專利名稱：一種對pan原絲接頭進行預氧化的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種碳纖維生產工藝中的預氧化裝置，尤其是一種對原絲接頭行預氧化處理的裝置。
背景技術：
用聚丙烯晴基(PAN)原絲生產碳纖維的工藝中，原絲的預氧化是很關鍵的一個工藝過程，預氧化的目的是使PAN原絲的線型大分子鏈經預氧化處理后變?yōu)槟蜔崽菪谓Y構， 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。但是預氧化過程中，因為預氧化過程是個放熱過程，所以經常會發(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，原絲質量不過關造成的亂絲毛絲是起火的重要原因，經我們生產總結研究發(fā)現，原絲接頭部位由于原絲相互重疊交織，預氧化過程中熱量更不容易被帶走，并且此處厚度也相應比正常部位厚一些，處理過程中由于與設備的摩擦，很容易產生毛絲亂絲，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，增加了原絲預氧化生產工序的不穩(wěn)定性和不安全性，增加了工作量，降低了生產效率，增加了生產成本。

實用新型內容為了解決上述原絲接頭部位容易起火的問題，本實用新型的目的是提供一種對原絲接頭進行預氧化的裝置，從而解決正常生產中出現的上述問題，該裝置的特點是結構簡單，上下爐體可分開，操作方便，利于生產化應用，適用于1K-320K不同規(guī)格原絲接頭的預
氧化處理。本實用新型采用如下技術方案一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，設有上爐體、下爐體，上爐體內部設有集風器，下爐體設有送風器，送風器下部氣體進口直接和風機出口連接，內部上循環(huán)風管位于上爐體內部，內部下循環(huán)風管位于下爐體內部，所述內部上、下循環(huán)風管在爐內構成一個回路，內部下循環(huán)風管上設置廢氣排出系統(tǒng)、加熱裝置、新鮮空氣補充風管和上述風機。上、下爐體內設有保溫層。上、下爐體之間設置爐體密封部件，該密封部件為耐高溫彈性Z型密封結構，所述密封部件為耐高溫軟硅橡膠或氟橡膠。上爐體設有起吊裝置，方便原絲接頭部位隨時放入爐體進行預氧化處理；上下爐體之間是由耐300°C高溫硅橡膠或氟橡膠材質構成的彈性Z型結構爐體密封部件，該結構為可以有效的防止裝置工作時爐內熱氣體的外泄；內部上下循環(huán)風管內側設有密封部件，防止循環(huán)風通過上下爐體接縫向爐體內部泄露；上、下爐體兩端頭各設有爐口密封部件，爐口密封部件為耐300°C高溫的軟硅橡膠或氟橡膠材質，在起到密封作用的同時，不傷害原絲。設有絲束張力施加裝置，該裝置夾緊絲束的同時，作用于絲束一定張力，并可調節(jié)張力大小。送風器設置在下爐體，集風器設置在上爐體，通過設置在爐體內部的內部循環(huán)風管將送風器和集風器連接成為循環(huán)回路，雙吸入循環(huán)風機安放在內部循環(huán)管的最下部，加熱器安放在內部循環(huán)風管里，循環(huán)風管上設置有新鮮空氣補充管，可以隨時補充新鮮空氣，循環(huán)風管上還設有廢氣排出系統(tǒng)接口，可定量排出廢氣，8-10支熱電偶均布在集風器側爐體內腔截面上，溫控裝置根據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)風機風量、新鮮空氣補充管和廢氣排出系統(tǒng)接口閥門的開度。本實用新型的有益效果是經過本裝置預氧化處理后的原絲接頭，在進入正常生產的預氧化爐中時，已經具備了不熔不燃的性能，從而降低了原絲在預氧化爐中起火燃燒的可能性，增強了原絲預氧化生產工序的穩(wěn)定性和安全性，減少了工作量，提高了生產效率，降低了成本。

圖1為本實用新型對原絲接頭進行預氧化的裝置的結構圖；圖2為本實用新型的裝置的K向視圖；圖3為實用新型中上下爐體間Z型密封結構的局部放大圖；圖4為本實用新型中張力施加裝置的局部放大圖；圖5為本實用新型中內部上下循環(huán)風道間的密封結構放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實例對本實用新型作進一步說明，以助于理解本實用新型的內容。一種對原絲接頭行預氧化處理的裝置，設有上爐體8，下爐體3，上爐體設有保溫層9，下爐體也設有同樣的保溫層，上爐體下部設有Z型彈性密封7，下爐體設有與之對應的Z型彈性密封5，上爐體內部設有集風器13，集風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，下爐體設有送風器18，送風器18下部氣體進口直接和風機19出口連接，內部上循環(huán)風管10位于上爐體內部，內部下循環(huán)風管M位于下爐體內部，內部上、下循環(huán)風管10和M在爐內構成一個回路，內部上、下循環(huán)風管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和內部上循環(huán)風管10的向內折邊構成的插接脹緊密封結構，具體結構見圖5，內部下循環(huán)風管M上面由上而下依次設有廢氣排出系統(tǒng)接口閥16、加熱器17、新鮮空氣補充風管1、雙吸入循環(huán)風機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和內部上循環(huán)風管10的向內折邊插入脹緊后，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，減少了爐內熱氣體以及風道內熱氣體的外泄， 