一種對pan原絲接頭進行預氧化的裝置的製作方法
2023-11-11 19:46:07 2
專利名稱：一種對pan原絲接頭進行預氧化的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型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後變為耐熱梯形結構， 不熔不燃，然後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，原絲接頭部位由於原絲相互重疊交織，預氧化過程中熱量更不容 易被帶走，並且此處厚度也相應比正常部位厚一些，處理過程中由於與設備的摩擦，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。這帶來的後果是，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。
實用新型內容為了解決上述原絲接頭部位容易起火的問題，本實用新型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，利於生產化應用，適用於1K-320K不同規格原絲接頭的預
氧化處理。本實用新型採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°C高溫矽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洩，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°C高溫的軟矽橡膠或氟橡膠材質，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並施加一定張力，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。[0007]本實用新型的有益效果是經過本裝置預氧化處理後的原絲接頭，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。
圖1為本實用新型對原絲接頭進行預氧化的裝置的結構圖；圖2為本實用新型的裝置的K向視圖；圖3為實用新型中上下爐體間Z型密封結構的局部放大圖；圖4為本實用新型中張力施加裝置的局部放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實例對本實用新型作進一步說明，以助於理解本實用新型的 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 完接頭後，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吻合後，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 氣體的外洩，張力施加裝置中的液壓缸22將絲束3頂緊固定，彈簧M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，然後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後，加熱器12停止加熱，待 爐體冷卻後，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。
權利要求1.一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，設有上爐體、下爐體，其特徵在於上爐體 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。
2.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特徵在於上爐 體上設有起吊裝置。
3.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特徵在於上、下 爐體內設有保溫層。
4.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特徵在於上、下 爐體之間設置爐體密封部件。
5.根據權利要求4所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特徵在於該密 封部件為耐高溫彈性Z型密封結構。
6.根據權利要求4所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特徵在於所述 的密封部件為耐高溫軟矽橡膠或氟橡膠。
7.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特徵在於設有 張力施加裝置，該裝置夾緊絲束的同時，作用於絲束一定張力，並可調節張力大小。
8.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特徵在於上、下 爐體兩端頭各設有爐口密封部件，爐口密封部件為耐300°C高溫的軟矽橡膠或氟橡膠材質。
9.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特徵在於設置 溫控裝置調整所述加熱裝置的加熱溫度。
10.根據權利要求1所述的一種對PAN原絲接頭進行預氧化的裝置，其特徵在於設置 控制系統控制循環風機風量、新鮮空氣補充管和廢氣排出系統接口閥門的開度。
專利摘要本實用新型涉及一種碳纖維生產工藝中的預氧化裝置，具體的來說是對原絲接頭行預氧化處理的裝置，解決未經處理的原絲進入正常的氧化工序後容易起火燃燒的問題。本實用新型提供一種對原絲接頭進行預氧化的裝置，設有上爐體、下爐體、循環風機、加熱器、送風器、集風器、循環風管、新鮮空氣補充風管、廢氣排出系統接口、熱電偶、溫控裝置、控制系統、爐體密封部件、爐口密封部件、絲束張力施加裝置，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。經過本裝置預氧化處理後的原絲接頭，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。
文檔編號D01F9/32GK201890957SQ20102065919
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年12月8日
發明者代春雷, 司繼松 申請人:北京化工機械廠