Balangkas ng istruktura ng pugon/tapahan/hurno na gawa sa karbonisasyon:
Ang carbon fiber carbonization furnace ay pangunahing binubuo ng katawan ng pugon, sistema ng pag-init, sistema ng pagkontrol ng hangin, aparato ng traksyon at sistema ng pagkontrol ng temperatura.
Pangunahing istruktura ng katawan ng pugon/kiln/oven na pangkarbonisasyon:
Ang katawan ng pugon ay ang panlabas na balat ng pugon ng carbonization, na karaniwang gawa sa hindi kinakalawang na asero na lumalaban sa mataas na temperatura at kayang tiisin ang mataas na temperatura at ilang presyur. Isang patong ng pagkakabukod ng init ang ilalagay din sa loob ng katawan ng pugon. Kabilang sa mga karaniwang materyales sa pagkakabukod ng init ang ceramic fiber wool, na epektibong nakakabawas sa pagkawala ng init. Para itong paglalagay ng mainit na patong sa pugon, na hindi lamang makatitiyak na matatag ang temperatura sa loob ng pugon, kundi maiiwasan din ang mga problema sa kaligtasan na dulot ng labis na panlabas na temperatura. Ang ilang maliliit na pugon ng carbonization na ginagamit para sa mga eksperimento ay may medyo maliliit na katawan ng pugon at ang kapal ng patong ng pagkakabukod ng init ay maaaring 5-10 cm; habang ang mga pugon ng carbonization na ginagamit para sa malakihang produksiyong industriyal ay may malalaking katawan ng pugon at ang kapal ng patong ng pagkakabukod ng init ay maaaring umabot ng higit sa 20 cm.
Komposisyon ng sistema ng pag-init ng pugon/tapahan/hurno na gawa sa carbonization:
Ang sistema ng pag-init ang "puso" ng hurno ng carbonization, na nagbibigay ng init para sa proseso ng carbonization. Ang mga karaniwang paraan ng pag-init ay ang electric heating at gas heating. Ang electric heating ay karaniwang gumagamit ng resistance wire heating, at ang resistance wire ay pantay na nakaayos sa loob ng hurno. Sa maliliit na hurno ng carbonization sa mga laboratoryo, ang resistance wire heating ay karaniwan dahil mayroon itong mas tumpak na kontrol sa temperatura. Ang gas heating ay bumubuo ng init sa pamamagitan ng pagsunog ng natural gas o coal gas. Ang malalaking industrial carbonization furnace ay kadalasang gumagamit ng pamamaraang ito, na mabilis na makapagbibigay ng maraming init. Halimbawa, sa isang malaking pabrika na gumagawa ng carbon fiber, ang isang gas-heated carbonization furnace ay maaaring kumonsumo ng dose-dosenang cubic meters ng natural gas bawat oras, na mabilis na nagpapataas ng temperatura sa hurno sa mataas na temperatura na kinakailangan para sa carbonization.
Sistema ng pagkontrol ng gas ng pugon/tapahan/hurno ng carbonisasyon:
Ang sistema ng pagkontrol ng gas ay responsable sa pagpapasok ng proteksiyon na gas sa pugon at sa mga gas na naglalabas ng dumi. Ang proteksiyon na gas ay karaniwang nitrogen o argon, na maaaring pumigil sa oksihenasyon ng hibla habang isinasagawa ang proseso ng carbonization. Bago simulan ang pugon ng carbonization, isang malaking halaga ng nitrogen ang ipapasok sa pugon upang maubos ang hangin at bumuo ng isang inert gas na kapaligiran. Ang sistema ng tambutso ng basurang gas ay dapat agad na maubos ang mga mapaminsalang gas na nalilikha habang isinasagawa ang proseso ng carbonization, tulad ng carbon monoxide at carbon dioxide. Sa ilang mga lugar na may mataas na kinakailangan sa pangangalaga sa kapaligiran, ang sistema ng tambutso ng basurang gas ng pugon ng carbonization ay lalagyan din ng isang purification device upang gamutin ang basurang gas bago ito ilabas.
