[實用新型]一種預氧化爐

無效

• 申請號: 200920186684.3
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN201485549U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 張時利;譚宏勝;孟春艷
• 申請（專利權）人: 合肥日新高溫技術有限公司
• 主分類號: D01F9/32
• 分類號: D01F9/32
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域：

本實用新型屬于碳纖維生產設備領域，主要涉及一種預氧化爐。

背景技術：

預氧化爐是用于對原絲進行氧化熱處理制備氧化纖維的熱處理爐。預氧化爐外設置有若干為原絲導向的導向輥。原絲的基本氧化過程如下：用制備碳纖維用的氧化纖維原絲，例如，聚丙烯腈(PAN)基連續纖維，使其在很多導向輥導向作用下，沿Z字型路徑運行通過熱處理腔。原絲在通過熱處理腔時會被逐步預氧化處理。由于原絲的預氧化過程是逐步進行的，因此，如果原絲在熱處理前期就在高溫下進行，那么絲束會因氧化不充分而燃燒。所以，預氧化爐具有以下三個主要的性能指標：1.爐膛內的氣流溫度均勻性；2.爐膛氧含量的充分性3.預氧化過程中預防自燃現象。

針對以上性能指標，目前普遍使用的預氧化爐就存在下列問題。

首先，針對爐膛內的氣流溫度均勻性。現在較為先進的處理方式是：每個熱處理腔都是一端為絲的入口端，另一端為絲的出口端，在每個熱處理腔的末端部分都有一個熱氣導入腔，而另一端是熱氣導出腔。熱氣流最開始是在每個熱氣導入腔中形成，其方向是指向熱處理腔的內部，熱氣的流動方向是沿著絲的運行方向；在每個熱氣導出腔開始形成抽出的熱氣，相對于熱氣流開始的位置形成一循環通道。為了提高溫度的均勻性，爐膛內會采用調節板、進風匯總器、出風匯集器。進風匯總器結構是有一個長方體形狀的空腔組成，這個長方體空腔的前部和后部是敞開的。這樣的設計結構使氣流平行于絲束運行方向流動，防止了熱處理腔內部由熱氣流動引起大的紊亂區。從而有效防止紊亂區的產生而發生的斷絲和絲束起毛。出風匯集器結構是有一個長方體形狀的空腔和錐型腔組成，前部錐型腔分布很多匯集孔，后部長方體空腔是匯集腔。這樣的設計結構防止斷絲進入熱氣匯集腔，使得絲束運行時斷絲很容易回到絲束中去。但是，如果進風匯總器和出風匯總器都安裝在爐膛內，這就大大縮小了爐膛的有效尺寸，這樣產能也就降低。而且一旦安裝好，可調性能也很差。

其次，因為設備本身就是用來對原絲進行氧化熱處理制備氧化纖維的熱處理爐，可見爐腔內的氧含量充分，適合是非常重要的。而傳統的氧含量控制系統采用的是開環控制系統，當氧含量不足或過量時需要手動調節閥門，增加了使用者的麻煩，這在當今強調效率，追求高自動化的工作環境是不適合的。

再者，考慮到原絲在預氧化過程中在高溫下的自燃現象。首先，原絲的氧化是需要逐步進行，直到絲束的氧化進行到一定的程度都應該保持在一個較低的熱處理溫度。但是如果低溫一直持續到熱處理的后期，那么就需要很長的熱處理時間。為了保證長的熱處理時間就需要增加爐子的長度或增加爐子的通道(也就是說，原絲在爐子中的路徑增長了)。因此，會因爐子的尺寸變大而提高預氧化爐的生產成本。

實用新型內容：

本實用新型提供一種預氧化爐，它在保證符合原絲預氧化要求的前提下，采用微分化調節裝置使溫度均勻性顯著提高，也更方便操作。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種預氧化爐，包括有爐架，爐架上固定有爐體，所述爐體內固定有橫置的隔板，所述隔板將爐體內的爐室分成若干層相互獨立的爐腔；每層爐腔對應的前、后端面上分別設置有進絲口和出絲口，其特征在于：每層爐腔對應的側壁上均設置有進風口和出風口；包括有風機，所述風機的出風口通過進風系統與與各層爐腔上的進風口相連通，風機的進風口通過出風系統與各層爐腔上的出風口相連通；所述進風系統包括有與風機出風口連通的加熱室，所述加熱室內安裝有若干加熱管，加熱室的出風口通過管道依次連接有過濾室、上層管路風道調節室，所述過濾室內設置有過濾網，所述上層管路風道調節室的出風口外通過分叉管道分別連通有若干入腔縱向風道調節室，每個入腔縱向風道調節室的出風口均通過管道連通有腔體進風調節室，腔體進風調節室的出風口分別與爐體上對應的進風口相連通；所述出風系統包括有與爐體上各出風口連通的腔體出風調節室，每個腔體出風調節室的出風口均通過管道連通有出腔縱向風道調節室，出腔縱向風道調節室的出風口通過匯集管道連通有下層管路風道調節器，所述下層管路風道調節室的出風口與風機的進風口相連通；所述上層管路風道調節室、入腔縱向風道調節室、出腔縱向風道調節室、下層管路風道調節室均是在一腔室內固定有相互并列的并與風向平行的豎直隔板；所述腔體進風調節室、腔體出風調節室是在一腔室內設置有相互并列的且與風向垂直的豎直隔板。

所述連接在下層管路風道調節器與風機間的管道上安裝有調節閥。

所述上層管路風道調節室上連通有進氣管，所述進氣管外連通有消防風室，所述消防風室內填充有氮氣；所述進氣管上安裝有調節閥。