一种碳纤维制备工艺及氧化炉制造技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维制备工艺及氧化炉，属于氧化炉技术领域，包括氧化炉体，氧化炉体的一端设置有进料口，另一端设有出料口，进料口上设有两个进风机，出料口上设有回风机，两个进风机之间设有限位机构，两个回风机之间设有清理机构，氧化炉体的内部还设有固位机构，固位机构设置在限位机构以及清理机构之间，固位机构的上下位置上设有调风机构，氧化炉体的内壁两侧还设有喷淋机构，氧化炉体的外壁上设有控制总成；本发明专利技术设有限位机构以及固位机构，可将进入氧化炉内的线束进行分区间隔开，使每个线束之间都处在一个相对独立的隔间通道内，这样可以减少线束之间的相互影响，利于氧化的进行。于氧化的进行。于氧化的进行。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维制备工艺及氧化炉


[0001]本专利技术属于氧化炉
，具体涉及一种碳纤维制备工艺及氧化炉。

技术介绍

[0002]碳纤维是纤维状的碳材料，及其化学组成中碳元素占总质量的90％以上。碳纤维及其复合材料具有高比强度，高比模量，耐高温，耐腐蚀，耐疲劳，抗挤变，导电，传热，和热膨胀系数小等一系列优异性能，它们既可以作为结构材料承载负荷，又可以作为功能材料发挥作用，因此碳纤维及其复合材料近年来发展十分迅速。
[0003]碳纤维在制作时一般需要经过纺丝、预氧化、碳化和石墨化等处理，预氧化时一般多采用氧化炉对其进行处理，氧化需处在高温环境下进行，且氧化是多为放热反应，导致炉内温度较高，可能会导致部分丝束发生燃烧现象，当炉内发生火灾时，多采用炉内的喷淋系统对炉内进行喷淋灭火，但是通常炉内火灾发生起初是某一丝束燃烧导致的，若对炉内整体喷淋会大大降低炉内的温度，导致氧化时间增长，影响整个生产周期；且断裂后的丝束因为张力原因会向两头移动，在移动过程中可能会粘附着在其它丝束上，从而对其他丝束的氧化造成影响；另外现有对炉内通气的方式一般采用从上到下的通气方式，此种方式会对丝束产生向下的压力，从而增加丝束断裂的风险，且丝束的底部因为丝束自身的阻挡，热风无法到达，从而导致受热不均匀的发生，影响氧化质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种碳纤维制备工艺及氧化炉，用以解决上述
技术介绍
中所面临的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种碳纤维制备氧化炉，包括氧化炉体，所述氧化炉体的一端设置有进料口，另一端设有出料口，所述进料口上设有两个进风机，两个进风机之间设有对丝束进行限位的限位机构，所述出料口上设有与进风机相对应的回风机，两个所述回风机之间设有对丝束表面焦油进行处理的清理机构，所述氧化炉体的内部还设有对丝束进行分隔固位的固位机构，所述固位机构设置在限位机构以及清理机构之间，所述固位机构的上下位置上设有对丝束进行平衡的调风机构，所述氧化炉体的内壁两侧还设有喷淋机构，所述氧化炉体的外壁上设有一用于控制氧化炉上的各种电性设备的控制总成。
[0007]通过上述技术方案，丝束经过外部传送辊进入氧化炉体内进行氧化，由于氧化时丝束可能因为断裂以及其他原因，影响到邻近的丝束氧化，采用限位机构将各个丝束在进入氧化炉体内之前分割开，可减少丝束之间的相互影响；而固位机构设置在炉内，这样可对炉内的丝束进一步的分割，使各个丝束处在单独的隔间内，从而减少之间的影响；清理机构则可对氧化时产生在丝束表面的焦油进行初步去除，从而利于后续的碳化操作；调风机构可以给予丝束竖直上、下的压力，使丝束能够位于之间，减少丝束断裂的发生；而喷淋机构则可在控制总成的驱动下进行定点喷淋灭火，来减少对整体的影响，从而不耽误加工进度。
[0008]进一步地，所述限位机构包括两个对称设置的第一安装槽，所述第一安装槽的内底部设有固定块，两个固定块之间设有第一辊轴，所述第一辊轴通过第二驱动电机驱动，所述第一安装槽内还设有第一螺纹柱，所述第一螺纹柱的一端与固定块顶部连接，另一端贯穿第一安装槽连接有第一驱动电机，所述第一螺纹柱上配合有第一滑块，所述第一滑块之间转动连接有第二辊轴。
[0009]通过上述技术方案，第一辊轴以及第二辊轴的作用，可以给予丝束一个向丝束前进方向的力，可利于丝束的移动，而第一驱动电机可改变两个辊轴之间的距离，以便于对不同粗细、厚度的丝束进行限位分区，增加其适用性。
[0010]进一步地，所述第一辊轴以及第二辊轴上均对称开设有若干个环口，所述环口内壁两侧设有橡胶垫。
[0011]通过上述技术方案，两个辊轴上设置的环口可将丝束限位在两个环口组成的空间内，从而对丝束进行分开限位，来减少丝束之间的影响，两边设置的橡胶垫够减少两个辊轴的刚度，从而减少因为刚度过大而对丝束造成挤压断裂的发生。
[0012]进一步地，所述清理机构包括第二安装槽，所述第二安装槽的内壁上下两侧对称设有若干伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的末端连接有安装壳，所述安装壳内可拆卸连接有刮板。
[0013]通过上述技术方案，上下设置的伸缩弹簧可根据丝束的粗细、厚度的丝束来调节两个刮板之间的距离，使刮板能够始终与丝束表面接触，从而利于对焦油的清理。
[0014]进一步地，所述安装壳内还设有收油箱，所述刮板上还贴合有若干吸油管，所述吸油管的前端设有吸油贴，所述吸油管的末端与收油箱连接。
