專利名稱：一種對pan原絲接頭進(jìn)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(gè)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(jìn)入碳化爐進(jìn)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?yàn)轭A(yù)氧化過程是個(gè)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(jìn)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(diǎn)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1ΙΓ320Κ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)方案一種對PAN原絲接頭進(jìn)行預(yù)氧化的裝置，設(shè)有上爐體、 下爐體，上爐體內(nèi)部設(shè)有集風(fēng)器，下爐體設(shè)有送風(fēng)器，送風(fēng)器下部氣體進(jìn)口直接和風(fēng)機(jī)出口 連接，內(nèi)部上循環(huán)風(fēng)管位于上爐體內(nèi)部，內(nèi)部下循環(huán)風(fēng)管位于下爐體內(nèi)部，所述內(nèi)部上、下 循環(huán)風(fēng)管在爐內(nèi)構(gòu)成一個(gè)回路，內(nèi)部下循環(huán)風(fēng)管上設(shè)置廢氣排出系統(tǒng)、加熱裝置、新鮮空氣 補(bǔ)充風(fēng)管和上述風(fēng)機(jī)。上爐體設(shè)有起吊裝置，方便原絲接頭部位隨時(shí)放入爐體進(jìn)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(shí)爐內(nèi)熱氣體的外泄；內(nèi)部上下循環(huán)風(fēng)管內(nèi)側(cè)設(shè)有密封部件， 防止循環(huán)風(fēng)通過上下爐體接縫向爐體內(nèi)部泄露；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(shí)，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，通過設(shè)置在爐體內(nèi)部的內(nèi)部循環(huán)風(fēng)管將送風(fēng)器和集風(fēng)器連接成為循環(huán)回 路，雙吸入循環(huán)風(fēng)機(jī)安放在內(nèi)部循環(huán)管的最下部，加熱器安放在內(nèi)部循環(huán)風(fēng)管里，循環(huán)風(fēng)管 上設(shè)置有新鮮空氣補(bǔ)充管，可以隨時(shí)補(bǔ)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，纊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(jìn)行溫度控制，控制系統(tǒng)則控制循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)量、新鮮空氣補(bǔ)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(jìn)入正常生產(chǎn)的 預(yù)氧化爐中時(shí)，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(qiáng)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(jìn)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； 圖5為本發(fā)明中內(nèi)部上下循環(huán)風(fēng)道間的密封結(jié)構(gòu)放大圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)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8，下爐體3，上爐體設(shè)有保溫 層9，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7，下爐體設(shè)有與之對應(yīng)的 Z型彈性密封5，上爐體內(nèi)部設(shè)有集風(fēng)器13，集風(fēng)器頂端氣體出口做成了可使氣體平穩(wěn)流動 的對稱喇叭口 12，下爐體設(shè)有送風(fēng)器18，送風(fēng)器18下部氣體進(jìn)口直接和風(fēng)機(jī)19出口連接， 內(nèi)部上循環(huán)風(fēng)管10位于上爐體內(nèi)部，內(nèi)部下循環(huán)風(fēng)管M位于下爐體內(nèi)部，內(nèi)部上、下循環(huán) 風(fēng)管10和M在爐內(nèi)構(gòu)成一個(gè)回路，內(nèi)部上、下循環(huán)風(fēng)管10和M之間的密封除借助了上述 Z字形密封，還借助了由圓弧形密封條25和內(nèi)部上循環(huán)風(fēng)管10的向內(nèi)折邊構(gòu)成的插接脹 緊密封結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)見圖5，內(nèi)部下循環(huán)風(fēng)管M上面由上而下依次設(shè)有廢氣排出系統(tǒng)接 口閥16、加熱器17、新鮮空氣補(bǔ)充風(fēng)管1、雙吸入循環(huán)風(fēng)機(jī)19，兩束原絲通過接絲器接完接 頭后，用吊具通過吊耳11將上爐體8吊起，將原絲絲束14接頭部位放入爐腔，放下上爐體 8，待Z型彈性密封7和5吻合以及圓弧形密封條25和內(nèi)部上循環(huán)風(fēng)管10的向內(nèi)折邊插入 脹緊后，用螺栓6將上爐體8和下爐體3把緊，同時(shí)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)熱氣體以及風(fēng)道內(nèi)熱氣體的外泄， 