1 范围
本文件规定了纤维碳化生产成套装备的术语、分类及型号编制方法。
本文件适用于对聚丙烯腈纤维进行连续碳化加工制成碳纤维的相关成套装备，其他相关纤维碳化生产成套装备也可参照执行。 2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 40724—2021 碳纤维及其复合材料术语
JC/T 2632—2021 碳纤维生产用高温碳化炉技术条件
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
通用
3.1.1
原丝 carbon fiber precursor
用于纤维碳化生产的聚丙烯腈纤维。
[来源：GB/T 40724—2021，3.3，有修改]
3.1.2
预氧丝 pre-oxidized fiber
对碳纤维前驱体进行预氧化（3.3.5）处理后得到的纤维。
[来源：GB/T 40724—2021，3.20]
3.1.3
碳纤维 carbon fiber
由有机纤维热解重组所制得的碳含量超过90%（质量分数）的纤维。
[来源：GB/T 40724—2021，3.1]
3.1.4
碳化生产 carbonization production铭牌生产
通过预氧化、低温碳化、高温碳化、石墨化、上浆定型等连续多道工艺处理，将聚丙烯腈纤维原丝加工成碳纤维的过程。
3.1.5
碳化生产成套装备 complete equipment for carbonization production
主要由放丝机、预氧化炉组、低温碳化炉、高温碳化炉、石墨化炉、表面处理机、水洗机、上浆机、干燥机、收丝机、驱动系统、安全系统及总控系统等组成的，用于连续化碳纤维生产的装备。 3.1.6
总锭位数 the total number of spindles
喂入生产线的原丝丝束数。
3.1.7
成套装备机械速度 mechanical speed of complete equipment
碳化生产成套装备全线空载运转时的设计最高速度。
3.1.8
有效幅宽 effective width
在碳化生产线中，整批参与碳化的纤维束在横向占据的宽度。
3.1.9
丝束中心线 centerline of tow
单股丝束拉直后的中心位置线。
3.1.10
丝束间距 spacing between tows
拉直状态下，相邻两股丝束中心线之间的距离。
3.1.11
丝束宽度 width of tow
碳纤维成品丝束拉直状态下在罗拉表面上所占据的宽度。
3.1.12
预氧化炉设计温度 the maximum operation temperature of pre-oxidation furnace
满足聚丙烯腈纤维原丝碳化前在空气中进行预氧化热稳定性处理工艺要求的最高工作温度。
3.1.13
低温碳化炉设计温度 the maximum operation temperature of low temperature carbonization furnace
满足预氧丝在惰性气体中低温碳化（400℃～1000℃）工艺要求的最高工作温度。
3.1.14
高温碳化炉设计温度 the maximum operation temperature for high temperature carbonization furnace
满足预氧丝低温碳化后再在惰性气体中进行高温碳化（1000℃～1800℃）工艺要求的设备最高工作温度。
3.1.15
炉温的温度均匀度 uniformity of the furnace temperature
预氧化炉、低温碳化炉、高温碳化炉等炉腔工作区内最高温度与最低温度的差值，属评价炉内温度均匀性的技术指标。
3.1.16
炉温稳定度 stability of the furnace temperature
预氧化炉、低温碳化炉、高温碳化炉等炉腔工作区内某个固定位置上，温度随时间的波动量，属评价炉内温度稳定性的技术指标。
3.1.17
表面温升 surface temperature rise
低温碳化炉、高温碳化炉的表面温度与环境温度之差。
3.1.18
炉腔宽度 width of graphite cavity
低温碳化炉、高温碳化炉设计时规定并在图样上标明的石墨腔的宽度空间尺寸。
3.1.19
炉腔有效宽度 effective width of graphite cavity
低温碳化炉、高温碳化炉炉腔内温度均匀区域的最大宽度。
[来源：JC/T 2632—2021, 3.3]
3.1.20
炉腔工作区尺寸 dimensions of working zone of graphite cavity
对纤维进行热处理的炉腔长度、宽度和高度尺寸。
[来源：JC/T 2632—2021, 3.4]
3.1.21
炉腔有效处理长度 effective processing length of graphite cavity
对纤维热稳定性和碳化性能起作用的空间长度。
3.1.22
预氧化炉风速均匀性 wind velocity uniformity of pre-oxidation furnace
预氧化炉工作腔炉腔工作区内热风最大流速与最小流速的差值，属评价预氧化炉流速均匀性的技术指标。
3.1.23
