耐燃化熱處理裝置及該裝置的運行方法
2023-08-09 08:43:16
專利名稱：耐燃化熱處理裝置及該裝置的運行方法
技術領域：
本發明涉及一種用於聚丙烯腈系耐燃化纖維的製造的耐燃化熱處理裝置，更為詳細地說，涉及對聚丙烯腈系纖維的纖維束等進行耐燃化熱處理的耐燃化熱處理裝置及該裝置的運行方法。耐燃化纖維作為耐熱性纖維和作為聚丙烯腈系碳纖的製造原料非常重要。
聚丙烯腈系纖維的耐燃化熱處理的反應為同時進行氧化和環化的發熱反應。如在高溫下進行熱處理，則反應速度變得更大，處理時間縮短。然而，如急速地進行耐燃化熱處理，則伴隨著氧化反應的反應熱積蓄在纖維內，纖維內的溫度急劇上升，結果易於引起斷絲或由著火導致的失控反應。
另外，耐燃化熱處理通常在將多根纖維形成束的纖維束的狀態下進行。在為了提高生產率而同時對多個纖維束進行耐燃化熱處理的場合，由於纖維束易於蓄熱，所以，如不能有效地從纖維除去反應熱，則不能在高溫、短時間內有效地獲得耐燃化纖維束。
耐燃化熱處理所需時間和能量消耗量極大，所以，需要進一步提高耐燃化熱處理工序的生產率。
圖10為示出現有耐燃化熱處理的一例的示意圖，(A)為正面斷面圖，(B)為側面斷面圖，(C)為平面斷面圖。
在圖10(A)中，符號52為耐燃化熱處理裝置，在該熱處理室54內，行走有由水平排列的多根纖維束56形成的多段的處理流57a、57b、57c、…57x。纖維束56如圖10(B)所示那樣，由配置於熱處理室54外部的規定組的折回輥58折回後反覆供給到熱處理室54。
該形成多段處理流的纖維束56如圖10(B)所示那樣，通過形成於耐燃化熱處理裝置52的外壁60a、內壁62a、內壁62b、及外壁60b的各狹縫64a、66a、66b、及64b進出於熱處理室54。
如圖10(C)所示，熱處理室54的兩側形成內側壁68a、68b。
在熱處理室54的左半部，將外側壁69a形成於一方的內側壁68a的外側，在內側壁68a與外側壁69a之間形成熱風循環通道74a。由上述熱風循環通道74a如圖10(A)所示那樣連通熱處理室54的上方流道70和下方流道72。
由設於熱風循環通道74a的加熱器76a加熱的熱風由風扇78a通過上方流道70送到熱處理室54內，然後，通過形成上述處理流地行走的纖維束56之間送到下方，此時纖維束56受到耐燃化熱處理。熱風在加熱纖維束的同時還起到除熱的功能。
此後，熱風通過下方流道72送到熱風循環通道74a內，通過這裡時反覆由上述加熱器76a進行加熱。
在如圖10(C)所示的處於熱處理室54的左半部的另一方的內側壁68b的外側形成外側壁69b。在上述內側壁68b與外側壁69b之間形成絕熱空室80a。
與此相反，圖10(C)所示熱處理室54的右半部與左半部形成為反對稱。即，在上述內側壁68a與外側壁69a之間形成絕熱空室80b。同樣，在上述內側壁68b與外側壁69b之間設置連通熱處理室54的上方流道70和下方流道72的熱風循環通道74b。符號76b為加熱器，符號78b為風扇。
另外，該熱處理裝置為了提高熱效率，由絕熱材料覆蓋裝置全體的外周。
在這樣的絕熱構造中，例如熱處理室54內的內側壁68a、68b近旁的溫度比熱處理室54內部的平均溫度低。為此，內側壁68a、68b近旁的纖維束的耐燃化處理速度小，纖維束不能進行均勻的耐燃化熱處理。為了避免該問題，在通常的耐燃化熱處理裝置中，纖維束56通常分別從側壁68a、68b離開200mm左右行走。
另一方面，在熱處理室54內，也可作為將構成1個處理流的多個纖維束56均勻排列獲得的1個區行走。然而，與按1個區域構成1個處理流使其行走的場合相比，將1個處理流分成多個區域(在圖10(A)中分成2個區域59a、59b)在各區域間設置規定間隙X使其行走的場合更易於處理。
例如，在按1個區域使形成處理流的纖維束行走的場合，如纖維斷開等問題發生時，纖維斷開端部與附近的纖維束纏繞、不斷使問題增大而使纖維束全體受到影響的危險性高。另外，存在需要將手伸入到纖維束進行作業的場合。由於這些原因，最好將1個處理流分成多個區域，在各區域間設置規定的間隙。
