预氧化炉的制作方法

文档序号:12179940阅读:1189来源:国知局

本实用新型涉及碳纤维生产,更具体地涉及一种预氧化炉。



背景技术:

预氧化指碳纤维原丝在碳化前须经的预氧化过程,在沥青基称作稳定化。以聚丙烯腈原丝的预氧化为例,要在200~400℃的空气中,在适当张力下经历分子链的环化、交联、脱氢、氧化等一系列的复杂反应,使它转化成热稳定并具有半导体电阻值的吡啶环梯形结构,其耐热性、抗燃性和导电性等均有所提高。提高预氧化温度可以大大缩短预氧化时间,但是随着预氧化温度的提高,预氧化反应激烈,释放出大量的反应热,如何排出和带走反应热则成为工艺的核心。



技术实现要素:

针对现有技术的缺陷,本实用新型提供了一种预氧化炉。

一种预氧化炉,包括炉体1,所述炉体1内设置有隔板12,所述隔板将所述炉体1内部分隔为第一加热区3和第二加热区4,在所述第一加热区3内设置有第一加热元件6,在所述第二加热区4内设置有第二加热元件7,在所述第一加热区3和第二加热区4的底部设置有分散板8,所述炉体1的底部设置有进气孔9,顶部开设有排气孔10,在所述第一加热区3和第二加热区4中填充有热介质粒子5,所述炉体1的左侧设置有第一高压密封室11,右侧设置有第二高压密封室21,原丝2依次穿过所述第一高压密封室11、第一加热区3、第二加热区4和第二高压密封室21。

可选的,所述第一高压密封室11预第一气孔13相连,第二高压密封室21与第二气孔22相连。在所述第二高压密封室21后还设置有粒子去除器14。

本实用新型的有益效果是:可将预氧化反应热及时传递给流动的气体和固体微粒,避免因纤维过热而引起的连锁预氧化反应失控。同时,可提高预氧化温度,显著缩短预氧化时间。

附图说明

图1是本实用新型预氧化炉的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明,使本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图,重点在于示出本实用新型的主旨。

如图1所示,一种预氧化炉,包括炉体1,所述炉体1内设置有隔板12,所述隔板将所述炉体1内部分隔为第一加热区3和第二加热区4,在所述第一加热区3内设置有第一加热元件6,在所述第二加热区4内设置有第二加热元件7,在所述第一加热区3和第二加热区4的底部设置有分散板8,所述炉体1的底部设置有进气孔9,顶部开设有排气孔10,在所述第一加热区3和第二加热区4中填充有热介质粒子5,所述炉体1的左侧设置有第一高压密封室11,右侧设置有第二高压密封室21,原丝2依次穿过所述第一高压密封室11、第一加热区3、第二加热区4和第二高压密封室21。

进一步的,所述第一高压密封室11预第一气孔13相连,第二高压密封室21与第二气孔22相连,通过第一气孔13和第二气孔22提供的高压气体完成密封。在所述第二高压密封室21后还设置有粒子去除器14,粒子去除器14用于去除附着于原丝2上的热介质粒子。

本新型中,原丝2缠绕于原丝筒15上,通过放线结构放线,原丝通过前导向辊17、19后进入炉体1完成预氧化处理,之后原丝通过后导向辊18、20后 缠绕于收丝辊16上。空气由进气孔9导入炉内,经过分散板8与热介质粒子5接触,并使其流动而形成流化床,纤维原丝2处于流化床之中,废气由排气孔10排出炉外。同时,为了防止热介质粒子5和加热空气由纤维的出、入口外流,在炉的两端设置第一高压密封室11和第二高压密封室21,并将由预氧化炉出来的热介质粒子通过去除器14去除,除去纤维表面附着热介质粒子的方法有空气吹流法、吸引法、液体洗净法等。热介质拉子5的粒径在10目以上,耐热性在400度以上,热介质粒子可以采用氧化铝、碳化硅、二氧化硅、炭粒子等。预氧化炉具有气—固—固传热结构,传热效果远好于气—固传热结构,可将预氧化反应热及时传递给流动的气体和固体微粒,避免因纤维过热而引起的连锁预氧化反应失控。同时,由于气—固—固传热效率高,可瞬时带走反应热,因而可提高预氧化温度,显著缩短预氧化时间。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已,本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

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