[实用新型]氧化炉

说明书

技术领域

本实用新型是一种碳纤维生产设备，具体的说是碳纤维生产过程中的氧化设备。

背景技术

众所周知，一条完整的碳纤维碳化生产线主要是由以下设备组成：退丝机、氧化炉、碳化炉、表面处理设备(电解机、水洗机、上浆机和烘干炉)、驱动装置、收丝机及其他配套设备等。

生产碳纤维的主要原材料是聚丙烯腈基原丝，未经处理的原丝是易燃材料，在常温下很容易燃烧，故在高温碳化(碳化温度在400℃～1500℃之间)前原丝必需要先进入氧化炉进行预氧化处理，预氧化处理是一个氧化、脱氢、脱氮、环化的过程，通过这一过程达到碳元素、氧元素富集和纤维定型的目的，最终的目的是使聚丙烯腈原丝的线型分子链结构转化为耐热的梯形分子链结构型式，使其在高温碳化时保持纤维的形态并且不燃烧，故预氧化处理过程亦称为“不燃化处理”过程。由此也可以得到一个结论，氧化炉是生产高质量碳纤维的关键设备之一。

原丝预氧化的流程如下，多束原丝从退丝机上退卷，通过导辊的牵引进出入氧化炉进行氧化处理，在200℃～300℃的均匀温度场内，原丝与炉内以一定速度流动的热空气发生氧化反应，而流动的热空气在炉内运动时会受到原丝丝束的阻力，当阻力达到一定程度时，空气流动速度减小，由此会影响到炉内温度的均匀性，最终会影响到原丝的氧化效果。对于小丝束(1K、3K和6K；1K——指一束原丝内含有1000根细长丝)原丝，因丝束小且纱片薄，相对阻力小，在轻微热风的作用下就能氧化透；但对于12K及以上规格原丝，因丝束大且纱片厚，在轻微热风的作用下丝束内部很难氧化透；如图1所示现有氧化炉其送热风口都位于炉体的一侧，而其回风口则都位于送热风口相对的另一侧，在同等条件下，离送风口近的原丝较容易氧化好，而离送风口远的原丝很难氧化透。传统的解决办法，一是采用增大热空气的流动速度可以把原丝氧化充分，但风速增大的直接后果是纤维中的部分细长丝被吹断形成毛丝，影响最终产品的质量；二是通过减少进入炉内的原丝丝束数，尽可能的减小对热空气的阻力，以充分把原丝氧化透，但这样做的结果是降低了氧化炉的生产能力，生产成本相对提高。

发明内容

为了解决上述现有设备技术的不足，本实用新型的目的是提供一种氧化炉，利用交互式送热风方式制造的氧化炉可有效解决上面提到的问题，在不增加热风速度的条件下，进入氧化炉内的原丝数可以尽量多，对于同一束原丝丝束在某一时段因阻力影响较大可能氧化不够充分，但在下一时段因受阻力影响相对会变小，深层次的氧化反应会继续进行；同样的，热风从两个侧面作用在丝束上，在一定程度上可以认为原丝不再存在离送风口远近而影响预氧化效果的问题。

本实用新型采用如下技术解决方案：设有炉体，炉体一侧上依次间隔设有与炉体内腔相通的送热风口及回风口，送热风口及回风口相对的炉体另一侧则依次间隔设有与炉体内腔相通的回风口及送热风口，相对应的送热风口与回风口相连通。

本实用新型的有益效果是：保证炉内温度的均匀性，可以充分把原丝氧化透，并可提高氧化炉的生产能力，降低生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为背景技术的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图中：1.送热风口，2.回风口，3.热风流动方向，4.氧化纤维。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。

如图2所示，本实用新型设有炉体，炉体一侧上依次间隔设有与炉体内腔相通的送热风口1及回风口2，送热风口1及回风口2相对的炉体另一侧则依次间隔设有与炉体内腔相通的回风口2及送热风口1，相对应的送热风口1与回风口2相连通，氧化纤维4穿过炉体内腔，送热风口1向炉体内腔中吹入热风，热风流动方向3垂直于氧化纤维4方向，由于多个送热风口1依次设在炉体的一侧及相对的另一侧，多个回风口2也同样依次设在炉体的一侧及相对的另一侧，这样利用交互式送热风方式制造的氧化炉可有在不增加热风速度的条件下，进入氧化炉内的原丝数可以尽量多，对于同一束原丝丝束在某一时段因阻力影响较大可能氧化不够充分，但在下一时段因受阻力影响相对会变小，深层次的氧化反应会继续进行；同样的，热风从两个侧面作用在丝束上，在一定程度上可以认为原丝不再存在离送风口远近而影响预氧化效果的问题。