Устройство для графитации углеродных волокнистых материалов

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик(22) Заявлено 04.07.80 (21) 2964214/28-12с присоединением заявки-51) М. Кл.Р 06 С 7/О Р 01 Г 9/1 Гфвударствеииый квмнтет СССР на ленам нэвбретений и аткрытий) Приоритет - Опубликовано 30.05,82. Бюллетень20 Дата опубликования описания 30.05.82 3) УДК 621.3. .036(088.8)(72) Авто М. Д. Малей, Л. С. Малей, Г. М. А. И. Засухин и В. В. Жи шунов,зобрете ледовательский и проеквоут электроугол ьных изделйй Всесоюзный научно-и технологический инсти(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАФИТАЦИИ ЛЕРОДНБ 1 Х ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к высокотемпературной технике, в частности к аппаратам прямого нагрева, и может быть использовано в химической и электротехнической промышленности для высокотемпературной обработки углеродных тканей, лент и войло ков.Известно устройство для непрерывной графитации углеродных материалов, содержащее корпус с размещенными в нем электродами, выполненными в виде цилиндрических валков, закрепленных в держателях и установленных друг над другом по разные стороны от материала, и механизм перемещения 11.Отличительным признаком устройства является то, что, с целью повышения КПД 15 устройства и графитированных материалов, один из электродов-валков заземлен и снабжен приводом вращения, причем заземлен нижний валок.Недостатком данного устройства при обработке тонких материалов, имеющих большую ширину полосы, является большой отвод тепла от обрабатываемого материала через электроды. С целью предотвращения перегрева последних, они подвергаются принудительному охлаждению, что приводит к повышенному расходу охлаждающей воды или газа. Кроме того, поверхность электрода периодически требуется очищать от конденсата зольных примесей, обрывков волокон и продуктов пиролиза выделяющихся углеводородов.Известно также устройство для графитации углеродных волокнистых материалов, содержащее расположенные в корпусе два электрода для контактирования с материалом, один из которых связан с приводом 12.Недостатком известного устройства является разогрев и коррозия роликов-электродов при длительной эксплуатации, необходимость прикладывания к материалу значительных растягивающих усилий в момент обработки, что приводит к его деформации. Кроме того, при нагреве жгута до высоких температур резко возрастают потери энергии за счет излучения.Цель изобретения - повышение качества материала.Указанная цель достигается темройство для графитации углеродны нистых материалов, содержащее раные в корпусе два электрода для3рования с материалом, один из которых выполнен в виде стержня, связанного с приводом, имеет установленную в корпусе катушку для намотки материала, выполненную в виде беличьего колеса, при этом электрод, связанный с приводом и выполнен в виде стержня и смонтирован в катушке по ее оси для закрепления на нем одного из концов материала, а, другой электрод выполнен в виде пластинчатого зажима для закрепления другого конца материала.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в поперечном сечении относительно катушек с намотанным волокнистым материалом; на фиг. 2 - то же в продольном разрезе (вариант) без волокнистого материала.Устройство содержит расположенные в корпусе 1 два электрода 2 и 3 для контактирования с материалом 4, Электрод 2 выполнен в виде стержня и связан с приводом (не показан). Электрод 3 выполнен в виде пластинчатого зажима. В корпусе 1 установлена катушка 5 для намотки материала, выполненная в виде беличьего колеса. Катушка 3 имеет поперечные оси 6, на которые свободно одеты трубки 7, служащие опорами для намотанного волокнистого материала 4. Электрод 2 соединен с электрической сетью через скользящий элемент 8, Беличье колесо опирается на вращающиеся опоры 9, прикрепленные к корпусу 1, Привод передает вращающий момент на электрод 2 через неэлектропроводную муфту 10.Устройство работает следующим образом.Один конец полосы подлежащего термообработке волокнистого материала пропускают между соседними поперечными трубкамии временно закрепляют. Вращая беличье колесо питающей катушки 5, наматывают на нее слой исходного электропроводного материала 4. Свободный внешний конец полосы закрепляют в неподвижном электроде 3, который контактирует не только с закрепленной в нем полосой, но и соприкасается боковой поверхностью с другими слоями намотанного материала 4. Освобождают от временного крепления внутренний конец полосы материала 4 и, протягивая полосу с поворотом беличьего колеса, закрепляют конец на электроде 2. Включают привод и через муфту 10 обеспечивают поворот электрода 2 до образования на нем 1 - 2 слоев волокнистого материала. Включают привод вращения электрода 2 и регулируют величину подаваемого на него электрического напряжения до получения требуемой температуры нагрева участка А обрабатываемого материала. После втя.гивания конца обрабатываемого материала с электродом 3 внутрь беличьего колеса отключают привод и электропитание уста 51 О Формула изобретения 45 5 о рых выполнен в виде стержня, связанного 15 го 25 3 О 35 4 О 4новки, отсоединяют наружный электрод 3 от материала, отрезают не полностью термообработанный участок полосы. Обратным вращением электрода 2 сматывают (снимают) готовый продукт и отделяют необработанный участок.В дальнейшем, при обработке новых порций материала операции повторяют в указанной последовательности. Такие материалы, как карбонизованные плотные тканые ленты и ткани на основе кордных волокон допускается обрабатывать на воздухе, так как за короткое время нагрева и съема готовой продукции они практически не теряют своих характеристик. При обработке пористых материалов - жгутов, нитей, войлоков целесообразно устройство помещать в кожух, в котором создают неокисляющую атмосферу.В процессе работы устройства 90 - 95/О излучения с разогретой до 2500 - 3000 С поверхности обрабатываемого материала улавливается внешним электродом (исходным материалом), что сокращает расход электроэнергии, Принимая во внимание низкую теплопроводность углеродных волокнистых материалов и постоянный съем нагретого слоя, внешняя поверхность слоя материала 4 сохраняет начальную температуру. При эксплуатации предлагаемого устройства целесообразно охлаждать электрод 2 изнутри, например водой, а также свеженамотанный слой готового продукта, например об. дувом, азотом или орошением водой.Предлагаемое устройство может быть дополнительно оснащено боковыми крышками к беличьему колесу. В этом случае неокислительная атмосфера создается непосредственно внутри беличьего колеса и необходимость в кожухе отпадает. Кроме того, при применении предлагаемого устройства происходит замена одного вращающегося электрода на неподвижный, что упрощает подачу электроэнергии на обрабатываемый материал и снижает опасность поражения электрическим током при обслуживании устройства. Устройство для графитации углеродных волокнистых материалов, содержащее расположенные в корпусе два,электрода для контактирования с материалом, один из котос приводом, отличающееся тем, что, с целью повышения качества материала, оно имеет установленную в корпусе катушку для намот. ки материала, выполненную в виде беличьего колеса, при этом электрод, связанный с 55 приводом, выполнен в виде стержня, смонтирован в катушке по ее оси для закрепления на нем одного из концов материала, а другой электрод выполнен в виде пластинча.г Ст Государс елам изоб сква, Ж - Патент,крытийнаб., д. 4/5 л Проектная того зажима для закрепления другого конца материала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Редактор Н. КовалеваЗаказ 3679/37ВНИИПИпо д113035, Мофилиал ППП 1, Авторское свидетельство СССР608351, кл. С 01 В 31/04, 1974.2. Патент США3319597, кл. 23 в 2.3, 1963 (прототип) юоставитель Ю.Техред А Бойкаираж 477венного комиретений и от35, Раушскаяг. Ужгород, у Смоляковс КорректоПодписнотета СССР