因此，通常的耐燃化熱處理裝置將形成處理流的纖維束56分成多個區域，將內側壁與處理流的間隔保持為約200mm左右，另外，各區域間設置200mm左右的間隙，進行纖維束的耐燃化熱處理。
在使用上述耐燃化熱處理裝置對在熱處理室內沿垂直方向形成多段處理流地行走的纖維束進行耐燃化熱處理的場合，如為了提高生產率而增加熱處理室內的纖維束根數，則由此增加熱風的通氣阻力，通過處理流的熱風的通過風速明顯下降。為此，纖維束的冷卻不充分。這樣，在纖維束內蓄熱發展，進而由蓄熱導致纖維的切斷。另外，該切斷的纖維與其它纖維束的纖維纏繞，問題增大。聚丙烯腈系纖維的耐燃化熱處理中的上述問題可能發展成火災。由於發生這樣重大的問題，所以，不能大幅度提高現有耐燃化纖維的生產率。
為了防止該纖維的切斷，需要使熱處理室內溫度下降等的對策。然而，當熱處理室內溫度下降時，反應速度下降，生產率下降，與作為目的的生產率的提高相反。
另外，在使用上述耐燃化熱處理裝置對纖維束進行耐燃化熱處理的場合，存在熱風從為使纖維束進入於熱處理室而形成的狹縫漏出的問題。
例如，按照經驗，當通過熱風上遊側的最上段處理流的纖維束的熱風風速為1.8m/秒時，通過位於熱風下遊側的中段處理流的纖維束的熱風風速可能下降到0.3m/秒。在這樣的場合，可以認為，隨著朝下方的處理流走，纖維束的氧化反應發生的反應熱不易由熱風除去。
另外，從熱風上遊側的上段側處理流中的纖維束髮生的反應熱由熱風傳輸到熱風下遊側。為此，可以認為下段側處理流中的纖維束不會蓄聚而成為高溫，不能進行均勻的耐燃化熱處理。在這樣的場合，下遊側纖維速發生失控反應，有時還會著火。
本發明在上述研究的基礎上完成。
因此，本發明的目的在於提供一種可均勻地進行纖維束的耐燃化熱處理、不損害質量即可提高生產率的耐燃化熱處理裝置及該裝置的運行方法。
為了達到上述目的的本發明記載如下。
(1)一種耐燃化熱處理裝置，具有耐燃化爐和折回輥；該耐燃化爐具有熱處理室和向上述熱處理室供給熱風的裝置，該熱處理室具有折回地水平行走的纖維束進出的多個狹縫並從上述纖維束的上方垂直地送熱風，使纖維束進行耐燃化；該折回輥為設置於上述耐燃化爐的兩外側的多個折回輥，將從上述多個狹縫進出的纖維束折回後返回到耐燃化爐；其中平行於在上述熱處理室內行走的纖維束的行走方向的熱處理室側壁與纖維束的間隙、或平行於纖維束的行走方向地插入到上述纖維束與側壁之間的防偏流板與纖維束之間的間隙形成在150mm以下。
(2)根據上述(1)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，防偏流板具有空氣透過孔。
(3)根據上述(1)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，耐燃化爐包括熱風從上方流通到下方的熱處理室、形成於熱處理室上方的上方流道、形成於熱處理室下方的下方流道、及連接上述上方和下方流道的熱風循環通道。
(4)根據上述(3)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，在熱風循環通道中設置通氣阻力構件。
(5)根據上述(3)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，在熱風循環通道內的上部和下部設置熱風循環裝置。
(6)根據上述(5)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，熱風循環裝置為風扇或鼓風機。
(7)根據上述(6)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，鼓風機為具有2個熱風吸入口的西洛克(シロツコ)鼓風機。