Kagamitan sa traksyon ng pugon/tapahan/hurno na pang-carbonisasyon:
Ang aparatong pang-traksyon ay nagbibigay-daan sa materyal na hibla na gumalaw sa pare-parehong bilis sa pugon upang matiyak ang pare-parehong carbonization. Binubuo ito ng isang motor, isang transmission belt at isang guide roller. Ang motor ang nagpapaikot sa transmission belt, at ang transmission belt naman ang nagpapaikot sa guide roller, at ang materyal na hibla ay nasa pagitan ng transmission belt at guide roller at umuusad. Sa aktwal na produksyon, ang bilis ng traksyon ay kailangang isaayos ayon sa uri ng hibla at proseso ng carbonization. Halimbawa, kapag gumagawa ng high-performance carbon fiber, ang bilis ng traksyon ay maaaring kontrolin sa ilang metro bawat minuto; habang kapag gumagawa ng ordinaryong carbon fiber, ang bilis ay maaaring mas mabilis, na umaabot sa higit sa sampung metro bawat minuto.
Sistema ng pagkontrol sa temperatura ng pugon/tapahan/hurno ng carbonisasyon:
Ang sistema ng pagkontrol ng temperatura ang susi upang matiyak ang kalidad ng carbonization. Kabilang dito ang mga sensor ng temperatura, controller, at mga aparato sa pagsasaayos ng pag-init. Ang mga sensor ng temperatura ay ipinamamahagi sa iba't ibang posisyon ng katawan ng pugon upang masubaybayan ang temperatura sa pugon nang real time. Inihahambing ng controller ang aktwal na temperaturang ipinapadala pabalik ng sensor ayon sa itinakdang kurba ng temperatura, at pagkatapos ay kinokontrol ang aparato sa pagsasaayos ng pag-init upang ayusin ang lakas ng pag-init. Halimbawa, kapag natukoy ng sensor na ang temperatura sa pugon ay mas mababa kaysa sa itinakdang halaga, tuturuan ng controller ang sistema ng pag-init na dagdagan ang lakas; kapag ang temperatura ay masyadong mataas, ang lakas ay mababawasan. Sa panahon ng proseso ng carbonization, ang kurba ng temperatura ay tinutukoy sa pamamagitan ng paulit-ulit na mga pagsubok. Ang mga kinakailangan sa temperatura sa iba't ibang yugto ay magkakaiba. Ang temperatura ay dapat na mabilis na itaas sa unang yugto, ang temperatura ay dapat na matatag sa gitnang yugto ng pagkakabukod, at ang bilis ng paglamig ay dapat ding kontrolin sa susunod na yugto.
Istruktura ng pinto ng pugon/tapahan/hurno na gawa sa carbonization:
Dapat na maayos na selyado ang pinto ng pugon upang maiwasan ang pagpasok ng init at hangin. Ang pinto ng pugon sa pangkalahatan ay gumagamit ng dobleng patong na istraktura, ang panloob na patong ay isang materyal na lumalaban sa mataas na temperatura, at ang panlabas na patong ay gawa sa hindi kinakalawang na asero. Maraming paraan upang selyado ang pinto ng pugon. Ang pinakakaraniwan ay ang sealing rubber sealing ring. Isang high-temperature resistant rubber sealing ring ang naka-install sa gilid ng pinto ng pugon, na maaaring magkasya nang mahigpit sa katawan ng pugon kapag nakasara ang pinto. Ang ilang malalaking carbonization furnace ay gumagamit din ng mga hydraulic sealing device upang idiin nang mahigpit ang pinto ng pugon sa hydraulic system, na may mas mahusay na epekto sa sealing. Pagkatapos buksan ang pinto ng pugon upang kunin at ilagay ang mga materyales sa bawat pagkakataon, suriin kung ang sealing ring ay buo at kung ito ay sira o luma na.
Konpigurasyon ng sistema ng pagpapalamig ng pugon/tapahan/hurno na gawa sa carbonization:
Napakataas ng temperatura ng carbon fiber pagkatapos ng carbonization, at kinakailangan ang isang sistema ng pagpapalamig upang palamigin ito. Mayroong dalawang sistema ng pagpapalamig: pagpapalamig ng hangin at pagpapalamig ng tubig. Ang pagpapalamig ng hangin ay ang pagbuga ng hangin sa labasan ng pugon sa pamamagitan ng isang bentilador upang alisin ang init ng carbon fiber. Ang pamamaraang ito ay medyo simple, ngunit ang bilis ng pagpapalamig ay medyo mabagal. Ang pagpapalamig ng tubig ay ang paglalagay ng tangke ng pagpapalamig ng tubig sa labasan ng pugon, at ang carbon fiber ay mabilis na lalamig kapag dumaan sa tangke ng pagpapalamig ng tubig. Sa malawakang produksyon, mas karaniwang ginagamit ang pagpapalamig ng tubig, na maaaring mabilis na mabawasan ang temperatura ng carbon fiber mula daan-daang digri Celsius hanggang sa temperatura ng silid. Halimbawa, sa isang kumpanya ng produksyon ng carbon fiber, ang temperatura ng tubig ng tangke ng pagpapalamig ng tubig ay pananatilihin sa 20-30℃, at ang init ay patuloy na aalisin ng umiikot na tubig.
