專利名稱：一種生產碳纖維的預氧化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種生產碳纖維的預氧化爐。
背景技術：
碳纖維是由原料纖維經預氧化、炭化后獲得的。碳纖維的生產，特別是高性能碳纖維的制備，預氧化在整個生產環(huán)節(jié)中占有重要位置。氧化過程需要保證整個氧化爐腔溫度場的均勻性，這樣才能保證碳纖維質量的均勻性和穩(wěn)定性?，F有的預氧化爐多采用外熱式的電阻絲加熱裝置，加熱電阻絲設置在氧化爐各爐膛的上下層之間，由于電阻絲排布及分布在空間上的局限性，以及上下爐膛相互之間的熱傳導，造成其缺點耗能高，熱輻射不均勻，致使爐腔內溫度場的不均衡。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種能耗低，爐腔內溫度場均勻的生產碳纖維的預氧化爐。本實用新型的目的是這樣實現的，它是由爐體和纖維通道組成，其特征在于爐體的兩水平端有纖維通道，爐體內有入口氣封腔、出口氣封腔和反應腔，反應腔位于入口氣封腔和出口氣封腔之間，反應腔上方有送風緩沖腔，反應腔與送風緩沖腔之間有多孔板，送風緩沖腔之上有送風腔，送風緩沖腔與送風腔之間有多孔板，反應腔下方有排風緩沖腔，反應腔與排風緩沖腔之間有多孔板，排風緩沖腔之下有排風腔，排風緩沖腔與排風腔之間有多孔板，在爐體頂部有送風主管道和送風支管，送風主管道與送風支管連接，送風支管與送風腔，入口氣封腔和出口氣封腔分別連接，在爐體底部有排風主管道和排風支管，排風主管道與排風支管連接，排風支管分別與排風腔，入口氣封腔和出口氣封腔連接。如上所述的多孔板有通風孔，通風孔的開孔率為20-40%，直徑3_5mm。如上所述的送風主管道的循環(huán)熱風大部分的風進行送風腔，少部分進行入口氣封腔和出口氣封腔。本實用新型采用熱風循環(huán)加熱，熱風在反應腔體內任何部位保持流速1. 5-2. Om/S。原料纖維經過纖維通道進出反應腔并在其中往復運行，進行預氧化反應。加熱到纖維反應溫度的循環(huán)熱風經過送風主管道和送風支管分別進入入口氣封腔、送風腔和出口氣封腔，大部分熱風進入送風腔后被一次緩沖，再經多孔板均勻分配進入送風緩沖腔，二次緩沖后又經多孔板均勻分配進入反應腔，給原料纖維加熱反應后攜帶反應廢氣又經多孔板分配，向下進入排風緩沖腔一次緩沖，之后經多孔板第四次分配進入排風腔二次緩沖，最后由排風支管和排風主管道排放。適量的熱風進入入口氣封腔和出口氣封腔以1.5-2.0m/s 的流速向下經排放支管進入排風主管道(12)排放，起到隔阻爐腔與外界環(huán)境的作用。由排風主管道排放的廢氣在外部系統(tǒng)中排掉一定比例的廢氣，同時補充相應比例的新風，加熱后重新參加循環(huán)。[0009]在爐口設置入口氣封腔和出口氣封腔，避免爐內溫度向外擴散和外界環(huán)境溫度變化對爐內溫度的影響，保證了腔體內的溫度均勻、一致。熱風循環(huán)過程中排放一定比例的反應廢氣，同時補充相應比例的新風，以保證反應所需的氧氣。本實用新型的有益效果是，通過設置送氣腔、送氣緩沖腔、排氣緩沖腔、排氣腔和多孔板分割，保證進入和排出爐腔的氣體在各個部位的壓力一致，從而保證反應腔進出氣體的流速穩(wěn)定，使得其溫度均衡。

圖1是本實用新型生產碳纖維的預氧化爐示意圖。圖2是本實用新型預氧化爐中多孔板示意圖。如圖所示，1是入口氣封腔，2是送風主管道，3是送風支管，4是送風腔，5是送風緩沖腔，6是反應腔，7是出口氣封腔，8是纖維通道，9是排風緩沖腔，10是排風腔，11是排風支管，12是排風主管道，13是多孔板，14是爐體，15是通風孔。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。