将生产二种型号的碳纤维连续长丝。一种型号为RK30,另一种型号为RK3。RK30碳纤维的最低抗拉强度295公斤/毫     

一种碳纤维生产用长寿命低温碳化炉复合马弗炉膛

正本发明公开一种碳纤维生产用长寿命低温碳化炉复合马弗炉膛。将石墨板或石墨涂层用于碳纤维生产用低温碳化炉的金属马弗炉膛内壁,形成复合马弗炉膛,金属马弗炉膛作为复合马弗炉膛的结构,石墨板或石墨涂层作为复合马弗炉膛的功能防护层;石墨板或石墨涂层隔断纤维产生的废气、和焦油与金属马弗炉膛在高温下的直接接触;用1~100 mm的石墨板或石墨涂层于金属     

回转冷却炉的设计

回转冷却炉用于冷却高温颗粒状的炭化料,冷却炉的设计结构能够使高温颗粒状炭化料在隔离空间内冷却,具体结构是把颗粒状物料和冷却介质通过换热管隔开,通过动静环密封使高温炭化料处于隔离空间内,使简体实现密闭状态下的旋转运动,高温炭化料住螺旋式前进的过程中被冷却到工艺要求的工况.     

应用雨灰比控制灰熔点

用石灰碳化煤球生产半水煤气,普遍推广了高炉温、高碳层、高空速、短循环的“三高一短”操作法。高炉温操作是提高半水煤气产量、质量的重要因素之一,然而,提高发生炉气化层温度受到碳化煤球灰熔点的限制,在生产上必须尽量使气化层温度接近灰熔点T_2进行操作,并要求T_2>1250℃。而碳化煤球的灰熔点决定于原料煤的灰份及加入的石灰的化学组成。在实际生产过程中,由于变换煤种、煤灰含量的变化及石灰中有效CaO含量的变化,加之煤灰比控制不稳,促使碳化煤球的灰熔点也在变化,乃至给造气高温制气带来一定困难,有时控制不准,就出现结疤现象.为了减少生产上的盲目性,我们学习并应用两灰比控制灰熔点的经验,经过实践,初步见到成效,对生产确有一定的指导意义。     

大尺寸炭/炭板材用高温处理炉加热和冷却系统设计与计算

为了满足大尺寸炭/炭板材高温处理的需要,自行设计一台方形高温处理炉进行大尺寸炭/炭板材的高温处理,该炉同时也适用于其他炭/炭产品的高温处理。着重介绍了高温处理炉的加热和冷却系统的设计,并对其高温条件下加热元件的耗能以及冷却系统的尺寸和耗水量进行了计算。结果表明:自行设计的新型M形石墨加热器在高温膨胀时可向上自由延伸,保证了发热体的使用寿命,满足高温处理炉的加热要求;运用两种方法分别计算了高温处理炉的冷却水用量,在两种方法计算结果一致的基础上,确定了该设备的冷却水用量并选取了冷却水管道的关键参数。