一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉及氧化设备制造技术

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术还涉及一种氧化设备，本实用新型专利技术可以对丝束做预氧化工艺处理。

A kind of parallel oxidation furnace and equipment for realizing multi working temperature

【技术实现步骤摘要】
一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉及氧化设备
本技术涉及丝束氧化炉的
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本技术的第一目的是：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。本技术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，本技术采用如下技术方案：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；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，沿着风的循环路径，风依次经过循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风管路、回风腔内的过滤网、回风腔内的加热器；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。每一套热风循环系统拥有不同的温度，每个丝束平行氧化炉可以有不同工作温度对丝束进行氧化。丝束在每一套热风循环系统的氧化腔内反复穿过。进一步的是：氧化腔分为第一氧化腔和第二氧化腔；热风循环系统还包括安装在吹风管内的分流器；第一氧化腔和第二氧化腔对称分布在吹风管的两侧，吹风管有一个总管和两个分管，吹风管的总管与进风管相通，吹风管的两个分管分别与第一氧化腔和第二氧化腔相通，分流器位于总管和两个分管的交汇处，分流器呈V形，分流器有两个分流面，其中一个分流面朝向其中一个分管，另一个分流面朝向另一个分管，第一氧化腔的风向和第二氧化腔的风向相反，炉体内的两端均有回风管路，第一氧化腔的出口和第二氧化腔的出口分别与炉体内的两端的回风管路相通。丝束反复经过第一氧化腔和第二氧化腔进行氧化，分流器可以将热风进行分流后送至第一氧化腔和第二氧化腔。进一步的是：氧化腔分为第一氧化腔和第二氧化腔；热风循环系统还包括与进风管相通的分流器；分流器有两个出口，分流器的两个出口均通过吹风管分别与第一氧化腔和第二氧化腔相通，第一氧化腔和第二氧化腔对称分布在分流器的两侧且第一氧化腔的风向和第二氧化腔的风向相反，炉体内的两端均有回风管路，第一氧化腔的出口和第二氧化腔的出口分别与炉体内的两端的回风管路相通。丝束反复经过第一氧化腔和第二氧化腔进行氧化，分流器可以将热风进行分流后通过吹分管送至第一氧化腔和第二氧化腔。进一步的是：某一套热风循环系统的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环系统的回风腔相通，且该套热风循环系统的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与相邻的热风循环系统的回风腔相通。热风通过回风管路回到回风腔进行不断循环。进一步的是：热风循环系统的套数为双数，所有的热风循环系统两两为一个循环组，每个循环组之间相互独立，一个循环组的两套热风循环系统相邻，一个循环组中，某一套热风循环系统的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环系统的回风腔相通，且该套热风循环系统的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与另一套的热风循环系统的回风腔相通。不同的循环组相互独立且拥有不同的氧化温度。进一步的是：热风循环系统还包括引风罩；引风罩的入口与进风管的出口相通，引风罩的出口与吹风管路的入口相通，引风罩可以引导风流向吹风管路。进一步的是：热风循环系统还包括驱动电机；循环风机位于回风腔内，驱动电机位于炉体外且驱动电机的输出端与循环风机连接，相邻的两套热风循环系统的循环风机的吹风方向相反，驱动电机驱动循环风机吹风。一种利用上述实现多工作温度的丝束平行氧化炉的氧化设备，氧化设备有若干台，丝束依次穿过所有的氧化设备；每台氧化设备包括平行氧化炉单元、分别设置在平行氧化炉单元两端的第一往复导丝辊组件和第二往复导丝辊组件、若干个张力控制组件；平行氧化炉单元包括至少一个丝束平行氧化炉，张力控制组件用于连接从丝束平行氧化炉初始入口进去的丝束或从丝束平行氧化炉末端出口出来的丝束；张力控制组件可以产生一定的预张力，便于丝束的输送。回风管路位于炉体内，同一套回风管路里的所有第二间隙从下往上依次分布，同一套吹风管路里的所有第一间隙从下往上依次分布，第一往复导丝辊组件设有从下往上分布的若干个第一转弯辊组，第二往复导丝辊组件设有从下往上分布的若干个第二转弯辊组，所有的第一转弯辊组、所有的第一间隙、所有的第二间隙、所有的第二转弯辊组从下往上一一对应等高分布，丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，其特征在于：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；/n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；/n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，沿着风的循环路径，风依次经过循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风管路、回风腔内的过滤网、回风腔内的加热器；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。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，其特征在于：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；
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，沿着风的循环路径，风依次经过循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风管路、回风腔内的过滤网、回风腔内的加热器；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。


2.按照权利要求1所述的一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，其特征在于：氧化腔分为第一氧化腔和第二氧化腔；热风循环系统还包括安装在吹风管内的分流器；第一氧化腔和第二氧化腔对称分布在吹风管的两侧，吹风管有一个总管和两个分管，吹风管的总管与进风管相通，吹风管的两个分管分别与第一氧化腔和第二氧化腔相通，分流器位于总管和两个分管的交汇处，分流器呈V形，分流器有两个分流面，其中一个分流面朝向其中一个分管，另一个分流面朝向另一个分管，第一氧化腔的风向和第二氧化腔的风向相反，炉体内的两端均有回风管路，第一氧化腔的出口和第二氧化腔的出口分别与炉体内的两端的回风管路相通。


3.按照权利要求1所述的一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，其特征在于：氧化腔分为第一氧化腔和第二氧化腔；热风循环系统还包括与进风管相通的分流器；分流器有两个出口，分流器的两个出口均通过吹风管分别与第一氧化腔和第二氧化腔相通，第一氧化腔和第二氧化腔对称分布在分流器的两侧且第一氧化腔的风向和第二氧化腔的风向相反，炉体内的两端均有回风管路，第一氧化腔的出口和第二氧化腔的出口分别与炉体内的两端的回风管路相通。


4.按照权利要求2或3所述的一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，其特征在于：某一套热风循环系统的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环系统的回风腔相通，且该套热风循环系统的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与相邻的热风循环系统的回风腔相通。


5.按照权利要求4所述的一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，其特征在于：热风循环系统的套数为双数，所有的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：林刚，
申请(专利权)人：广州赛奥碳纤维技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44