實施例1 爐體14的兩水平端有纖維通道8，爐體14內有入口氣封腔1、出口氣封腔7和反應腔6，反應腔6位于入口氣封腔1和出口氣封腔7之間，反應腔6上方有送風緩沖腔5，反應腔6與送風緩沖腔5之間有多孔板13，送風緩沖腔5之上有送風腔4，送風緩沖腔5與送風腔4之間有多孔板13，反應腔下方有排風緩沖腔9，反應腔6與排風緩沖腔9之間有多孔板13，排風緩沖腔9之下有排風腔10，排風緩沖腔9與排風腔10之間有多孔板13，在爐體 14頂部有送風主管道2和送風支管3，送風主管道2與送風支管3連接，送風支管3與送風腔4，入口氣封腔1和出口氣封7腔分別連接，在爐體14底部有排風主管道12和排風支管 11，排風主管道12與排風支管11連接，排風支管11分別與排風腔10，入口氣封腔1和出口氣封腔7連接。多孔板13有通風孔15。原料纖維經過纖維通道(8)進出反應腔(6)并在其中往復運行，進行預氧化反應。 加熱到纖維反應溫度的循環(huán)熱風經過送風主管道( 和送風支管C3)分別進入入口氣封腔(1)、送風腔(4)和出口氣封腔(7)，大部分熱風進入送風腔(4)后被一次緩沖，再經多孔板(1 均勻分配進入送風緩沖腔(5)，二次緩沖后又經多孔板均勻分配進入反應腔(6)，給原料纖維加熱反應后攜帶反應廢氣又經多孔板分配，向下進入排風緩沖腔(9) 一次緩沖， 之后經多孔板第四次分配進入排風腔(10) 二次緩沖，最后由排風支管(11)和排風主管道 (12)排放。少量的熱風進入入口氣封腔(1)和出口氣封腔(7)以1. 5-2. Om/s的流速向下經排放支管進入排風主管道(1 排放，起到隔阻爐腔與外界環(huán)境的作用。由排風主管道 (12)排放的廢氣在外部系統(tǒng)中排掉一定比例的廢氣，同時補充相應比例的新風，加熱后重新參加循環(huán)。熱風在反應腔體內任何部位保持流速1. 5-2. Om/s。
權利要求1.一種生產碳纖維的預氧化爐，它是由爐體(14)和纖維通道(8)組成，其特征在于爐體(14)的兩水平端有纖維通道(8)，爐體(14)內有入口氣封腔(1)、出口氣封腔(7)和反應腔(6)，反應腔(6)位于入口氣封腔⑴和出口氣封腔(7)之間，反應腔(6)上方有送風緩沖腔(5)，反應腔(6)與送風緩沖腔(5)之間有多孔板(13)，送風緩沖腔(5)之上有送風腔 (4)，送風緩沖腔(5)與送風腔(4)之間有多孔板(13)，反應腔(6)下方有排風緩沖腔(9)， 反應腔(6)與排風緩沖腔(9)之間有多孔板(13)，排風緩沖腔(9)之下有排風腔(10)，排風緩沖腔(9)與排風腔(10)之間有多孔板(13)，在爐體(14)頂部有送風主管道(2)和送風支管(3)，送風主管道( 與送風支管C3)連接，送風支管C3)與送風腔G)，入口氣封腔 (1)和出口氣封(7)腔分別連接，在爐體(14)底部有排風主管道(1 和排風支管(11)，排風主管道(12)與排風支管(11)連接，排風支管(11)分別與排風腔(10)，入口氣封腔(1) 和出口氣封腔(7)連接。
2.如權利要求1所述的一種生產碳纖維的預氧化爐，其特征在于所述的多孔板(13)有通風孔(15)。
3.如權利要求1所述的一種生產碳纖維的預氧化爐，其特征在于所述的通風孔的開孔率為 20-40 %，直徑 3-5mm。
專利摘要一種生產碳纖維的預氧化爐是在爐體(14)的兩端有纖維通道(8)，爐體(14)內的反應腔(6)上方有送風緩沖腔(5)和送風腔(4)，反應腔(6)、送風緩沖腔(5)和送風腔(4)之間有多孔板(13)，反應腔(6)下方有排風緩沖腔(9)和排風腔(10)，反應腔(6)、排風緩沖腔(9)和排風腔(10)之間有多孔板(13)，在爐體(14)頂部有送風主管道(2)和送風支管(3)，送風支管(3)與送風腔(4)，入口氣封腔(1)和出口氣封(7)腔分別連接，在爐體(14)底部有排風主管道(12)和排風支管(11)，排風支管(11)分別與排風腔(10)，入口氣封腔(1)和出口氣封腔(7)連接。本實用新型具有能耗低，爐腔內溫度場均勻的優(yōu)點。
文檔編號D01F9/12GK201952535SQ20102067210
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權日2010年12月22日
發(fā)明者呂春祥, 李東升, 李潤民, 李燕生, 毛毅興, 翟磊, 趙建國 申請人:中國科學院山西煤炭化學研究所