碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量的新型纤维材料，是我国经济发展和国防建设不可或缺的战略性新材料。目前制造聚丙烯腈（PAN）基碳纤维需要将原丝进行预氧化及碳化处理。预氧化处理使原丝产生耐热梯型结构，后面的碳化处理是预氧丝在惰性气体氮气保护下，在400～1800℃范围内进行热解反应，纤维中非碳原子N、H、O等元素逸走而发生缩聚反应，使预氧丝的耐热梯型结构转化为碳纤维的乱层石墨结构，其中高碳化炉是碳化处理的关键设备，是影响纤维质量的关键所在。高碳炉使用温度一般在1000～1800℃之间，能量消耗较多。保温结构安装在高碳炉炉体内部，同时围绕在加热器及马弗外层，用于保持炉内工作温度的稳定，同时减少热量损失。因此选择合理的保温材料种类及其相关厚度，对降低高碳炉的制造成本，减小单位能耗十分重要。1保温材料的选择高碳炉一般分为5～7个区，形成由低温区（1000℃）到高温区（1800℃）的多个温度梯度，对纤维进行加热。一般在低温时使用陶瓷纤维毯做保温材料，陶瓷纤维毯是一种采用高纯原料，经高温熔融、甩丝、针刺后形成的连续落棉平铺纤维毯，具有很高的抗拉强度、良好的抗化学侵蚀能力和平整的表面。理论使用温度可以达到1200℃，抗热收缩，不掉渣。高收稿日期：2022-05-19作者简介：韩宝灯（1988—），男，工学硕士，工程师，主要从事PAN碳纤维碳化炉的研究与开发工作.高碳炉内部保温结构仿真分析韩宝灯1，骆倩倩2（1.浙江精功科技股份有限公司，浙江绍兴312000；2.绍兴方圆检测科技有限公司，浙江绍兴312000）摘要：为降低高碳炉保温结构的设计成本，缩短设计时间，确定不同保温材料的厚度，减小保温材料的使用量，使用SolidWorksSimulation对保温结构进行热力学分析，得到不同保温材料的温度变化，实现保温结构保温性能的直观判别，对合理选择保温结构的保温材料和保温厚度提供理论依据。关键词：高碳炉；保温结构；导热系数；热力学中图分类号：TQ054；TQ342+.742文献标识码：B文章编号：1001-6988（2023）01-0043-03SimulationAnalysisofInternalInsulationStructureofHighTemperatureCarbonizationFurnaceHANBaodeng1,LUOQianqian2（1.ZhejiangJinggongScience&TechnologyCo.Ltd.,Shaoxing312000,China;2.ShaoxingFangyuanInspectionTechnologyCo.Ltd.,Shaoxing312000,China）Abstract:Inordertoreducethedesigncostofthethermalinsulationstructureofthehightemperaturecarbonizationfurnaceandshortenth...