炉内温度均匀度 temperature uniformity of the furnace
对低温碳化炉、高温碳化炉的碳化区有效宽度范围内温度均匀性的技术要求。
3.1.24
表面处理机设计电流 the nominal electric current of surface treatment machine
表面处理机上碳纤维丝束表面电蚀处理（电极辊）的设计工作电流。
3.1.25
干燥机设计温度 the nominal temperature of dryer
碳纤维丝束非接触式干燥的设计工作温度。
工艺过程
3.2.1
放丝 unwinding filament
将原丝以均匀张力从纱筒上退绕或纱箱中牵引出来的过程。
3.2.2
集纱 collecting filament
将放丝后的原丝排列成特定幅宽的过程。
3.2.3
加湿 humidification
采用浸没或超声波雾化等方式添加去离子水增加原丝含水量的过程。
3.2.4
预氧化 pre-oxidation
碳化加工前，对原丝在空气中所做的热稳定化处理。
3.2.5
牵伸 drafting
在预氧化、碳化过程中，对丝束施加不同张力的过程。
3.2.6
碳化 carbonization
在惰性气氛中将预氧丝转化为碳纤维的热处理过程。
[来源：GB/T 40724—2021，3.22]
3.2.7
石墨化 graphitization
通常于碳化后在惰性气氛中以更高的温度所做的热处理，形成石墨晶体结构的过程。
[来源：GB/T 40724—2021，3.23，有修改]
3.2.8
表面处理 surface treatment
通过基层树脂等材料对碳纤维表面进行处理的过程，
3.2.9
水洗 washing
清洗表面处理后残留在碳纤维表面的溶质、溶剂的过程。
3.2.10
水洗后干燥 drying after washing
去除水洗后碳纤维表面部分水分，控制含水率的过程。
3.2.11
上浆 sizing
在碳纤维表面施加上浆剂，控制上浆量的工艺过程。
[来源：GB/T 40724—2021，3.24，有修改]
3.2.12
上浆后烘干 drying after sizing
去除上浆后碳纤维表面部分水分，控制含水率的过程。
3.2.13
定型 setting
对上浆后碳纤维丝束固宽和表面增亮的过程。
3.2.14
收丝 winding filament
将碳纤维丝束卷绕到筒管上，控制卷绕成形的过程。
3.2.15
废气处理 treatment of exhausted gas
将预氧化过程中产生的低浓度大流量废气和低温碳化炉、高温碳化炉碳化过程中产生的高浓度小流量废气，通过焚烧、吹灰、余热回收等工艺进行处理并达到排放标准的过程。
装备和零部件
3.3.1
放丝机 unwinding machine
实现放丝工艺的机器，包括集纱装置、纱筒锁定装置和张力控制装置等。
3.3.2
集纱装置 collecting device
将放丝后的原丝排列成特定幅宽的装置。
3.3.3
加湿站 humidification station
添加去离子水增加原丝含水率的装置。
3.3.4
预氧化炉 pre-oxidation furnace
采用热风循环方式，通过风速和温度的控制，实现对原丝预氧化处理的装备。
3.3.5
驱动系统 driving system
采用卧式、立式或门式等驱动方式，实现纤维的输送和牵伸功能的装置。
3.3.6
低温碳化炉 low temperature carbonization furnace
在低温碳化的设计温度内，采用辐射或对流加热方式，通过不同区段的温度控制，实现对预氧丝脱氢、脱氧、脱氮发生纤维结构变化的装备。
3.3.7
高温碳化炉 high temperature carbonization furnace
在高温碳化的设计温度内，采用辐射或对流加热方式，通过不同区段的温度控制，实现对低温碳化丝发生进一步结构变化的装备。
[来源：JC/T 2632—2021, 3.1]
3.3.8
石墨化炉 graphitization furnace
在石墨化的设计温度内，采用辐射或对流加热方式，通过不同区段的温度控制，实现对石墨晶体结构变化的装备。
3.3.9
表面处理机 surface treatment machine
通过电解法、等离子处理、化学法等方法，对碳纤维表面进行改性处理，以提高纤维表面与基层树脂的结合能力的装备。
3.3.10
水洗机 washing machine
采用浸没循环、超声波强化等方式，经多级水洗处理，清除碳纤维表面残留的溶质和溶剂的装备。
3.3.11
热辊干燥机 hot roll dryer
采用热辊接触方式进行水洗后干燥或上浆后烘干的装备。
3.3.12
非接触式干燥机 non-contact dryer
采用热风循环、辐射加热等方式进行水洗后干燥或上浆后烘干的装备。
3.3.13
上浆机 sizing machine
通过浆液浸没、超声波强化等方式，实现碳纤维表面上浆并控制含浆量的装备。
3.3.14
定型机 setting machine
采用热辊加热的方式，对经上浆干燥碳纤维丝束进行固宽和表面增亮的装备。
3.3.15
收丝机 winding machine
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