一种生产沥青炭纤维的不熔化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种生产沥青炭纤维的不熔化炉，由排风母管和排风风机及若干层加热炉体组成，每层加热炉体由纤维束专用网带输送轨道、炉腔气体加热和循环系统和测温控温系统组成。本实用新型专利技术采用各纤维束专用轨道网带输送，有效避免了纤维摩擦起毛、断裂现象的发生；每个炉腔设有独立的热风循环系统，不熔化温场和风速均匀，使各炉腔内温度容易控制；提高了沥青炭纤维的质量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种生产浙青炭纤维的不熔化炉，该装置是生产浙青炭纤维连续长丝的设备。
技术介绍
不熔化是制备浙青炭纤维重要过程之一，不熔化工艺参数直接影响浙青炭纤维的结构与性能。不熔化炉是对炭纤维原丝进行氧化处理的热处理炉，要求炉膛内有均匀的气流温度和充分的氧含量，并且不熔化过程中无自燃现象出现。现有不熔化炉多采用外热式电阻丝加热装置，电阻丝通常设置在氧化炉各炉膛的上下层之间，其排布和分布具有局限性，而且上下炉膛相互之间存在热传导，导致炉腔内温度不均匀。针对温度区间的分布，不熔化过程一般需进行多段牵伸，以适应不同阶段的纤维结构转化，但是牵伸容易造成纤维起毛、断丝，从而影响纤维产品的力学性能。专利“一种预氧化炉”(专利号:CN200910144302.5)提到的预氧化炉，适用于聚丙烯腈系炭纤维生产，其炉体内固定有横置的隔板，将炉体内的炉室分成若干层相互独立炉腔，每层炉腔侧壁上均设置有进风口和出风口，此设计解决了预氧化设备在温度均匀性方面的问题，但连续长纤维束丝炭纤维在不熔化生产过程中由于摩擦牵引，容易使纤维表面产生损伤、毛丝、断丝等，致使纤维性能大大的降低，产品合格率降低，特别浙青纤维原丝强度低而且较脆，在不熔化过程中摩擦，牵引将对浙青纤维造成毛丝、断丝等致命的影响。专利“一种生产碳纤维的预氧化炉”(专利号:CN201020672103.X)提供了一种能耗低、炉腔内温度场均匀的生产碳纤维的预氧化炉。专利“叠层式外热预氧化炉”(专利号:CN200620071568.3)提供了一种叠层式预氧化炉，丝束在炉内采用叠层式运行方式，通过导丝辊的牵引实现浙青炭纤维丝束的进出炉。以上专利所提供的预氧化炉均存在同样的缺陷:不熔化过程中，牵引摩擦将对浙青炭纤维表面产生损伤，甚至断丝，大大降低了浙青炭纤维的性能，使产品合格率降低。·李安邦、高瑞林在论文“浙青连续纺丝工艺和装置”中提出原丝连续自由落框收丝，整框不熔化的过程；浙青纤维自由落框纤维丝束呈圆圈乱堆结构，丝束之间多点搭接。不熔化后纤维由于弯曲产生应力、丝束之间搭接，丝束在后处理中容易断丝。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种生产浙青炭纤维的不熔化炉，减少制作过程中浙青炭纤维的摩擦，做到浙青炭纤维的牵引力接近于零，有效避免了浙青炭纤维因表面摩擦起毛以及断裂现象的发生，大大提高了浙青炭纤维产品的质量。本技术的技术方案是:一种生产浙青炭纤维的不熔化炉，由排风母管和排风风机及若干层加热炉体组成，每层加热炉体由纤维束专用网带输送轨道、炉腔气体加热和循环系统和测温控温系统组成；所述纤维束专用网带输送轨道由纤维束专用网带及其传动系统组成，纤维束专用网带上依运行方向设有若干网带凸起，在相临的两个网带凸起间形成网带丝槽，上层纤维束专用网带丝槽与下层纤维束专用网带丝槽同宽，且上层纤维束专用网带丝槽与下层纤维束专用网带丝槽的中心线一致，纤维束专用网带由网带输送辊固定；所述每层气体加热和循环系统由热风循环风机、若干加热器、进风分布板、出风分布板、排风控制阀组成，在每层热风循环风机出口管处设有若干加热器接炉腔进风口，在炉腔进风口处设有进风分布板，在炉腔出风口处设有出风分布板，每层炉腔出风口经每层出风管和每层补风控制阀接每层循环风机的进风口，每层炉腔出风口还经每层排风控制阀与排风风机进风口联接，排风风机的出风口接大气；所述各炉腔均有温度控制系统，用于炉内气体温度的采集、监测和控制。本技术还包括氮气灭火系统,氮气灭火系统由氮气供给装置、氮气母管阀门、氮气母管、每层氮气阀门组成，氮气供给装置经氮气母管阀门和氮气母管与每层氮气阀门联接，每层氮气阀门接每层热风循环风机进风口。本技术具有以下技术效果:(I)采用各纤维束专用轨道网带输送，有效避免了纤维摩擦起毛、断裂现象的发生，提高了浙青炭纤维的质量。(2)采用若干炉腔，每个炉腔设有独立的热风循环系统，不熔化温场和风速均匀，使各炉腔内温度容易控制，减少了因炉温控制不当而损坏浙青炭纤维产品质量的问题，提高了浙青炭纤维优良产品的比例。