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，彈簧張緊力可調節(jié)，新鮮空氣補充管1上的進氣閥適當開啟，開啟雙吸入循環(huán)風機19，開啟加熱器 17，經過加熱器17加熱的熱氣體通過送風器18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氧化，變?yōu)椴蝗鄄蝗嫉难趸w維，然后熱空氣再由由集風器13收集到內部循環(huán)風管，操作過程中風機19風量、轉速、閥門開度都是由控制系統(tǒng)27根據絲束接頭的氧化處理狀態(tài)進行調節(jié)，溫控裝置沈根據測溫用熱電偶觀測得的溫度，隨時調整控制加熱器17的加熱溫度，使原絲接頭達到不熔不燃狀態(tài)后，加熱器18停止加熱，待爐體冷卻后， 雙吸入循環(huán)風機19停止運轉，吊起上爐體8，取出絲束即完成裝置工作。
權利要求1.一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，設有上爐體、下爐體，其特征在于上爐體內部設有集風器，下爐體設有送風器，送風器下部氣體進口直接和風機出口連接，內部上循環(huán)風管位于上爐體內部，內部下循環(huán)風管位于下爐體內部，所述內部上、下循環(huán)風管在爐內構成一個回路，內部下循環(huán)風管上設置廢氣排出系統(tǒng)、加熱裝置、新鮮空氣補充風管和上述風機。
2.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特征在于上爐體上設有起吊裝置。
3.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特征在于上、下爐體內設有保溫層。
4.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特征在于上、下爐體之間設置爐體密封部件，該密封部件為耐高溫彈性Z型密封結構。
5.根據權利要求4所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特征在于還包括由圓弧形密封條和內部上循環(huán)風管的向內折邊構成的插接脹緊密封結構。
6.根據權利要求4所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，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.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特征在于設有絲束張力施加裝置，該裝置夾緊絲束的同時，作用于絲束一定張力，并可調節(jié)張力大小。
8.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特征在于集風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.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特征在于設置溫控裝置調整所述加熱裝置的加熱溫度。
10.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特征在于所述風機為雙吸入循環(huán)風機。
11.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特征在于上、 下爐體兩端頭各設有爐口密封部件，爐口密封部件為耐300°C高溫的軟硅橡膠或氟橡膠材質。
12.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特征在于設置控制系統(tǒng)控制循環(huán)風機風量、新鮮空氣補充管和廢氣排出系統(tǒng)接口閥門的開度。
專利摘要本實用新型涉及一種碳纖維生產工藝中的預氧化裝置，解決未經處理的原絲進入正常的氧化工序后容易起火的問題。本實用新型提供一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其設有上爐體、下爐體、雙吸入循環(huán)風機、加熱器、送風器、集風器、內部上循環(huán)風管、內部下循環(huán)風管、新鮮空氣補充風管、廢氣排出系統(tǒng)、溫控裝置、控制系統(tǒng)、爐體密封部件、內部循環(huán)風管密封部件、爐口密封部件、絲束張力施加裝置，上爐體設有起吊裝置，方便原絲接頭部位隨時放入爐體進行預氧化處理。經過本裝置預氧化處理后的原絲接頭，在進入正常生產的預氧化爐中時，已經具備了不熔不燃的性能，從而降低了原絲在預氧化爐中起火燃燒的可能性。
文檔編號D01F9/22GK201990786SQ201120007678
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權日2011年1月12日
發(fā)明者代春雷, 司繼松 申請人:藍星(北京)化工機械有限公司