专利名称：一种对pan原丝接头进行预氧化的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碳纤维生产工艺中的预氧化装置，尤其是一种对原丝接头行预氧 化处理的装置。
背景技术：
用聚丙烯晴基(PAN)原丝生产碳纤维的工艺中，原丝的预氧化是很关键的一个工 艺过程，预氧化的目的是使PAN原丝的线型大分子链经预氧化处理后变为耐热梯形结构， 不熔不燃，然后才能进入碳化炉进行高温碳化处理，从而得到高性能的碳纤维。但是预氧化 过程中，因为预氧化过程是个放热过程，所以经常会发生因蓄积在原丝纤维中的热量来不 及被带走而起火的事故。众所周知，原丝质量不过关造成的乱丝毛丝是起火的重要原因，经 我们生产总结研究发现，原丝接头部位由于原丝相互重叠交织，预氧化过程中热量更不容 易被带走，并且此处厚度也相应比正常部位厚一些，处理过程中由于与设备的摩擦，很容易 产生毛丝乱丝，造成原丝接头部位比其他地方更容易起火。这带来的后果是，增加了原丝预 氧化生产工序的不稳定性和不安全性，增加了工作量，降低了生产效率，增加了生产成本。
发明内容
为了解决上述原丝接头部位容易起火的问题，本发明的目的是提供一种对原丝接 头进行预氧化的装置，从而解决正常生产中出现的上述问题，该装置的特点是结构简单， 上下炉体可分开，操作方便，利于生产化应用，适用于1K-320K不同规格原丝接头的预氧化处理。本发明采用如下技术解决方案一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，设有上 炉体、下炉体，其中上炉体内部设有集风器，下炉体设有送风器，弹性可伸缩的循环风管将 上炉体顶部出风口和下炉体底部进风口连接到一起，循环风管上依次设有新鲜空气补充风 管、循环风机、废气排出系统和加热装置。上炉体设有起吊装置，方便原丝接头部位随时放入炉体进行预氧化处理，上下炉 体之间是由耐300°C高温硅橡胶或氟橡胶材质构成的弹性Z型结构炉体密封部件，该结构 为可以有效的防止装置工作时炉内热气体的外泄，上、下炉体两端头各设有炉口密封部件， 炉口密封部件为耐300°C高温的软硅橡胶或氟橡胶材质，在起到密封作用的同时，不伤害原丝。张力施加装置在炉口外将丝束固定并施加一定张力，送风器设置在下炉体，集风 器设置在上炉体，上、下炉体间由弹性的循环风管连接，循环风管有一定伸缩性，可以伴随 上炉体吊起，循环风管上设置有新鲜空气补充管，可以随时补充新鲜空气，循环风管上还设 有废气排出系统接口，可定量排出废气，循环风机和加热器布置在循环风管上，用来提供给 炉体循环的高温气体，8-10支热电偶均布在集风器侧炉体内腔截面上，温控装置根据热电 偶所测温度对加热器进行温度控制，控制系统则控制循环风机风量、新鲜空气补充管和废 气排出系统接口阀门的开度。
本发明的有益效果是经过本装置预氧化处理后的原丝接头，在进入正常生产的 预氧化炉中时，已经具备了不熔不燃的性能，从而降低了原丝在预氧化炉中起火燃烧的可 能性，增强了原丝预氧化生产工序的稳定性和安全性，减少了工作量，提高了生产效率，降 低了成本。
图1为本发明对原丝接头进行预氧化的装置的结构图；图2为本发明的装置的K向视图；图3为发明中上下炉体间Z型密封结构的局部放大图；图4为本发明中张力施加装置的局部放大图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。一种对原丝接头行预氧化处理的装置，设有上炉体5，下炉体2，上炉体设有保温 层6，下炉体也设有同样的保温层，上炉体下部设有Z型弹性密封4，下炉体设有与之对应 的Z型弹性密封14，上炉体内部设有集风器7，下炉体设有送风器1，弹性可伸缩的循环风 管13将上炉体顶部出风口和下炉体底部进风口连接到一起，循环风管13上依次设有新鲜 空气补充风管9、循环风机11、废气排出系统接口阀17、加热器12，两束原丝通过接丝器接 完接头后，用吊具通过吊耳8将上炉体5吊起，将原丝丝束3接头部位放入炉腔，放下上炉 体5，待Z型弹性密封4和14吻合后，用螺栓16将上炉体5和下炉体2把紧，同时上下炉 体炉口的炉口密封部件15在螺栓把紧力作用下，将丝束紧紧的压合在一起，减少了炉内热 