氧化炉及其炉口制造技术

本实用新型专利技术提出一种氧化炉及其炉口，炉口包括位于所述氧化炉两侧侧壁上的用于使纤维穿过的窄缝，还包括两个分别位于氧化炉两侧各所述窄缝外的炉口保温区；每个所述炉口保温区的壳体与所述氧化炉的侧壁围合成保温空间，且所述保温空间内设有多个相互平行并且用于缠绕所述纤维的导丝辊，所述炉口保温区的壳体上设有用于使纤维穿过的窄缝。通过设置炉口保温区，避免了热氧化空气流向外界大气造成的浪费，显著地降低了能耗，并且还能够避免外界冷空气进入到炉内，提升了炉内上下部位的温度稳定性，使炉内温度单一。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种碳纤维制造生产过程中对纤维进行氧化的氧化炉，本技术还涉及一种氧化炉的炉口。
技术介绍
聚丙烯腈基碳纤维作为一种高性能材料，具有高强度、高模量、高耐磨性、重量轻等特点，在工业、生活等多领域得到越来越广泛的应用。生产碳纤维属于典型的高能耗行业，电耗极大(主要用于转换为热能)，而其中的氧化阶段消耗的电能约占整个生产流程的40％。国内现有氧化炉普遍采用窄缝式密封结构，且炉体前后两面各有7～10条窄缝，由于窄缝密封的效率较低，使得炉内热空气的逸出和外界冷空气的吸入，造成炉内上下部位温度均一性较差，且热损失非常可观。因此，国内现有氧化炉普遍存在炉内上下部位温度不稳定、能耗大、热能利用率低的缺点，使得碳纤维生产成本居高不下。如何将现有氧化设备加以改进，开发出有利于提升上下部位温度稳定性、降低能耗的新结构已成为摆在碳纤维生产领域技术人员面前的一道难题。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本技术的一个目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种提升炉内上下部位温度稳定性、降低能耗的氧化炉的炉口。本技术的另一目的在于提供具有该炉口的氧化炉。本技术的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本技术的实践而习得。根据本技术的一个方面，一种氧化炉的炉口，包括位于所述氧化炉两侧侧壁上的用于使纤维穿过的窄缝，还包括两个分别位于氧化炉两侧各所述窄缝外的炉口保温区；每个所述炉口保温区的壳体与所述氧化炉的侧壁之间为保温空间，且所述保温空间内设有多个相互平行并且用于缠绕所述纤维的导丝辊，所述炉口保温区的壳体上设有用于使纤维穿过的窄缝。根据本技术的一实施方式，所述导丝辊两端的轴端部伸出至所述壳体之外，所述轴端部通过轴承支撑。根据本技术的一实施方式，所述炉口保温区的壳体与所述导丝辊之间设有迷宫式气封，所述迷宫式气封包括固定设置于所述壳体并套设于所述导丝辊的轴端部的套环，所述套环的内壁设有多个环绕所述轴端部的环槽。根据本技术的一实施方式，所述迷宫式气封还包括用于向所述环槽内通气的通气通道。根据本技术的一实施方式，所述环槽的数量大于等于三个。根据本技术的一实施方式，所述套环与所述导丝辊的轴端部的间隙为0.1～5mm。根据本技术的一实施方式，所述第二壳体外部设有轴承支架，所述轴承固定设置于所述轴承支架上。根据本技术的一实施方式，所述炉口保温区设有钢化玻璃门。根据本技术的一实施方式，所述第二壳体上的窄缝位于所述第二壳体的上部或下部。根据本技术的另一个方面，一种氧化炉，包括上述的炉口。由上述技术方案可知，本技术的优点和积极效果在于：本技术氧化炉的炉口，通过设置炉口保温区，能够利用该炉口保温区隔绝从氧化炉流出的热氧化空气，并使热氧化空气由该炉口保温区重新流回氧化炉，避免了热氧化空气流向外界大气造成的浪费，显著地降低了能耗，并且还能够避免外界冷空气进入到炉内，提升了炉内上下部位的温度稳定性，使炉内温度单一。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是本技术一实施方式的氧化炉的炉口的示意图；图2是炉口保温区内热氧化空气流向示意图；图3是炉口保温区的迷宫式气封的示意图；图4是迷宫式气封内空气流动示意图。图中：1、氧化区；10、第一壳体；101、热氧化空气入口；102、热氧化空气出口；2、炉口保温区；20、第二壳体；3、导丝辊；4、窄缝；5、窄缝；6、轴承支架；7、压盖；8、轴承；9、轴端部；13、套环；131、环槽；132、通气通道；30、纤维。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。