[發明專利]一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置

有效

• 申請號: 201010586145.6
• 申請日: 2010-12-08
• 公開（公告）號: CN102094262A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 司繼松;代春雷
• 申請（專利權）人: 北京化工機械廠
• 主分類號: D01F9/22
• 分類號: D01F9/22
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 朱成蓉;王振華

技術領域

本發明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為耐熱梯形結構，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。

發明內容

為了解決上述原絲接頭部位容易起火的問題，本發明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不同規格原絲接頭的預氧化處理。

本發明采用如下技術解決方案：一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，設有上爐體、下爐體，其中上爐體內部設有集風器，下爐體設有送風器，彈性可伸縮的循環風管將上爐體頂部出風口和下爐體底部進風口連接到一起，循環風管上依次設有新鮮空氣補充風管、循環風機、廢氣排出系統和加熱裝置。

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，上下爐體之間是由耐300℃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，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℃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。

張力施加裝置在爐口外將絲束固定并施加一定張力，送風器設置在下爐體，集風器設置在上爐體，上、下爐體間由彈性的循環風管連接，循環風管有一定伸縮性，可以伴隨上爐體吊起，循環風管上設置有新鮮空氣補充管，可以隨時補充新鮮空氣，循環風管上還設有廢氣排出系統接口，可定量排出廢氣，循環風機和加熱器布置在循環風管上，用來提供給爐體循環的高溫氣體，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，控制系統則控制循環風機風量、新鮮空氣補充管和廢氣排出系統接口閥門的開度。

本發明的有益效果是：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定性和安全性，減少了工作量，提高了生產效率，降低了成本。

附圖說明

圖1為本發明對原絲接頭進行預氧化的裝置的結構圖；

圖2為本發明的裝置的K向視圖；

圖3為發明中上下爐體間Z型密封結構的局部放大圖；

圖4為本發明中張力施加裝置的局部放大圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實例對本發明作進一步說明，以助于理解本發明的內容。

一種對原絲接頭行預氧化處理的裝置，設有上爐體5，下爐體2，上爐體設有保溫層6，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4，下爐體設有與之對應的Z型彈性密封14，上爐體內部設有集風器7，下爐體設有送風器1，彈性可伸縮的循環風管13將上爐體頂部出風口和下爐體底部進風口連接到一起，循環風管13上依次設有新鮮空氣補充風管9、循環風機11、廢氣排出系統接口閥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24對絲束3施加一定張力，彈簧張緊力可調節，設置在新鮮空氣補充管9上的進氣閥10適當開啟，開啟風機11，開啟加熱器12，經過加熱器12加熱的熱氣體通過送風器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氧化，變為不熔不燃的氧化纖維，然后熱空氣再由由集風器7收集到循環風管進入，操作過程中風機風量、轉速、閥門10及17的開度都是由控制系統20根據絲束接頭的氧化處理狀態進行調節，溫控裝置19根據測溫用熱電偶18測得的溫度，隨時調整控制加熱器12的加熱溫度，使原絲接頭達到不熔不燃狀態后，加熱器12停止加熱，待爐體冷卻后，循環風機11停止運轉，吊起上爐體5，取出絲束即完成裝置工作。