(8)根據上述(1)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，從設於熱處理室下端的下部通氣板向上方離開20mm以上地設置開口率50％以上的通氣構件。
(9)一種耐燃化熱處理裝置，具有耐燃化爐和折回輥；該耐燃化爐具有熱處理室和向上述熱處理室供給熱風的裝置，該熱處理室具有折回地水平行走的纖維束進出的多個狹縫並從上述纖維束的上方垂直地送熱風，使纖維束進行耐燃化；該折回輥為設置於上述耐燃化爐的兩外側的多個折回輥，將從上述多個狹縫進出的纖維束折回後返回到耐燃化爐；其中平行於在上述熱處理室內行走的纖維束的行走方向的熱處理室側壁與纖維束的間隙、或平行於纖維束的行走方向地插入到上述纖維束與側壁之間的防偏流板與纖維束之間的間隙形成在150mm以下，同時，在上述側壁或狹縫設置有加熱裝置。
(10)根據上述(9)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，加熱裝置為形成於熱處理室的側壁外側的熱風通道。
(11)根據上述(9)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，加熱裝置為形成於熱處理室的側壁的加熱器。
(12)根據上述(9)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，加熱裝置為設置於多個狹縫的全部或一部分的向熱處理室內供給加熱空氣的噴嘴。
(13)根據上述(12)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，加熱空氣的溫度為比熱處理室溫度高的溫度。
(14)根據上述(12)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，噴嘴具有由從噴嘴吹出的加熱空氣使噴嘴周邊的空氣一起供給到熱處理室內的機構。
(15)根據上述(12)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，噴嘴僅設置到纖維束進入到熱處理室內一側的狹縫。
(16)根據上述(12)所述的耐燃化熱處理裝置，其中，相對全部狹縫個數相當於70％的個數的下部側的狹縫內的至少1個狹縫具有將空氣吹出方向朝向熱處理室外方的噴嘴。
(17)一種耐燃化熱處理裝置的運行方法，該耐燃化熱處理裝置具有耐燃化爐和折回輥；該耐燃化爐具有熱處理室和向上述熱處理室供給熱風的裝置，該熱處理室具有折回地水平行走的纖維束進出的狹縫並從上述纖維束的上方垂直地送熱風，使纖維束進行耐燃化；該折回輥為設置於上述耐燃化爐的兩側的多個折回輥，將從上述多個狹縫進出的纖維束折回後返回到耐燃化爐；平行於在上述熱處理室內行走的纖維束的行走方向的熱處理室側壁與纖維束的間隙、或平行於纖維束的行走方向地插入到上述纖維束與側壁之間的防偏流板與纖維束之間的間隙形成在150mm以下，同時，在上述多個狹縫安裝有朝耐燃化爐內方向吹出加熱空氣的噴嘴；其中通過調節從上述噴嘴供給的風速，將通過最上部以外的纖維束的熱風風速維持在通過最上部的纖維束的熱風風速的20％以上。
圖5為示出本發明耐燃化熱處理裝置的另一例的示意斷面圖，(A)為正面透視圖，(B)為側面透視圖。
圖6為圖5所示耐燃化熱處理裝置的平面斷面圖。
圖7為圖5(B)中示出的部分A的放大圖。
圖8為示出噴嘴的另一例的示意斷面圖。
圖9為示出噴嘴的再另一例的示意斷面圖。
圖10為示出現有耐燃化熱處理裝置的示意斷面圖，(A)為正面斷面圖，(B)為側面斷面圖，(C)為平面斷面圖。
圖1為示出本發明耐燃化熱處理裝置的一例的示意斷面正面圖。
在圖1中，符號2為耐燃化熱處理裝置，在形成於其內部的熱處理室4內行走有多根纖維束6(在本圖中，纖維束的行走方向為與紙面垂直的方向)。上述纖維束6相互平行地排列，由此形成水平的1個處理流。另外，多個(在本圖中為7個處理流)處理流相互離開規定間隔地從上方向下方排列。形成該處理流的纖維束6由配置於熱處理室4外部的規定組的折回輥(圖中未示出)折回，反覆供給到熱處理室4。