参见图1至图4，本技术实施方式公开了一种氧化炉的炉口，该炉口用于在制造碳纤维的生产过程中对纤维30进行预氧化。参见图1，图1为本技术的炉口的示意图。氧化炉主要包括一个氧化区1，该氧化区1用于供入热氧化空气对纤维30进行氧化。氧化区1包括一个第一壳体10，该第一壳体10大致呈一个长方体，在第一壳体10的上部设有热氧化空气入口101，下部设有热氧化空气出口102，在热氧化空气出口102设置有引风机(图中未示出)。该第一壳体10可由金属材料制成，例如可由铁质材料、铝制材料或不锈钢等制成，该第一壳体10也可用建筑材料制成，例如该第一壳体10可为钢筋混凝土结构或砖土结构。本实施方式的炉口包括位于氧化炉的第一壳体10的两侧侧壁上的可供纤维30穿过的窄缝4，还包括两个分别位于氧化炉的第一壳体10的两侧各个窄缝4外的炉口保温区2。这两个炉口保温区2用于对氧化区1内的热氧化空气进行保温，减少热氧化空气散发到外界的热量。纤维30从窄缝4处穿过该第一壳体10，热氧化空气从该热氧化空气入口101进入到氧化区1的内部，然后从该热氧化空气入口101流向热氧化空气出口102，在热氧化空气流动过程中，可以对纤维30进行氧化。这两个炉口保温区2各包括一个第二壳体20。该第二壳体20可由金属材料制成，例如可由铁质材料、铝制材料或不锈钢等制成，该第二壳体20也可用建筑材料制成，例如该第二壳体20可为钢筋混凝土结构或砖土结构。该第二壳体20与氧化炉的第一壳体10的侧壁之间为保温空间，并且，该保温空间与氧化炉的第一壳体10的内部空间通过该第一壳体10的侧壁上的窄缝4相连通。在该保温空间内设有多个相互平行并且用于缠绕纤维30的导丝辊3。纤维30绕过两个炉口保温区2内部的导丝辊3时，可以形成蛇形的行进路线，使得纤维30多次与氧化区1内的热氧化空气接触，达到较好的氧化效果。参见图1及图3，导丝辊3的两端的轴端部9伸出至第二壳体20之外，并且轴端部9通过轴承8支撑。轴承8可以直接安装在第二壳体20上，也可在第二壳体20的外部设置与该第二壳体20间隔设置的轴承支架6，并将轴承8固定设置在轴承支架6上，在第二壳体20上还设置有用于使纤维30穿过的窄缝5。纤维30从其中一个炉口保温区的窄缝5进入到炉口保温区和氧化区，再从另一个炉口保温区的窄缝穿出。通过设置两个炉口保温区，可以将两个炉口保温区2与氧化区1组合成一个基本上全封闭的空间结构，主要通过炉口保温区2上的窄缝5与外界大气连通。从热氧化空气入口101进入到氧化区1的热氧化空气，会从氧化区1的窄缝4处流出到氧化区1之外，但是，由于炉口保温区2的存在，使得热氧化空气从氧化区1流出之后，不会散发到外界大气中，而是仍然处于全封闭空间结构。从炉口保温区2上的窄缝5中泄露的热氧化空气的量基本上可以忽略不计，因而具有较好的保温效果，显著地降低了能耗。进一步而言，参见图1及图2，图2为炉口保温区2内热氧化空气流向示意图。在工作时，引风机不断地将热氧化空气从热氧化空气出口102处抽走。热氧化空气会在第一壳体10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化炉的炉口，包括位于所述氧化炉两侧侧壁上的用于使纤维穿过的窄缝，其特征在于，还包括两个分别位于氧化炉两侧各所述窄缝外的炉口保温区；每个所述炉口保温区的壳体与所述氧化炉的侧壁之间为保温空间，且所述保温空间内设有多个相互平行并且用于缠绕所述纤维的导丝辊，所述炉口保温区的壳体上设有用于使纤维穿过的窄缝。

【技术特征摘要】
1.一种氧化炉的炉口，包括位于所述氧化炉两侧侧壁上的用于使纤维穿过的窄缝，其特征在于，还包括两个分别位于氧化炉两侧各所述窄缝外的炉口保温区；每个所述炉口保温区的壳体与所述氧化炉的侧壁之间为保温空间，且所述保温空间内设有多个相互平行并且用于缠绕所述纤维的导丝辊，所述炉口保温区的壳体上设有用于使纤维穿过的窄缝。2.根据权利要求1所述的炉口，其特征在于，所述导丝辊两端的轴端部伸出至所述壳体之外，所述轴端部通过轴承支撑。3.根据权利要求2所述的炉口，其特征在于，所述炉口保温区的壳体与所述导丝辊之间设有迷宫式气封，所述迷宫式气封包括固定设置于所述壳体并套设于所述导丝辊的轴端部的套环，所述套环的内壁设有多个环绕所述轴端部的环槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：许栋铭，
申请(专利权)人：北京建盛达工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11