CN208829801U - 碳纤维生产用预氧化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种碳纤维生产用预氧化炉。本实用新型包括炉体，所述炉体外部设置有循环风箱，循环风箱和炉体之间形成空腔，空腔里面在炉体的一侧设置有循环风机，循环风机的吹风口位置设置有电加热管，炉体的顶部设置有进风口，炉体的底部设置有出风口，炉体的前端设置有原丝进口，炉体的后端设置有原丝出口，原丝进口处和所述原丝出口处分别设置有传动辊，进风口的设置在原丝进口和原丝出口通道的中间，并且从原丝进口方向到原丝出口方向每一列进风口与前一列进风口之间的距离是其与后一列进风口之间距离的1.05‑1.1倍，每个所述出风口位于每个进风口的垂直方向的下方。本实用新型空气流通效果好，设备内部散热均匀。

Description

碳纤维生产用预氧化炉

技术领域：

本实用新型涉及一种碳纤维生产用预氧化炉，属于碳纤维生产设备技术领域。

背景技术：

碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。

碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得。应用较普遍的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。碳纤维的制造包括纤维纺丝、热稳定化（预氧化）、碳化、石墨化等4个过程。其间伴随的化学变化包括，脱氢、环化、预氧化、氧化及脱氧等。

预氧化是碳纤维生产过程中一个重要的环节，预氧化以得到耐热和不熔的纤维，在预氧化过程中，保证均质化的前提下，尽可能缩短预氧化时间便于节能，为了解决上述问题，中国专利CN201621022460.5公开了一种预氧化炉，并具体公开了以下技术特征：包括炉体，在所述炉体内平行设置有多排波浪形导流板，在所述导流板之间形成多条可供原丝穿过的通路，所述原丝以之字形依次穿过所述通路，在所述导流板上端设置有热气流喷入管，在所述导流板的下端设置有气流吸入管。由于预氧化是个放热的过程，进入炉内的空气一方面需要供给氧化反应所必须的氧，瞬时带走反应热，避免纤维的蓄热、过热而使得纤维烧断，这种波浪形导流板会增加空气流动的阻力，使得热量集聚，使用效果并不好。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对上述存在的问题提供一种碳纤维生产用预氧化炉，空气流通效果好，设备内部散热均匀，瞬时带走反应热，避免纤维的蓄热、过热而使得纤维烧断，工作稳定可靠。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种碳纤维生产用预氧化炉，包括炉体，所述炉体外部设置有循环风箱，所述循环风箱和所述炉体之间形成空腔，所述空腔里面在所述炉体的一侧设置有循环风机，所述循环风机的吹风口位置设置有电加热管，所述的炉体的顶部设置有进风口，所述炉体的底部设置有出风口，所述炉体的前端设置有原丝进口，所述炉体的后端设置有原丝出口，所述原丝进口处和所述原丝出口处分别设置有传动辊，所述进风口的设置在原丝进口和原丝出口通道的中间，并且从原丝进口方向到原丝出口方向的进风口布置间距逐渐缩小，从原丝进口方向到原丝出口方向每一列进风口与前一列进风口之间的距离是其与后一列进风口之间距离的1.05-1.1倍，每个所述出风口位于每个进风口的垂直方向的下方。

所述的碳纤维生产用预氧化炉，所述的炉体通过底部支架设置在所述的风箱中。

所述的碳纤维生产用预氧化炉，所述的风箱上位于所述循环风机的位置设置有进风口。

所述的碳纤维生产用预氧化炉，所述出风口的位置设置有喇叭口型凹槽。

所述的碳纤维生产用预氧化炉，所述循环风箱顶部设置有排气口，所述排气口连接焚烧炉。

有益效果：

本实用新型的进风口设置在原丝进口和原丝出口通道的中间，并且从原丝进口方向到原丝出口方向的进风口布置间距逐渐缩小，从原丝进口方向到原丝出口方向每一列进风口与前一列进风口之间的距离是其与后一列进风口之间距离的1.05-1.1倍，每个所述出风口位于每个进风口的垂直方向的下方。充分考虑了原丝预氧化过程中的放热，随着放热产生，通风口越来越密集，瞬时带走反应热，避免纤维的蓄热、过热而使得纤维烧断，工作稳定可靠。

