低温碳化炉是碳纤维生产过程中的关键设备,目前国内低温碳化炉设备研究进度缓慢,其产量及质量远远不能满足实际生产的需求,是碳纤维生产线设备研制的自主化和产业化急需解决的技术问题。低温碳化炉的不锈钢马弗是低温碳化炉的关键部件,长期在300~1000℃的环境下使用,其气密性、寿命、变形、局部应力等极大的影响着低温碳化炉的性能和使用寿命。并且不锈钢马弗内的温度是否均匀,温差的大小,对最终碳纤维的质量和稳定性有着巨大的影响。因此,有必要对低温碳化炉的不锈钢马弗的内部温度和应力进行研究。首先,根据低温碳化炉的工作要求,对不锈钢马弗和炉体结构进行设计和初步分析。在设计炉子的过程中,对炉子不同区域的温度、热变形和热应力进行分析。其次,建立局部有限元模型,使用Solid Works Simulation对炉体局部和不锈钢马弗进行有限元分析(热分析和热应力分析)。根据不锈钢马弗实际使用情况,在Solid Works Simulation中对低温碳化炉和不锈钢马弗的温度场及应力进行分析,求解加热区的热应力分布、变形分布。结合能够影响不锈钢马弗使用寿命的因素对应力集中区域进行分析,并提出能够减少应力及变形的措施。最后,分别采用全工位数据分析和长程数据分析,对本试验的低温碳化炉内的温度均一性进行评价。