Istruktura ng suporta ng pugon/tapahan/hurno ng carbonisasyon:
Ang istrukturang pansuporta ng hurno ng carbonization ay dapat na matatag at kayang dalhin ang bigat ng katawan ng hurno at mga panloob na materyales. Ang istrukturang pansuporta ay karaniwang hinang gamit ang mga seksyong bakal, tulad ng malalaking seksyong bakal na hugis-H, na may mga katangian ng mataas na lakas at mahusay na estabilidad. Kapag nag-i-install ng hurno/hurno/hurno ng carbonization, ang istrukturang pansuporta ay dapat na naka-install sa isang patag na lupa at dapat isagawa ang pahalang na pagkakalibrate upang matiyak na pantay ang katawan ng hurno. Kung ang istrukturang pansuporta ay hindi matatag at ang katawan ng hurno ay nakatagilid, makakaapekto ito sa paggalaw ng hibla sa hurno at sa epekto ng carbonization.
Mga pangunahing punto para sa pagtatayo ng insulation layer:
Direktang nakakaapekto ang kalidad ng pagkakagawa ng insulation layer sa konsumo ng enerhiya ng carbonization furnace. Kapag naglalagay ng mga insulation material tulad ng ceramic fiber wool, bigyang-pansin ang pagpupuno ng mga ito nang mahigpit nang walang puwang. Para sa ilang sulok at dugtungan, dapat gumamit ng espesyal na pandikit na lumalaban sa mataas na temperatura para sa pagbubuklod. Sa aktwal na konstruksyon, unang maglalagay ang mga manggagawa ng isang layer ng reflective aluminum foil sa loob ng katawan ng furnace, at pagkatapos ay pupunuin ito ng mga insulation material, na maaaring lalong mapabuti ang epekto ng insulation. Ang ilang pabrika ay nagbabalot din ng isang layer ng wire mesh sa labas ng insulation layer upang maiwasan ang pagkahulog ng insulation material.
Mga kagamitang pangkaligtasan:
Ang carbonization furnace/kiln/oven ay nilagyan ng iba't ibang kagamitan sa proteksyon sa kaligtasan. Ang over-temperature alarm device ay magpapatunog ng alarma at awtomatikong puputulin ang heating power supply kapag ang temperatura sa furnace ay lumampas sa itinakdang safety value. Maaaring subaybayan ng pressure protection device ang presyon sa furnace at awtomatikong buksan ang pressure relief valve kapag masyadong mataas ang presyon. Mayroon ding gas leak detection device. Kapag natukoy na ang protective gas o exhaust gas leak, agad itong mag-a-alarm at sisimulan ang ventilation system. Sa production workshop, ang mga safety protection device na ito ay parang mga tapat na "guwardiya", na palaging tinitiyak ang kaligtasan ng mga kagamitan at tauhan.
Koneksyon sa iba pang kagamitan:
Ang carbon fiber carbonization furnace/kiln/oven ay hindi gumagana nang mag-isa, ngunit kailangang ikonekta sa fiber pretreatment equipment sa harap at sa carbon fiber post-treatment equipment sa likod. Bago pumasok ang fiber sa carbonization furnace, kailangan itong dumaan sa mga proseso ng pre-treatment tulad ng drafting at pre-oxidation; pagkatapos ng carbonization, kailangan itong sumailalim sa mga proseso ng post-treatment tulad ng surface treatment at sizing. Samakatuwid, kapag nagdidisenyo ng carbonization furnace, dapat isaalang-alang ang interface at proseso na tumutugma sa mga kagamitang ito. Halimbawa, ang bilis ng traksyon ng carbonization furnace ay dapat na naaayon sa bilis ng paglabas ng pre-treatment equipment upang matiyak ang maayos na proseso ng produksyon.