[0015]通过上述技术方案，为了减少刮出的焦油在刮板上的聚集而影响刮板效率，可启动吸油管将刮出的焦油吸附到收油箱内收集，来保证清理焦油的质量以及效率。
[0016]进一步地，所述固位机构包括上下对称设置的两个防护网，两个防护网的两端与氧化炉体的内部连接，所述防护网之间等距设有若干个挡板，所述挡板与两个防护网之间形成若干个隔间通道，所述挡板上开设有若干个风孔，位于底部的所述防护网的侧边上还等距设有若干个红外温度传感器，所述红外温度传感器的排列方向与丝束移动方向相同。
[0017]通过上述技术方案，挡板组成的间隔通道可刚好将各个丝束之间分隔开，来减少相互影响，而设置的防护网以及风孔则便于热风以及喷淋水进入，以便于能及时对隔间通道内的丝束进行处理。
[0018]进一步地，所述调风机构包括接风管道，所述接风管道的一端为入风口，所述接风管道从入风口往管内依次延伸有若干个斜板，各个所述斜板的长度逐渐增加，各个所述斜板的下方均设有一出风口，所述出风口的出风方向垂直于固位机构，所述出风口内设有可以电控调节的若干阀片，位于固位机构上、下两侧的所述斜板的倾斜方向相反。
[0019]通过上述技术方案，通过设置的斜板可从丝束的上下面给予丝束一个压力，能使丝束处于一个相对平衡的状态，减少其断裂的发生，且可同时对丝束的两面进行热气流通，能够保证丝束的受热均匀，而两股热风在炉内对流，可使炉体里的热风能够动起来，形成一种热量小循环的效果，使丝束的加热更加均匀。
[0020]进一步地，所述喷淋机构包括设置在氧化炉体内壁的第三安装槽，所述第三安装槽内设有第二螺纹柱，所述第二螺纹柱的一端设有用于驱动的第三驱动电机，所述第二螺纹柱上配合有第二滑块，所述第二滑块与第三安装槽滑动连接，所述第二滑块上设有蓄水
箱，所述蓄水箱的出水端安装有电动喷头。
[0021]通过上述技术方案，采用第三驱动电机控制第二滑块在炉内来回移动来调整蓄水箱的位置，当火灾发生时可对点进行喷淋作业，从而不影响整体的加工进度。
[0022]一种碳纤维制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
[0023]步骤一、将通过湿法纺丝操作后得到的丝束送入到氧化炉体内，根据丝束的粗细或者厚度，驱动第一驱动电机，来调节第一辊轴以及第二辊轴的位置，从而调节两个环口之间的距离；
[0024]步骤二、将各个丝束依次穿过环口、隔间通道、两个刮板之间，启动外部输送辊以及氧化炉对丝束进行氧化；
[0025]步骤三、同时打开进风机对炉内通入热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维制备氧化炉，包括氧化炉体(1)，其特征在于，所述氧化炉体(1)的一端设置有进料口(2)，另一端设有出料口(3)，所述进料口(2)上设有两个进风机(4)，两个所述进风机(4)之间设有对丝束进行限位的限位机构(5)，所述出料口(3)上设有与进风机(4)相对应的回风机(6)，两个所述回风机(6)之间设有对丝束表面焦油进行处理的清理机构(7)，所述氧化炉体(1)的内部还设有对丝束进行分隔固位的固位机构(8)，所述固位机构(8)设置在限位机构(5)以及清理机构(7)之间，所述固位机构(8)的上下位置上设有对丝束进行平衡的调风机构(9)，所述氧化炉体(1)的内壁两侧还设有喷淋机构(10)，所述氧化炉体(1)的外壁上设有一用于控制氧化炉上的各种电性设备的控制总成(11)。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维制备氧化炉，其特征在于，所述限位机构(5)包括两个对称设置的第一安装槽(501)，所述第一安装槽(501)的内底部设有固定块(502)，两个固定块(502)之间设有第一辊轴(503)，所述第一辊轴(503)通过第二驱动电机(506)驱动，所述第一安装槽(501)内还设有第一螺纹柱(504)，所述第一螺纹柱(504)的一端与固定块(502)顶部连接，另一端贯穿第一安装槽(501)连接有第一驱动电机(505)，所述第一螺纹柱(504)上配合有第一滑块(507)，所述第一滑块(507)之间转动连接有第二辊轴(508)。3.根据权利要求2所述的一种碳纤维制备氧化炉，其特征在于，所述第一辊轴(503)以及第二辊轴(508)上均对称开设有若干个环口(509)，所述环口(509)内壁两侧设有橡胶垫(510)。4.根据权利要求1所述的一种碳纤维制备氧化炉，其特征在于，所述清理机构(7)包括第二安装槽(701)，所述第二安装槽(701)的内壁上下两侧对称设有若干伸缩弹簧(702)，所述伸缩弹簧(702)的末端连接有安装壳(703)，所述安装壳(703)内可拆卸连接有刮板(704)。5.根据权利要求4所述的一种碳纤维制备氧化炉，其特征在于，所述安装壳(703)内还设有收油箱(705)，所述刮板(704)上还贴合有若干吸油管(706)，所述吸油管(706)的前端设有吸油贴(707)，所述吸油管(706)的末端与收油箱(705)连接。6.根据权利要求1所述的一种碳纤维制备氧化炉，其特征在于，所述固位机构(8)包括上下对称设置的两个防护网(801)，两个防护网(801)的两端与氧化炉体(1)的内部连接，所述防护网(801)之间等距设有若干个挡板(802)，所述挡板(802)与两个防护网(801)之间形成若干个隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏才，
申请(专利权)人：元峻机械设备浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：