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...