附图说明图1为本技术实施例正面安装示意图。图2为本技术实施例侧面安装示意图。图3为本技术实施例纤维束专用网带放大示意图。具体实施方式下面结合实施例附图具体来说明。如图1和图2:由排风母管和排风风机9及3层加热炉体组成，每层加热炉体由纤维束专用网带输送轨道、炉腔气体加热和循环系统和测温控温系统组成；内横隔板13将不熔化炉分隔成3层，竖隔板14将每层隔成2个炉腔。第一层纤维束专用网带输送轨道由纤维束专用网带2及网带输送辊12组成，纤维束专用网带2由网带输送辊12固定并传动。第一层气体加热和循环系统由第一层热风循环风机4、若干第一层加热器3、第一层进风分布板5、第一层出风分布板15、第一层排风控制阀10组成,在第一层热风循环风机4的出口管6处设有若干第一层加热器3接第一层炉腔进风口，在第一层炉腔进风口处设有第一层进风分布板5，在第一层炉腔出风口处设有第一层出风分布板15，第一层炉腔出风口经第一层出风管11和第一层补风控制阀8接第一层循环风机4的进风口，第一层炉腔出风口还经第一层排风控制阀10与排风风机9的进风口联接，排风风机9的出风口接大气。氮气灭火系统由氮气供给装置1、氮气母管阀门7-1、氮气母管、第一层氮气阀门7-2、第二层氮气阀门和第三层氮气阀门组成，氮气供给装置I经氮气母管阀门7-1和氮气母管与第一层氮气阀门7-2、第二层氮气阀门和第三层氮气阀门联接，第一层氮气阀门7-2与第一层热风循环风机4进风口联接，第二层氮气阀门与第二层热风循环风机进风口联接，第三层氮气阀门与第三层热风循环风机进风口联接。第二层和第三层的气体加热和循环系统和纤维束专用网带输送轨道与第一层相同或相似。所述各炉腔均有温度控制系统，用于炉内气体温度的采集、监测和控制。根据预氧化工艺将各腔温度逐渐提高至终温。首先开启循环风机将炉腔内空气经过加热器进行循环加热，经热风循环风机的出口管和炉腔进风分布板后平行均匀的吹向出风分布板，对炉腔加热。炉腔加热后出风经过出风管接循环风机进风口。根据生产工艺监测炉内氧浓度。通过调整第一层补风控制阀8和第一层排风控制阀10，调节废气排放和新风补充，以调整炉内的氧气浓度。各腔温度升到工艺要求的温度和氧气浓度后，开启第一层网带输送辊12带动纤维束专用网带2运转，开启第二层和第三层网带输送辊带动纤维束专用网带运转，各层网带运行速度一致。浙青炭纤维按照箭头16的方向运动。将浙青炭纤维丝束放入第一层进口纤维束专用网带2的丝槽内，第一层纤维束专用网带2从左往右运行将浙青纤维束丝束输送至第二层纤维束专用网带上方，浙青纤维束丝束自由落体落入第二层纤维束专用网带，第二层纤维束专用网带从右往左运行将浙青纤维束丝束输送至第三层纤维束专用网带上方，浙青纤维整丝束自由落体 落入第三层纤维束专用网带上，第三层纤维束专用网带从左往右运行将浙青纤维束丝束送出不熔化炉。根据氧化工艺匹配网带运行速度，第三层送出合格的不熔化浙青纤维丝束。第一层炉体分成两个炉腔，均采用左进风，右排风方式，温度设置130°C、180°C，炉腔内温度均匀，风量0.3m/s-2m/s，浙青丝束经过第一层炉体进行脱水，烘干。第二层炉体和第三层炉体共分成四个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产沥青炭纤维的不熔化炉，其特征在于：由排风母管和排风风机及若干层加热炉体组成，每层加热炉体由纤维束专用网带输送轨道、炉腔气体加热和循环系统和测温控温系统组成；所述纤维束专用网带输送轨道由纤维束专用网带及其传动系统组成，纤维束专用网带上依运行方向设有若干网带凸起，在相临的两个网带凸起间形成网带丝槽，上层纤维束专用网带丝槽与下层纤维束专用网带丝槽同宽，且上层纤维束专用网带丝槽与下层纤维束专用网带丝槽的中心线一致，纤维束专用网带由网带输送辊固定；所述每层气体加热和循环系统由热风循环风机、若干加热器、进风分布板、出风分布板、排风控制阀组成，在每层热风循环风机出口管处设有若干加热器接炉腔进风口，在炉腔进风口处设有进风分布板，在炉腔出风口处设有出风分布板，每层炉腔出风口经每层出风管和每层补风控制阀接每层循环风机的进风口，每层炉腔出风口还经每层排风控制阀与排风风机进风口联接，排风风机的出风口接大气；所述各炉腔均有温度控制系统，用于炉内气体温度的采集、监测和控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林源，王斌，余洋，张福强，康秀珍，刘朗，史景利，
申请(专利权)人：四川创越炭材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：