熱處理室4的8a、8b與纖維束6的行走方向平行。在一方的側壁8a的外方形成熱風循環通道14。在上述側壁8a與熱風循環通道14之間形成空間部16。在熱處理室4的上方熱風流道10和下方熱風流道12由上述熱風循環通道14連通。由上述上方熱風流道10、下方熱風流道12、熱風循環通道14構成熱風供給裝置。
符號18為加熱器，設置於熱風循環通道14內。由加熱器14加熱的熱風由風扇20通過熱處理室4的上方熱風流道10送到熱處理室4內，接著，當在熱處理室4內流下時，對形成上述處理流地行走的纖維束6進行耐燃化熱處理。之後，熱風通過下方熱風流道12送到熱風循環通道14的下部，通過這裡循環到上述加熱器18，並反覆進行這一過程。
在該耐燃化熱處理裝置的熱處理室4內，側壁8a、8b與處理流兩端的纖維束的間隙P在150mm以下，最好在50mm以下，為5-20mm時更好。這樣，通過使間隙P在150mm以下，可防止熱風集中到處理流與側壁的間隙。熱風均勻地通過處理流面，從而可將過去產生的從上段的處理流向下段的處理流的熱風風速下降抑制到最小限度。
圖2示出本發明的耐燃化熱處理裝置的另一例。該耐燃化熱處理裝置28分別在熱處理室22的內側壁24a、24b的各外側追加外側壁30a、30b。在內側壁24a與外側壁30a之間及內側壁24b與外側壁30b之間作為側壁溫度下降防止用的側壁加熱裝置形成熱風通道26a、26b。另外，內側壁24a、24b與處理流兩端的纖維束的間隙P在150mm以下，最好在50mm以下，為5-20mm則更好。其它構成與圖1所示耐燃化熱處理裝置相同。
圖2所示耐燃化熱處理裝置28由於作為側壁的加熱裝置設置有熱風通道26a、26b，所以，可防止側壁24a、24b的溫度下降。
雙層構造的側壁的間隙即熱風通道26a、26b的寬度雖沒有特別限制，但通常最好為100-200mm。
在上述耐燃化熱處理裝置28中，在熱處理室22內行走的纖維束32接受均勻的熱負荷，同時，沿處理流全體進行充分的除熱，耐燃化纖維的生產率高。
圖3示出本發明的耐燃化熱處理裝置的再另一例。
該耐燃化熱處理裝置48在側壁44a、44b的外側具有加熱裝置46a、46b。作為加熱裝置沒有特別限制，例示出電加熱器、蒸汽加熱器等。由該加熱裝置可使熱處理室內溫度與側壁溫度的差在10℃以下。另外，側壁44a、44b與處理流兩端的纖維束50的間隙P在150mm以下，最好在50mm以下，為5-20mm則更好。
其它構成與圖1、2所示耐燃化熱處理裝置相同。
通過設置該加熱裝置46a、46b，可使熱處理室內溫度與側壁溫度的差小到10℃以下，防止處理流的兩端的纖維束50的溫度下降。
上述各耐燃化熱處理裝置使側壁與構成處理流的纖維束之間的間隙P在150mm以下，所以，熱風不會集中到該間隙P。由於熱風沿處理流全體均勻地通過纖維束間，所以，可抑制從上段處理流向下段處理流的熱風的風速下降。
在上述各耐燃化熱處理裝置的說明中，以未將各處理流分割成多個區域的場合為例進行了說明。在如圖4所示那樣將各處理流500分割成多個區域(圖4的場合為510、512這樣2個區域)的場合，各區域間隔(在圖4中為L)和區域與側壁的間隔(在圖4中為M、N)在150mm以下，最好在50mm以下，為5-20mm則更好。(第2實施形式)下面參照圖5-9詳細說明本發明。
圖5為示出本發明耐燃化熱處理裝置的一例的示意斷面圖，(A)為正面透視圖，(B)為側面透視圖。圖6為該裝置的平面斷面圖。圖7為圖5(B)中用A示出的部分的放大圖。在本例中，為了示出方向，主要以圖5(A)為基準，以圖5的紙面前方為表面，以紙面後方為背面，朝紙面使用左、右、上、及下等表現。