張力施加裝置中的液壓缸21將絲束14頂緊固定，彈簧23對絲束14施加一定張力，彈簧張 緊力可調(diào)節(jié)，新鮮空氣補(bǔ)充管1上的進(jìn)氣閥適當(dāng)開啟，開啟雙吸入循環(huán)風(fēng)機(jī)19，開啟加熱器 17，經(jīng)過加熱器17加熱的熱氣體通過送風(fēng)器18進(jìn)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13收集到內(nèi) 部循環(huán)風(fēng)管，操作過程中風(fēng)機(jī)19風(fēng)量、轉(zhuǎn)速、閥門開度都是由控制系統(tǒng)27根據(jù)絲束接頭的 氧化處理狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，溫控裝置沈根據(jù)測溫用熱電偶觀測得的溫度，隨時(shí)調(diào)整控制加熱 器17的加熱溫度，使原絲接頭達(dá)到不熔不燃狀態(tài)后，加熱器18停止加熱，待爐體冷卻后，雙 吸入循環(huán)風(fēng)機(jī)19停止運(yùn)轉(zhuǎn)，吊起上爐體8，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(jìn)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，送風(fēng)器下部氣體進(jìn)口直接和風(fēng)機(jī)出口連接，內(nèi)部上循 環(huán)風(fēng)管位于上爐體內(nèi)部，內(nèi)部下循環(huán)風(fēng)管位于下爐體內(nèi)部，所述內(nèi)部上、下循環(huán)風(fēng)管在爐內(nèi) 構(gòu)成一個(gè)回路，內(nèi)部下循環(huán)風(fēng)管上設(shè)置廢氣排出系統(tǒng)、加熱裝置、新鮮空氣補(bǔ)充風(fēng)管和上述 風(fēng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進(jìn)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(jìn)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(jìn)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，該密封部件為耐高溫彈性Z型密封結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種對PAN原絲接頭進(jìn)行預(yù)氧化的裝置，其特征在于還包 括由圓弧形密封條和內(nèi)部上循環(huán)風(fēng)管的向內(nèi)折邊構(gòu)成的插接脹緊密封結(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(jìn)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(jìn)行預(yù)氧化的裝置，其特征在于設(shè)有 絲束張力施加裝置，該裝置夾緊絲束的同時(shí)，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(jìn)行預(yù)氧化的裝置，其特征在于集風(fēng) 器頂端氣體出口做成可使氣體平穩(wěn)流動的對稱喇叭口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進(jìn)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(jìn)行預(yù)氧化的裝置，其特征在于所述 風(fēng)機(jī)為雙吸入循環(huán)風(fēng)機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進(jìn)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)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進(jìn)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(jī)風(fēng)量、新鮮空氣補(bǔ)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，解決未經(jīng)處理的原絲進(jìn)入正常的氧化工序后容易起火的問題。本發(fā)明提供一種對原絲接頭進(jìn)行預(yù)氧化的裝置，其設(shè)有上爐體、下爐體、雙吸入循環(huán)風(fēng)機(jī)、加熱器、送風(fēng)器、集風(fēng)器、內(nèi)部上循環(huán)風(fēng)管、內(nèi)部下循環(huán)風(fēng)管、新鮮空氣補(bǔ)充風(fēng)管、廢氣排出系統(tǒng)、溫控裝置、控制系統(tǒng)、爐體密封部件、內(nèi)部循環(huán)風(fēng)管密封部件、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(shí)放入爐體進(jìn)行預(yù)氧化處理。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，上下爐體可分開，操作方便，可應(yīng)用于1K~320K不同規(guī)格原絲接頭的預(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(jìn)入正常生產(chǎn)的預(yù)氧化爐中時(shí)，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D01F9/22GK102051712SQ20111000527
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者代春雷, 司繼松 申請人:藍(lán)星(北京)化工機(jī)械有限公司