專利名稱：一種對pan原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳纖維生產(chǎn)工藝中的預(yù)氧化裝置，尤其是一種對原絲接頭行預(yù)氧 化處理的裝置。
背景技術(shù)：
用聚丙烯晴基(PAN)原絲生產(chǎn)碳纖維的工藝中，原絲的預(yù)氧化是很關(guān)鍵的一個工 藝過程，預(yù)氧化的目的是使PAN原絲的線型大分子鏈經(jīng)預(yù)氧化處理后變?yōu)槟蜔崽菪谓Y(jié)構(gòu)， 不熔不燃，然后才能進入碳化爐進行高溫碳化處理，從而得到高性能的碳纖維。但是預(yù)氧化 過程中，因為預(yù)氧化過程是個放熱過程，所以經(jīng)常會發(fā)生因蓄積在原絲纖維中的熱量來不 及被帶走而起火的事故。眾所周知，原絲質(zhì)量不過關(guān)造成的亂絲毛絲是起火的重要原因，經(jīng) 我們生產(chǎn)總結(jié)研究發(fā)現(xiàn)，原絲接頭部位由于原絲相互重疊交織，預(yù)氧化過程中熱量更不容 易被帶走，并且此處厚度也相應(yīng)比正常部位厚一些，處理過程中由于與設(shè)備的摩擦，很容易 產(chǎn)生毛絲亂絲，造成原絲接頭部位比其他地方更容易起火。這帶來的后果是，增加了原絲預(yù) 氧化生產(chǎn)工序的不穩(wěn)定性和不安全性，增加了工作量，降低了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述原絲接頭部位容易起火的問題，本發(fā)明的目的是提供一種對原絲接 頭進行預(yù)氧化的裝置，從而解決正常生產(chǎn)中出現(xiàn)的上述問題，該裝置的特點是結(jié)構(gòu)簡單， 上下爐體可分開，操作方便，利于生產(chǎn)化應(yīng)用，適用于1K-320K不同規(guī)格原絲接頭的預(yù)氧化處理。本發(fā)明采用如下技術(shù)解決方案一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，設(shè)有上 爐體、下爐體，其中上爐體內(nèi)部設(shè)有集風(fēng)器，下爐體設(shè)有送風(fēng)器，彈性可伸縮的循環(huán)風(fēng)管將 上爐體頂部出風(fēng)口和下爐體底部進風(fēng)口連接到一起，循環(huán)風(fēng)管上依次設(shè)有新鮮空氣補充風(fēng) 管、循環(huán)風(fēng)機、廢氣排出系統(tǒng)和加熱裝置。上爐體設(shè)有起吊裝置，方便原絲接頭部位隨時放入爐體進行預(yù)氧化處理，上下爐 體之間是由耐300°C高溫硅橡膠或氟橡膠材質(zhì)構(gòu)成的彈性Z型結(jié)構(gòu)爐體密封部件，該結(jié)構(gòu) 為可以有效的防止裝置工作時爐內(nèi)熱氣體的外泄，上、下爐體兩端頭各設(shè)有爐口密封部件， 爐口密封部件為耐300°C高溫的軟硅橡膠或氟橡膠材質(zhì)，在起到密封作用的同時，不傷害原絲。張力施加裝置在爐口外將絲束固定并施加一定張力，送風(fēng)器設(shè)置在下爐體，集風(fēng) 器設(shè)置在上爐體，上、下爐體間由彈性的循環(huán)風(fēng)管連接，循環(huán)風(fēng)管有一定伸縮性，可以伴隨 上爐體吊起，循環(huán)風(fēng)管上設(shè)置有新鮮空氣補充管，可以隨時補充新鮮空氣，循環(huán)風(fēng)管上還設(shè) 有廢氣排出系統(tǒng)接口，可定量排出廢氣，循環(huán)風(fēng)機和加熱器布置在循環(huán)風(fēng)管上，用來提供給 爐體循環(huán)的高溫氣體，8-10支熱電偶均布在集風(fēng)器側(cè)爐體內(nèi)腔截面上，溫控裝置根據(jù)熱電 偶所測溫度對加熱器進行溫度控制，控制系統(tǒng)則控制循環(huán)風(fēng)機風(fēng)量、新鮮空氣補充管和廢 氣排出系統(tǒng)接口閥門的開度。
本發(fā)明的有益效果是經(jīng)過本裝置預(yù)氧化處理后的原絲接頭，在進入正常生產(chǎn)的 預(yù)氧化爐中時，已經(jīng)具備了不熔不燃的性能，從而降低了原絲在預(yù)氧化爐中起火燃燒的可 能性，增強了原絲預(yù)氧化生產(chǎn)工序的穩(wěn)定性和安全性，減少了工作量，提高了生產(chǎn)效率，降 低了成本。


圖1為本發(fā)明對原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的裝置的K向視圖；圖3為發(fā)明中上下爐體間Z型密封結(jié)構(gòu)的局部放大圖；圖4為本發(fā)明中張力施加裝置的局部放大圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實例對本發(fā)明作進一步說明，以助于理解本發(fā)明的內(nèi)容。