在圖5中，符號102為耐燃化爐。從圖5(A)的耐燃化爐102的表面向背面，即從圖5(B)的左向右，符號104a為表側外壁，符號106a為表側內壁，符號106b為背側內壁，及符號104b為背側外壁。在這些各壁中，從表側外壁104a到表側內壁106a形成與處理流數相同數量的狹縫108a。另外，從背側外壁104b到背側內壁106b形成與處理流數相同數量的狹縫108b。
在耐燃化爐102從圖5(A)的左向右依次設置左外側壁112a、左內側壁114a、右內側壁114b、及右外側壁112b。
耐燃化爐102如圖5(A)和圖5(B)所示那樣，從上向下依次設置上外壁116a、上部通氣板118a、下部通氣板118b、及下外壁116b。
由上述表側內壁106a、背側內壁106b、左內側壁114a、右內側壁114b、上部通氣板118a、及下部通氣板118b分隔，形成熱處理室120。
在上述熱處理室120的上方(由表側外壁104a、背側外壁104b、左內側壁114a、右內側壁114b、上外壁116a、及上部通氣板118a圍住的區域)形成上方流道122。
在上述熱處理室120的下方(由表側外壁104a、背側外壁104b、左內側壁114a、右內側壁114b、下外壁116b、及下部通氣板118b圍住的區域)形成下方流道124。
在上述熱處理室120的表側半部H(圖6)，將連通熱處理室的上方流道122和下方流道124的熱風循環通道126a設置到左內側壁114a的外側。在右內側壁114b的外側設置絕熱空室128a。
該熱處理室120的背側半部I(圖6)與表側半部H對照地構成。即，在右內側壁114b的外側設置連通熱處理室的上方流道122和下方流道124的熱風循環通道126b，左內側壁114a的外側形成有絕熱空室128b。
在圖5(B)中，符號130為聚丙烯腈系纖維束。該纖維束130通過從表側外壁104a到表側內壁106a形成的狹縫108a、及從背側外壁104b到背側內壁106b形成的狹縫108b進出於熱處理室120內。在熱處理室120內纖維束130水平地行走。纖維束130由配置於耐燃化爐102外部的規定組的折回輥132a、132b折回，從上向下形成多個(在本圖中為5個)處理流，供給到熱處理室120。
另外，構成各處理流地行走的纖維束與行走方向平行地分成多個區域(在本圖中為2個區域)。各區域間的間隔(在圖6中形成處理流地行走的纖維束130的中央部的間隔R)、及熱處理室120的內側壁114a、114b與纖維束間的間隔S、T分別在100mm以上，在150-200mm更好。
在本例中，在這些間隙R、間隙S、T分別設置防偏流用板材138a、138b、及138c。防偏流用板材最好按各處理流從上到下對全部處理流(在本例中為5個處理流)設置。通過在上述間隙R、S、T設置防偏流用板材，堵塞間隙R、S、T，將形成上述區域地在熱處理室內行走的纖維束與防偏流用板材的間隙或平行於纖維束的行走方向地插入到上述纖維束與側壁之間的防偏流板與纖維束之間的間隙形成在150mm以下，最好在50mm以下，為5-20mm時更好，實現熱風風速的均勻化。
作為這些防偏流用板材138a、138b、及138c，可使用沒有空氣透過性的板材例如無孔的平板。然而，為了使1個處理流內(水平面內)的熱風風速分布更均勻，作為上述防偏流用板材138a、138b、及138c，使用衝孔板或金屬網等有孔的空氣透過性的防偏流用板材更好。該防偏流用板材的開口率最好在60％以下。
該空氣透過性的板材的孔徑最好在φ5mm以上。通過使孔徑在φ5mm以上，易於掃除，纖維束的毛羽不易堵塞。
本發明的耐燃化熱處理裝置在各熱風循環通道內部(最好在熱風循環通道的上部和/或下部)設置熱風循環裝置。例如，如圖5(A)所示那樣，在熱處理室120的上方流道122與熱風循環通道126a之間及熱處理室120的下方流道124與熱風循環通道126a之間設置熱風循環裝置142a、142c。
作為這些熱風循環裝置142a、142c，可使用風扇和鼓風機等。特別是最好為具有2個熱風吸入口的西洛克風扇。
