[實(shí)用新型]一種PAN基原絲預(yù)氧化裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720742221.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN206858705U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文書;向峰;傅春盛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江精功碳纖維有限公司
• 主分類號(hào): D01F9/32
• 分類號(hào): D01F9/32;D01F9/22
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及碳纖維設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種PAN基原絲預(yù)氧化裝置。

背景技術(shù)

碳纖維是含碳量高于92％的無(wú)機(jī)高分子纖維。其中含碳量高于99％的稱石墨纖維。碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，無(wú)蠕變，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小，耐腐蝕性好，纖維的密度低。用碳纖維復(fù)合的工程材料優(yōu)于金屬材料，其抗拉強(qiáng)度高于鋼材的3-4倍，耐疲勞高2倍，重量比鋼材輕3-4倍，熱膨脹小4-5倍。石墨纖維可以做到零變異。碳纖維被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、航天航空、導(dǎo)彈、隱形飛機(jī)和大型客機(jī)，高速軌道交通等領(lǐng)域。

制備高性能PAN基碳纖維，提高產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本，是目前碳纖維市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的先決條件；現(xiàn)有PAN基碳纖維生產(chǎn)線的氧化時(shí)間一般在60min，采取傳統(tǒng)電加熱工藝。

PAN基原絲在預(yù)氧化的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，主要以脫氫、環(huán)化和氧化三大化學(xué)反應(yīng)為主；原絲→預(yù)氧化絲→碳纖維的分子結(jié)構(gòu)變化如圖1；三大反應(yīng)均是放熱反應(yīng)過(guò)程，放熱量高達(dá)3500-4500KJ/kg；放熱量的高低與預(yù)氧化工藝及裝置有著直接關(guān)系；控制原絲在預(yù)氧化階段的劇烈放熱，防止纖維內(nèi)部蓄熱和過(guò)熱，造成纖維熱熔斷，甚至發(fā)生起火事故；為了防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，一般采取低溫、低速氧化，這樣就影響生產(chǎn)線產(chǎn)能，增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)制造成本。所以提高生產(chǎn)線的產(chǎn)能，降低產(chǎn)品的成本，必須解決預(yù)氧化工藝技術(shù)水平及裝置的穩(wěn)定性。

由上述可知，PAN基碳纖維的預(yù)氧化的穩(wěn)定性、可靠性，是提高生產(chǎn)線的產(chǎn)能和降低產(chǎn)品制造成本的必要技術(shù)改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種PAN基原絲預(yù)氧化裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種PAN基原絲預(yù)氧化工藝，PAN基原絲在1溫區(qū)先進(jìn)行高溫快速脫氫和環(huán)化反應(yīng)，在2、3溫區(qū)進(jìn)行低溫慢速氧化反應(yīng)；達(dá)到縮短預(yù)氧化時(shí)間，提高產(chǎn)能，降低生產(chǎn)制造成本的而提供的一種PAN基預(yù)氧化工藝及裝置。

一種PAN基原絲預(yù)氧化裝置，其分為1溫區(qū)，2溫區(qū)，3溫區(qū)，

其中，

1溫區(qū)包含1區(qū)七輥驅(qū)動(dòng)羅拉，1區(qū)往復(fù)羅拉，氮?dú)鈿夥庋b置，從1區(qū)進(jìn)絲方向依次設(shè)有1區(qū)七輥驅(qū)動(dòng)羅拉，氮?dú)鈿夥庋b置，1區(qū)往復(fù)羅拉，最后是1區(qū)出絲方向；

2溫區(qū)包含2區(qū)五輥驅(qū)動(dòng)羅拉，2區(qū)往復(fù)羅拉，2區(qū)空氣氣封裝置，從2區(qū)進(jìn)絲方向依次設(shè)有2區(qū)五輥驅(qū)動(dòng)羅拉，2區(qū)往復(fù)羅拉，然后是2區(qū)出絲方向，最后是2區(qū)空氣氣封裝置；

3溫區(qū)包含3區(qū)五輥驅(qū)動(dòng)羅拉，3區(qū)往復(fù)羅拉，3區(qū)空氣氣封裝置，從3區(qū)進(jìn)絲方向依次設(shè)有三區(qū)五輥驅(qū)動(dòng)羅拉，3區(qū)往復(fù)羅拉，然后是3區(qū)空氣氣封裝置，其次為3區(qū)出絲方向，3區(qū)七輥驅(qū)動(dòng)羅拉以及低溫碳化爐。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的積極效果是：

PAN基原絲在1溫區(qū)先進(jìn)行高溫快速脫氫和環(huán)化反應(yīng)，在2、3溫區(qū)進(jìn)行低溫慢速氧化反應(yīng)；達(dá)到縮短預(yù)氧化時(shí)間，提高產(chǎn)能，降低生產(chǎn)制造成本的而提供的一種PAN基預(yù)氧化工藝及裝置。

附圖說(shuō)明

圖1現(xiàn)有技術(shù)的路線圖；

圖2本申請(qǐng)的1區(qū)的剖視圖；

圖3本申請(qǐng)的2區(qū)的剖視圖；

圖4本申請(qǐng)的3區(qū)的剖視圖；

附圖中的標(biāo)記為：001-預(yù)氧化絲預(yù)處理裝置、002-預(yù)氧化爐2溫區(qū)、003-預(yù)氧化爐3溫區(qū)、101-1區(qū)七輥驅(qū)動(dòng)羅拉、102-1區(qū)往復(fù)羅拉、103-氮?dú)鈿夥庋b置、104-1區(qū)進(jìn)絲方向、105-1區(qū)出絲方向、106-2區(qū)進(jìn)絲方向、107-2區(qū)五輥驅(qū)動(dòng)羅拉、108-2區(qū)往復(fù)羅拉、109-2區(qū)出絲方向、110-2區(qū)空氣氣封裝置、111-3區(qū)進(jìn)絲方向、112-3區(qū)五輥驅(qū)動(dòng)羅拉、113-3區(qū)往復(fù)羅拉、114-3區(qū)出絲方向、115-3區(qū)空氣氣封裝置、116-3區(qū)七輥驅(qū)動(dòng)羅拉、117-去LT(低溫碳化爐)。

具體實(shí)施方式

以下提供本實(shí)用新型一種PAN基原絲預(yù)氧化工藝及裝置的具體實(shí)施方式。

實(shí)施例1

一種PAN基原絲預(yù)氧化裝置，其分為1溫區(qū)，2溫區(qū)，3溫區(qū)，

其中，

1溫區(qū)包含1區(qū)七輥驅(qū)動(dòng)羅拉，1區(qū)往復(fù)羅拉，氮?dú)鈿夥庋b置，從1區(qū)進(jìn)絲方向104依次設(shè)有1區(qū)七輥驅(qū)動(dòng)羅拉101，氮?dú)鈿夥庋b置103，1區(qū)往復(fù)羅拉104，最后是1區(qū)出絲方向105；