[實用新型]氧化爐

有效

• 申請號: 200820019244.4
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN201193259Y
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 高長星;李松峰;李傳金;李軍
• 申請（專利權）人: 威海拓展纖維有限公司
• 主分類號: D01F9/22
• 分類號: D01F9/22
• 代理公司: 威海科星專利事務所
• 代理人: 鮑光明

技術領域

本實用新型是一種碳纖維生產設備，具體的說是碳纖維生產過程中的氧化設備。

背景技術

眾所周知，一條完整的碳纖維碳化生產線主要是由以下設備組成：退絲機、氧化爐、碳化爐、表面處理設備(電解機、水洗機、上漿機和烘干爐)、驅動裝置、收絲機及其他配套設備等。

生產碳纖維的主要原材料是聚丙烯腈基原絲，未經處理的原絲是易燃材料，在常溫下很容易燃燒，故在高溫碳化(碳化溫度在400℃～1500℃之間)前原絲必需要先進入氧化爐進行預氧化處理，預氧化處理是一個氧化、脫氫、脫氮、環化的過程，通過這一過程達到碳元素、氧元素富集和纖維定型的目的，最終的目的是使聚丙烯腈原絲的線型分子鏈結構轉化為耐熱的梯形分子鏈結構型式，使其在高溫碳化時保持纖維的形態并且不燃燒，故預氧化處理過程亦稱為“不燃化處理”過程。由此也可以得到一個結論，氧化爐是生產高質量碳纖維的關鍵設備之一。

原絲預氧化的流程如下，多束原絲從退絲機上退卷，通過導輥的牽引進出入氧化爐進行氧化處理，在200℃～300℃的均勻溫度場內，原絲與爐內以一定速度流動的熱空氣發生氧化反應，而流動的熱空氣在爐內運動時會受到原絲絲束的阻力，當阻力達到一定程度時，空氣流動速度減小，由此會影響到爐內溫度的均勻性，最終會影響到原絲的氧化效果。對于小絲束(1K、3K和6K；1K——指一束原絲內含有1000根細長絲)原絲，因絲束小且紗片薄，相對阻力小，在輕微熱風的作用下就能氧化透；但對于12K及以上規格原絲，因絲束大且紗片厚，在輕微熱風的作用下絲束內部很難氧化透；如圖1所示現有氧化爐其送熱風口都位于爐體的一側，而其回風口則都位于送熱風口相對的另一側，在同等條件下，離送風口近的原絲較容易氧化好，而離送風口遠的原絲很難氧化透。傳統的解決辦法，一是采用增大熱空氣的流動速度可以把原絲氧化充分，但風速增大的直接后果是纖維中的部分細長絲被吹斷形成毛絲，影響最終產品的質量；二是通過減少進入爐內的原絲絲束數，盡可能的減小對熱空氣的阻力，以充分把原絲氧化透，但這樣做的結果是降低了氧化爐的生產能力，生產成本相對提高。

發明內容

為了解決上述現有設備技術的不足，本實用新型的目的是提供一種氧化爐，利用交互式送熱風方式制造的氧化爐可有效解決上面提到的問題，在不增加熱風速度的條件下，進入氧化爐內的原絲數可以盡量多，對于同一束原絲絲束在某一時段因阻力影響較大可能氧化不夠充分，但在下一時段因受阻力影響相對會變小，深層次的氧化反應會繼續進行；同樣的，熱風從兩個側面作用在絲束上，在一定程度上可以認為原絲不再存在離送風口遠近而影響預氧化效果的問題。

本實用新型采用如下技術解決方案：設有爐體，爐體一側上依次間隔設有與爐體內腔相通的送熱風口及回風口，送熱風口及回風口相對的爐體另一側則依次間隔設有與爐體內腔相通的回風口及送熱風口，相對應的送熱風口與回風口相連通。

本實用新型的有益效果是：保證爐內溫度的均勻性，可以充分把原絲氧化透，并可提高氧化爐的生產能力，降低生產成本。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1為背景技術的結構示意圖。

圖2為本實用新型的結構示意圖。

圖中：1.送熱風口，2.回風口，3.熱風流動方向，4.氧化纖維。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施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。

如圖2所示，本實用新型設有爐體，爐體一側上依次間隔設有與爐體內腔相通的送熱風口1及回風口2，送熱風口1及回風口2相對的爐體另一側則依次間隔設有與爐體內腔相通的回風口2及送熱風口1，相對應的送熱風口1與回風口2相連通，氧化纖維4穿過爐體內腔，送熱風口1向爐體內腔中吹入熱風，熱風流動方向3垂直于氧化纖維4方向，由于多個送熱風口1依次設在爐體的一側及相對的另一側，多個回風口2也同樣依次設在爐體的一側及相對的另一側，這樣利用交互式送熱風方式制造的氧化爐可有在不增加熱風速度的條件下，進入氧化爐內的原絲數可以盡量多，對于同一束原絲絲束在某一時段因阻力影響較大可能氧化不夠充分，但在下一時段因受阻力影響相對會變小，深層次的氧化反應會繼續進行；同樣的，熱風從兩個側面作用在絲束上，在一定程度上可以認為原絲不再存在離送風口遠近而影響預氧化效果的問題。