由熱風循環裝置142c從熱處理室120的下方流道124將熱風吸引回收到熱風循環通道126a，由熱風循環裝置142a從熱風循環通道126a將回收的熱風朝熱處理室120的上方流道122吹出。
如圖5、6所示，在熱風循環通道126a、126b中，可設置對通過這些熱風循環通道內的熱風的風速進行調節的通氣阻力構件140a、140b。
作為上述通氣阻力構件140a、140b，可例示出緩衝器等。通過調節這些通氣阻力構件140a、140b的通氣阻力(例如緩衝器的開度)，可調節由上述循環裝置142c從熱處理室120的下方流道124將熱風吸引回收到熱風循環通道126a、126b(未圖示)的風速和由熱風循環裝置142a從熱風循環通道126a、126b(未圖示)供給到熱處理室120的上方流道122的風速。
如上述那樣，通過調節循環裝置142a、142c的輸出和通氣阻力構件140a、140b的通氣阻力，可調節成適合於所有處理流的纖維束的熱風風速。
最好在上述熱處理室120的下端側沿熱處理室120的下端側全面安裝通氣性構件144，另外，在其下方沿下端側全面安裝下部通氣板118b。
通氣性構件144最好為開口率50％以上的金屬網、爐條等。
下部通氣板118b用於使熱風流速均勻，最好為整流效果高的衝孔板等。
通氣性構件144最好在下部通氣板118b的上方離開20mm以上地設置。
通氣性構件144用於防止耐燃化熱處理時切斷的纖維束落下堆積到下部通氣板118b，堵塞下部通氣板118b的通氣口。
在未設置通氣性構件144的場合，切斷的纖維落下堆積到下部通氣板118b。在該場合，下部通氣板118b的通氣孔堵塞，熱風的風速部分下降。這樣，耐燃化熱處理中的纖維束蓄熱著火。設置通氣性構件144，對防止上述蓄熱和著火有效。
在本發明的耐燃化熱處理裝置中，如上述那樣，從在進出於熱處理室的纖維束通過的各內壁或外壁形成的至少1個以上的狹縫可將空氣或加熱空氣吹出供給到熱處理室內，或吹出到熱處理室外。
通過從狹縫供給或吹出加熱空氣，可調整熱處理室內的各處理流中流動的加熱空氣流速，控制加熱空氣溫度，將處理流內的溫度差分布控制為最小。
作為從狹縫將加熱空氣供給到熱處理室內的形式，也可僅通過狹縫將加熱空氣供給熱處理室。另外，也可設置沿狹縫吹出加熱空氣的噴嘴，從該噴嘴供給加熱空氣。通過從噴嘴吹出加熱空氣，在狹縫形成空氣簾，由此提高狹縫的氣密性。
另外，也可伴隨著從噴嘴吹出的加熱空氣，通過狹縫將外部空氣供給熱處理室內，從而補充熱風風速。
圖7示出上述噴嘴的一例。如圖7所示，符號202為熱處理室壁，符號204為其外壁，符號206為其內壁。從上述外壁204到內壁206形成狹縫208，通過該狹縫208使纖維束210進出於熱處理室。在上述熱處理室壁202內的上述狹縫208的上方和下方設置上部加熱空氣管212、下部加熱空氣管214。在上述管212、214分別使噴嘴前端朝向熱處理室內地安裝與這些管連通的上部噴嘴216、下部噴嘴218。通過將加熱空氣供給到上述管212、214，從上部噴嘴216、下部噴嘴218將加熱空氣吹出到熱處理室內。上部噴嘴216與下部噴嘴218的噴嘴安裝角度調節成使從噴嘴吹出的加熱空氣相互交叉的狀態。交叉角度θ最好為60-120度。
符號220、222為風速調節板，通過使這些調節板的安裝位置為上下，可調節從噴嘴216、218吹出的加熱空氣風速。
圖8、9示出在本發明中使用的噴嘴的另一例子。在圖8、9中，符號302、402為熱處理室壁，符號308、408為狹縫。符號316、416為上部噴嘴，符號318、418為下部噴嘴。
噴嘴可安裝於所有狹縫，也可安裝於一部分狹縫。
另外，噴嘴除使噴嘴前端朝向熱處理室內地安裝以外，也可朝熱處理室外方安裝。與朝外方安裝的噴嘴的吹出空氣一起，從熱處理室內向外部放出在熱處理室內流動的熱風的一部分，由此調節熱風風速，另外，可防止外氣侵入到熱處理室內。
上述噴嘴前端朝向熱處理室外方的噴嘴最好安裝在相對所有狹縫個數相當於70％的個數的下部側狹縫中的至少1個狹縫。通過調節從設於各狹縫的這些噴嘴吹出的風速，可將通過熱風下遊側的最下段處理流的熱風風速維持在通過熱風上遊側最上段處理流的熱風風速的20％以上，維持在30％以上則更好。