一種對原絲接頭行預(yù)氧化處理的裝置，設(shè)有上爐體5，下爐體2，上爐體設(shè)有保溫 層6，下爐體也設(shè)有同樣的保溫層，上爐體下部設(shè)有Z型彈性密封4，下爐體設(shè)有與之對應(yīng) 的Z型彈性密封14，上爐體內(nèi)部設(shè)有集風(fēng)器7，下爐體設(shè)有送風(fēng)器1，彈性可伸縮的循環(huán)風(fēng) 管13將上爐體頂部出風(fēng)口和下爐體底部進風(fēng)口連接到一起，循環(huán)風(fēng)管13上依次設(shè)有新鮮 空氣補充風(fēng)管9、循環(huán)風(fēng)機11、廢氣排出系統(tǒng)接口閥17、加熱器12，兩束原絲通過接絲器接 完接頭后，用吊具通過吊耳8將上爐體5吊起，將原絲絲束3接頭部位放入爐腔，放下上爐 體5，待Z型彈性密封4和14吻合后，用螺栓16將上爐體5和下爐體2把緊，同時上下爐 體爐口的爐口密封部件15在螺栓把緊力作用下，將絲束緊緊的壓合在一起，減少了爐內(nèi)熱 氣體的外泄，張力施加裝置中的液壓缸22將絲束3頂緊固定，彈簧M對絲束3施加一定張 力，彈簧張緊力可調(diào)節(jié)，設(shè)置在新鮮空氣補充管9上的進氣閥10適當開啟，開啟風(fēng)機11，開 啟加熱器12，經(jīng)過加熱器12加熱的熱氣體通過送風(fēng)器1進入爐腔，垂直的吹向絲束接頭部 位，使絲束接頭部位充分預(yù)氧化，變?yōu)椴蝗鄄蝗嫉难趸w維，然后熱空氣再由由集風(fēng)器7收 集到循環(huán)風(fēng)管進入，操作過程中風(fēng)機風(fēng)量、轉(zhuǎn)速、閥門10及17的開度都是由控制系統(tǒng)20根 據(jù)絲束接頭的氧化處理狀態(tài)進行調(diào)節(jié)，溫控裝置19根據(jù)測溫用熱電偶18測得的溫度，隨時 調(diào)整控制加熱器12的加熱溫度，使原絲接頭達到不熔不燃狀態(tài)后，加熱器12停止加熱，待 爐體冷卻后，循環(huán)風(fēng)機11停止運轉(zhuǎn)，吊起上爐體5，取出絲束即完成裝置工作。
權(quán)利要求
1.一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，設(shè)有上爐體、下爐體，其特征在于上爐體 內(nèi)部設(shè)有集風(fēng)器，下爐體設(shè)有送風(fēng)器，彈性可伸縮的循環(huán)風(fēng)管將上爐體頂部出風(fēng)口和下爐 體底部進風(fēng)口連接到一起，循環(huán)風(fēng)管上依次設(shè)有新鮮空氣補充風(fēng)管、循環(huán)風(fēng)機、廢氣排出系 統(tǒng)和加熱裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，其特征在于上爐 體上設(shè)有起吊裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，其特征在于上、下 爐體內(nèi)設(shè)有保溫層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，其特征在于上、下 爐體之間設(shè)置爐體密封部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，其特征在于該密 封部件為耐高溫彈性Z型密封結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，其特征在于所述 的密封部件為耐高溫軟硅橡膠或氟橡膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，其特征在于設(shè)有 張力施加裝置，該裝置夾緊絲束的同時，作用于絲束一定張力，并可調(diào)節(jié)張力大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，其特征在于上、下 爐體兩端頭各設(shè)有爐口密封部件，爐口密封部件為耐300°C高溫的軟硅橡膠或氟橡膠材質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，其特征在于設(shè)置 溫控裝置調(diào)整所述加熱裝置的加熱溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，其特征在于設(shè)置 控制系統(tǒng)控制循環(huán)風(fēng)機風(fēng)量、新鮮空氣補充管和廢氣排出系統(tǒng)接口閥門的開度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳纖維生產(chǎn)工藝中的預(yù)氧化裝置，具體的來說是對原絲接頭行預(yù)氧化處理的裝置，解決未經(jīng)處理的原絲進入正常的氧化工序后容易起火燃燒的問題。本發(fā)明提供一種對原絲接頭進行預(yù)氧化的裝置，設(shè)有上爐體、下爐體、循環(huán)風(fēng)機、加熱器、送風(fēng)器、集風(fēng)器、循環(huán)風(fēng)管、新鮮空氣補充風(fēng)管、廢氣排出系統(tǒng)接口、熱電偶、溫控裝置、控制系統(tǒng)、爐體密封部件、爐口密封部件、絲束張力施加裝置，上爐體設(shè)有起吊裝置，方便原絲接頭部位隨時放入爐體進行預(yù)氧化處理。經(jīng)過本裝置預(yù)氧化處理后的原絲接頭，在進入正常生產(chǎn)的預(yù)氧化爐中時，已經(jīng)具備了不熔不燃的性能，從而降低了原絲在預(yù)氧化爐中起火燃燒的可能性。
文檔編號D01F9/22GK102094262SQ20101058614
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者代春雷, 司繼松 申請人:北京化工機械廠