气体的外泄，张力施加装置中的液压缸22将丝束3顶紧固定，弹簧M对丝束3施加一定张 力，弹簧张紧力可调节，设置在新鲜空气补充管9上的进气阀10适当开启，开启风机11，开 启加热器12，经过加热器12加热的热气体通过送风器1进入炉腔，垂直的吹向丝束接头部 位，使丝束接头部位充分预氧化，变为不熔不燃的氧化纤维，然后热空气再由由集风器7收 集到循环风管进入，操作过程中风机风量、转速、阀门10及17的开度都是由控制系统20根 据丝束接头的氧化处理状态进行调节，温控装置19根据测温用热电偶18测得的温度，随时 调整控制加热器12的加热温度，使原丝接头达到不熔不燃状态后，加热器12停止加热，待 炉体冷却后，循环风机11停止运转，吊起上炉体5，取出丝束即完成装置工作。
权利要求
1.一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，设有上炉体、下炉体，其特征在于上炉体 内部设有集风器，下炉体设有送风器，弹性可伸缩的循环风管将上炉体顶部出风口和下炉 体底部进风口连接到一起，循环风管上依次设有新鲜空气补充风管、循环风机、废气排出系 统和加热装置。
2.根据权利要求1所述的一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，其特征在于上炉 体上设有起吊装置。
3.根据权利要求1所述的一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，其特征在于上、下 炉体内设有保温层。
4.根据权利要求1所述的一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，其特征在于上、下 炉体之间设置炉体密封部件。
5.根据权利要求4所述的一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，其特征在于该密 封部件为耐高温弹性Z型密封结构。
6.根据权利要求4所述的一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，其特征在于所述 的密封部件为耐高温软硅橡胶或氟橡胶。
7.根据权利要求1所述的一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，其特征在于设有 张力施加装置，该装置夹紧丝束的同时，作用于丝束一定张力，并可调节张力大小。
8.根据权利要求1所述的一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，其特征在于上、下 炉体两端头各设有炉口密封部件，炉口密封部件为耐300°C高温的软硅橡胶或氟橡胶材质。
9.根据权利要求1所述的一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，其特征在于设置 温控装置调整所述加热装置的加热温度。
10.根据权利要求1所述的一种对PAN原丝接头进行预氧化的装置，其特征在于设置 控制系统控制循环风机风量、新鲜空气补充管和废气排出系统接口阀门的开度。
全文摘要
本发明涉及一种碳纤维生产工艺中的预氧化装置，具体的来说是对原丝接头行预氧化处理的装置，解决未经处理的原丝进入正常的氧化工序后容易起火燃烧的问题。本发明提供一种对原丝接头进行预氧化的装置，设有上炉体、下炉体、循环风机、加热器、送风器、集风器、循环风管、新鲜空气补充风管、废气排出系统接口、热电偶、温控装置、控制系统、炉体密封部件、炉口密封部件、丝束张力施加装置，上炉体设有起吊装置，方便原丝接头部位随时放入炉体进行预氧化处理。经过本装置预氧化处理后的原丝接头，在进入正常生产的预氧化炉中时，已经具备了不熔不燃的性能，从而降低了原丝在预氧化炉中起火燃烧的可能性。
文档编号D01F9/22GK102094262SQ20101058614
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者代春雷, 司继松 申请人:北京化工机械厂