另外，也可將吹出加熱空氣的噴嘴僅設置到纖維束進入熱處理室的一側的狹縫。在該場合，可有效地防止纖維束進入熱處理室的狹縫近旁的溫度下降。
從噴嘴吹出的加熱空氣的溫度最好為150-300℃。吹出壓力最好比熱處理室20內壓力高10-500Pa。
由於上述耐燃化熱處理裝置在聚丙烯腈系纖維束從耐燃化爐出入的狹縫設置將熱風供給到熱處理室內的噴嘴，所以，可有效地防止從狹縫洩漏熱風，同時，可從噴嘴供給熱風，控制從上段處理流到下段處理流的熱風的風速下降。
將各區域間及區域與內側壁之間的間隙設為1cm。在側壁安裝電熱加熱器。
向上述裝置供給聚丙烯腈系纖維束(1dtex，24000根/束)。纖維束供給速度為300m/hr，向最上段處理流供給1.1m/sec、260℃的熱風。
通過控制加到側壁的加熱器的電力，將側壁溫度與熱處理室內平均溫度的溫度差控制在5℃以內。這樣，通過中間部處理流的熱風風速可保持為通過最上段處理流的熱風風速的70％。
實施例2製造圖5所示耐燃化熱處理裝置。熱處理室的尺寸為縱15m、橫2m、高1.2m、上方流道高0.5m、下方流道高0.3m。折回輥在耐燃化爐的雙方分別設置2個。在熱風循環通道內西洛克風扇分別設置到上下。
在表側和背側壁分別形成5個狹縫。在狹縫安裝圖7所示噴嘴。加熱空氣吹出方向朝向熱處理室內。
將寬15cm的防偏流用板材配置到各區域間和區域與內側壁之間。由此將間隙形成為1cm。
向上述裝置供給聚丙烯腈系纖維束(1dtex，24000根/束)。纖維束供給速度為300m/hr，向最上段處理流供給1.1m/sec、260℃的熱風。
按10m/sec向各噴嘴供給260℃的加熱空氣。這樣，可將通過最下部處理流的熱風風速保持為通過最上段處理流的熱風風速的80％。
權利要求
1.一種耐燃化熱處理裝置，具有耐燃化爐和折回輥；該耐燃化爐具有熱處理室和向上述熱處理室供給熱風的裝置，該熱處理室具有折回地水平行走的纖維束進出的多個狹縫並從上述纖維束的上方垂直地送熱風，使纖維束進行耐燃化；該折回輥為設置於上述耐燃化爐的兩外側的多個折回輥，將從上述多個狹縫進出的纖維束折回後返回到耐燃化爐；其特徵在於平行於在上述熱處理室內行走的纖維束的行走方向的熱處理室側壁與纖維束的間隙、或平行於纖維束的行走方向地插入到上述纖維束與側壁之間的防偏流板與纖維束之間的間隙形成在150mm以下。
2.根據權利要求1所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於，防偏流板具有空氣透過孔。
3.根據權利要求1所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於耐燃化爐包括熱風從上方流通到下方的熱處理室、形成於熱處理室上方的上方流道、形成於熱處理室下方的下方流道、及連接上述上方和下方流道的熱風循環通道。
4.根據權利要求3所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於在熱風循環通道中設置通氣阻力構件。
5.根據權利要求3所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於在熱風循環通道內的上部和下部設置熱風循環裝置。
6.根據權利要求5所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於熱風循環裝置為風扇或鼓風機。
7.根據權利要求6所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於鼓風機為具有2個熱風吸入口的西洛克鼓風機。
8.根據權利要求1所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於從設於熱處理室下端的下部通氣板向上方離開20mm以上地設置開口率50％以上的通氣構件。
