[实用新型]一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉及氧化设备

说明书

本实用新型涉及一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，包括炉体和至少两套热风循环系统；所有的热风循环系统里至少设有一套回风管路；每一套热风循环系统均包括循环风机、与循环风机输出端连接的进风管、与进风管出口相通的吹风管路、氧化腔、回风腔；回风腔内设有过滤网和加热器，吹风管路和回风管路分别位于氧化腔的入口处和出口处，吹风管路包括若干条吹风管，相邻的两条吹风管之间存在用于丝束流通的第一间隙；回风管路包括若干条回风管，相邻的两条回风管之间存在用于丝束流通的第二间隙，丝束在第一间隙和第二间隙之间往复穿过。本实用新型还涉及一种氧化设备，本实用新型可以对丝束做预氧化工艺处理。

技术领域

本实用新型涉及丝束氧化炉的技术领域，尤其涉及一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉及氧化设备。

背景技术

在碳纤维生产中，预氧化是至关重要的工序，其功能是将对线性分子链结构的原丝转化成耐热的梯形分子结构，该工序不仅与碳纤维的性能密切相关，也与碳纤维的制造成本息息相关。

尽管对原丝的预氧化有固体、液体及气流等处理方法，目前工业界主流的还是采用热风循环烘箱的方式，其中，水平吹风、垂直吹风、侧吹风、中央到两端吹风是目前工业流行的技术。对于任何吹风方式，都有一些共同的技术要求：如温度均匀、风速均匀、风场均匀、能耗低、排废量小、效率高、处理时间短、散热效率高等。

预氧化的核心功能不是加热，而是快速高效地将原丝预氧化过程中排除的大量热量带走。如果不及时带走热量，原丝的纤维就会热量集中，产生纤维之间的融并，这会导致后续碳化纤维的发脆、性能低下；如果热量聚集更多，丝束会发生起火，处理不当，甚至会导致氧化炉的爆炸。这会带来巨大的人员与财产的重大损失。所以，任何吹风方式，其实现的工艺要点是：保持一定的温度，让纤维高效持续反应，同时快速高效带走纤维化学反应产生的热量，让纤维不融并起火，反应越快速，需要带走的热量就越多。对设备的要求就越高。

随着碳纤维工业应用的强劲增长，低成本、大丝束碳纤维已经成为工业应用的必要品种。而氧化炉内的处理的纤维数量越大、质量越多，化学反应热就越多，这会导致纤维融并与起火的几率大幅度增加。当然，可以通过延长反应时间去控制这个剧烈反应，但带来的问题是，反应时间长、能耗增加、成本大幅增加的问题。所以，高载荷(处理纤维数量大)、高效率(快速带走反应热量)，高安全(不融并与起火)，低成本(预氧化时间短)对预氧化炉的设计与制造提出了更高的要求。

预氧化反应是一个与温度、时间密切相关的热化学反应，在一定条件下，温度越高，反应就越快，用时就越短。同时，如果反应温度越细分，在同样的能耗下及资本投资下，可以提高预氧化反应的效率及品质，降低热化学反应时间及成本。现有的预氧化炉及工艺是：把连续反应的工序分成3-10个温度段，每个温度由一个预氧化炉温区负责，由于这种工程方案太简化，大大偏离了预氧化热化学反应的根本原理，所以设备投资巨大且效率低下。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的第一目的是：提供实现多工作温度的丝束平行氧化炉，该丝束平行氧化炉结构精巧，各个热风循环系统分工合理，可以对丝束进行不同温度的氧化加工，确保丝束氧化的效率和效果。

本实用新型的另一个目的是提供一种氧化设备，可以将反应温度细分，在同样的能耗下及资本投资下，可以提高预氧化反应的效率及品质，降低热化学反应时间及成本。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，包括炉体和至少两套热风循环系统；所有的热风循环系统里至少设有一套回风管路；

每一套热风循环系统均包括循环风机、与循环风机输出端连接的进风管、与进风管出口相通的吹风管路、氧化腔、回风腔；循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风腔位于炉体内；