附图说明：

图1是本实用新型的俯视结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

图中1、炉体；2、循环风箱；3、空腔；4、循环风机；5、电加热管；6、进风口；7、出风口；8、原丝进口；9、原丝出口；10、传动辊；11、底部支架；12、空气入口；13、排气口；14、焚烧炉；15、原丝。

具体实施方式：

实施例1：

如图1-3所示：本实施例的碳纤维生产用预氧化炉，包括炉体1，所述炉体外部设置有循环风箱2，所述循环风箱和所述炉体之间形成空腔3，所述空腔里面在所述炉体的一侧设置有循环风机4，所述循环风机的吹风口位置设置有电加热管5，所述的炉体的顶部设置有进风口6，所述炉体的底部设置有出风口7，所述炉体的前端设置有原丝进口8，所述炉体的后端设置有原丝出口9，所述原丝进口处和所述原丝出口处分别设置有传动辊10，所述进风口的设置在原丝进口和原丝出口通道的中间，并且从原丝进口方向到原丝出口方向的进风口布置间距逐渐缩小，从原丝进口方向到原丝出口方向每一列进风口与前一列进风口之间的距离是其与后一列进风口之间距离的1.05-1.1倍，每个所述出风口位于每个进风口的垂直方向的下方。

所述的碳纤维生产用预氧化炉，所述的炉体通过底部支架11设置在所述的风箱中。

所述的碳纤维生产用预氧化炉，所述的风箱上位于所述循环风机的位置设置有空气入口12。空气入口便于补充新鲜空气，以供给氧化反应充分的氧气。

所述的碳纤维生产用预氧化炉，所述出风口的位置设置有喇叭口型凹槽。

所述的碳纤维生产用预氧化炉，所述循环风箱顶部设置有排气口13，所述排气口连接焚烧炉14。

工作原理：

原丝15从原丝进口方向进入，到原丝出口方向出来，循环热风经过电加热管加热以后通过进风口进入炉体，在炉膛内与丝发生热交换反应，促进预氧化反应，同时带走生成的小分子及反应热。从炉膛出来的热风进入循环风箱，在循环风箱中一部分通过回风管进入循环风机再次进行加热循环，并补充新鲜空气进入。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征等同替换所组成 的技术方案。本实用新型的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (5)

1.一种碳纤维生产用预氧化炉，其特征是：包括炉体，所述炉体外部设置有循环风箱，所述循环风箱和所述炉体之间形成空腔，所述空腔里面在所述炉体的一侧设置有循环风机，所述循环风机的吹风口位置设置有电加热管，所述的炉体的顶部设置有进风口，所述炉体的底部设置有出风口，所述炉体的前端设置有原丝进口，所述炉体的后端设置有原丝出口，所述原丝进口处和所述原丝出口处分别设置有传动辊，所述进风口的设置在原丝进口和原丝出口通道的中间，并且从原丝进口方向到原丝出口方向的进风口布置间距逐渐缩小，从原丝进口方向到原丝出口方向每一列进风口与前一列进风口之间的距离是其与后一列进风口之间距离的1.05-1.1倍，每个所述出风口位于每个进风口的垂直方向的下方。

2.根据权利要求1所述的碳纤维生产用预氧化炉，其特征是：所述的炉体通过底部支架设置在所述的风箱中。

3.根据权利要求1所述的碳纤维生产用预氧化炉，其特征是：所述的风箱上位于所述循环风机的位置设置有进风口。

4.根据权利要求1所述的碳纤维生产用预氧化炉，其特征是：所述出风口的位置设置有喇叭口型凹槽。

5.根据权利要求1所述的碳纤维生产用预氧化炉，其特征是：所述循环风箱顶部设置有排气口，所述排气口连接焚烧炉。