9.一種耐燃化熱處理裝置，具有耐燃化爐和折回輥；該耐燃化爐具有熱處理室和向上述熱處理室供給熱風的裝置，該熱處理室具有折回地水平行走的纖維束進出的多個狹縫並從上述纖維束的上方垂直地送熱風，使纖維束進行耐燃化；該折回輥為設置於上述耐燃化爐的兩外側的多個折回輥，將從上述多個狹縫進出的纖維束折回後返回到耐燃化爐；其特徵在於平行於在上述熱處理室內行走的纖維束的行走方向的側壁與纖維束的間隙、或平行於纖維束的行走方向地插入到上述纖維束與側壁之間的防偏流板與纖維束之間的間隙形成在150mm以下，同時，在上述側壁或狹縫設置有加熱裝置。
10.根據權利要求9所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於加熱裝置為形成於熱處理室的側壁外側的熱風通道。
11.根據權利要求9所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於加熱裝置為形成於熱處理室的側壁的加熱器。
12.根據權利要求9所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於加熱裝置為設置於多個狹縫的全部或一部分的向熱處理室內供給加熱空氣的噴嘴。
13.根據權利要求12所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於加熱空氣的溫度為比熱處理室溫度高的溫度。
14.根據權利要求12所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於噴嘴具有由從噴嘴吹出的加熱空氣使噴嘴周邊的空氣一起供給到熱處理室內的機構。
15.根據權利要求12所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於噴嘴僅設置到纖維束進入到熱處理室內一側的狹縫。
16.根據權利要求12所述的耐燃化熱處理裝置，其特徵在於相對全部狹縫個數相當於70％的個數的下部側的狹縫內的至少1個狹縫具有將空氣吹出方向朝向熱處理室外方的噴嘴。
17.一種耐燃化熱處理裝置的運行方法，該耐燃化熱處理裝置具有耐燃化爐和折回輥；該耐燃化爐具有熱處理室和向上述熱處理室供給熱風的裝置，該熱處理室具有折回地水平行走的纖維束進出的狹縫並從上述纖維束的上方垂直地送熱風，使纖維束進行耐燃化；該折回輥為設置於上述耐燃化爐的兩側的多個折回輥，將從上述多個狹縫進出的纖維束折回後返回到耐燃化爐；平行於在上述熱處理室內行走的纖維束的行走方向的熱處理室側壁與纖維束的間隙、或平行於纖維束的行走方向地插入到上述纖維束與側壁之間的防偏流板與纖維束之間的間隙形成在150mm以下，同時，在上述多個狹縫安裝有朝耐燃化爐內方向吹出加熱空氣的噴嘴；其特徵在於通過調節從上述噴嘴供給的風速，將通過最上部以外的纖維束的熱風風速維持在通過最上部的纖維束的熱風風速的20％以上。
全文摘要
一種耐燃化熱處理裝置，具有耐燃化爐和折回輥；該耐燃化爐具有熱處理室和向上述熱處理室供給熱風的裝置，該熱處理室具有折回地水平行走的聚丙烯腈系纖維束進出的多個狹縫並從上述纖維束的上方垂直地送熱風，使纖維束進行耐燃化；該折回輥為設置於上述耐燃化爐的兩外側的多個折回輥，將從上述多個狹縫進出的纖維束折回後返回到耐燃化爐；其中平行於在上述熱處理室內行走的纖維束的行走方向的熱處理室側壁與纖維束的間隙、或平行於纖維束的行走方向地插入到上述纖維束與側壁之間的防偏流板與纖維束之間的間隙形成在150mm以下。另外，也可在狹縫設置吹入加熱空氣的裝置。
文檔編號D01F9/32GK1460137SQ02800876
公開日2003年12月3日 申請日期2002年3月20日 優先權日2001年3月26日
發明者山口正直 申請人:東邦泰納克絲株式會社