一種碳纖維預氧化爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種爐子，具體是一種碳纖維預氧化爐。
【背景技術】
[0002]20世紀中后期，碳纖維以其作為纖維增強復合材料的優(yōu)異性能，開始在宇航、體育用品等領域得到廣泛應用。碳纖維制造過程包括預氧化、炭化、表面處理等步驟，每一步都對碳纖維的品質都有著重要的影響。高性能、高品質的碳纖維，要求產品的性能保持很好的均一性和穩(wěn)定性。對于生產高性能碳纖維來說，生產過程中原材料性能及其均一性、預氧化和炭化各步驟生產條件和生產設備的穩(wěn)定，都直接決定著碳纖維產品的最終性能的高低。
[0003]而預氧化的關鍵設備就是預氧化爐。由于碳纖維原絲在凝固成纖的雙擴散過程是由表及里的，因此其本身就存在輕微皮芯結構;而現(xiàn)有的預氧化爐在預氧化過程中也是由表及里進行的，因此預氧化過程會使皮芯結構加劇，預氧絲的皮芯結構最終會導致碳纖維的力學性能也由表及里逐步下降，碳纖維的力學性能整體上較低;而且當預氧化爐運行功率較大、運行時間較長時會有部分廢氣穿過隔間后從絲束的出入口逸出至車間，尤其是對于中央到兩側吹風方式的預氧化爐，預氧化后的廢氣從爐體排向隔間，上部排廢風機功率要大幅提高才能減少廢氣向車間的逸出，這無形也增加了能耗;且當補充新風從爐體兩端進入預氧化區(qū)域時，由于新風溫度較低通常為室溫，而預氧化區(qū)域內的溫度則有兩三百度，因此導致預氧化區(qū)域兩端溫度與預氧化區(qū)域內部溫場較大，影響了絲束預氧化的效果。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種碳纖維預氧化爐，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]—種碳纖維預氧化爐，包括爐體，所述爐體的內部空間包括兩個分別位于爐體兩端的隔間，以及與兩個隔間連接的預氧化區(qū)域，爐體側壁與隔間對應處設有用于排廢的排氣口以及用于補充新風的進氣口，排氣口設置在隔間側壁的上端，進氣口設置在隔間側壁的下端；隔間的外部設有與進氣口連接的進氣管以及與排氣口連接的排廢管，進氣管下端通過新風補充風機與隔間連通，排廢管上端設有排廢風機，排廢管的側壁與進氣管的側壁之間連接有廢氣利用管，廢氣利用管的一端臨近新風補充風機，另一端臨近排廢風機;所述隔間內設有水平的隔板，隔板將隔間分割為上空腔和下空腔，上空腔連通排廢管和預氧化區(qū)域，下空腔連通新風補充風機和預氧化區(qū)域，所述下空腔內部設有加濕管，加濕管上設有加濕孔，加濕管通過連接管道與管道栗連接，管道栗通過連接管道與加濕液貯罐連接，連接管道上設有開關閥門。
[0007]作為本實用新型進一步的方案:所述廢氣利用管上設有控制廢氣利用管暢通或閉合的開關裝置。
[0008]作為本實用新型再進一步的方案:所述隔間內部的加濕管各設有個，且隔間的底部設有廢液排出口。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型降低了廢氣的排量，提高氧化爐溫場均勻性;且在預氧化爐兩端設有爐端加濕裝置，在預氧化生產過程中，經其加濕后碳纖維原絲和預氧絲被加濕液潤滑，大大減少了碳纖維在預氧化生產過程中的機械摩擦損傷，最終大大減少了碳纖維表面的毛絲量，提高了其拉伸性能。
【附圖說明】
[0010]圖1為碳纖維預氧化爐的結構示意圖；
[0011]圖2為圖1中A-A剖視圖；
[0012]圖3為碳纖維預氧化爐的局部剖視圖；
[0013]圖中:卜新風補充風機、2-開關裝置、3-爐體、4-排廢風機、5-排廢管、6-廢氣利用管、7-進氣管、8-隔間、9-預氧化區(qū)域、10-加濕管、11-加濕孔、12-管道、13-管道栗、14-加濕液存儲罐、15-隔板、16-上空腔、17-下空腔、18-廢液排出口、19-控制閥、20-絲束。
【具體實施方式】
[0014]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0015]請參閱圖1-3，一種碳纖維預氧化爐，包括爐體3，所述爐體3的內部空間包括兩個分別位于爐體3兩端的隔間8，以及與兩個隔間8連接的預氧化區(qū)域9，爐體3側壁與隔間8對應處設有用于排廢的排氣口以及用于補充新風的進氣口，排氣口設置在隔間8側壁的上端，進氣口設置在隔間8側壁的下端；隔間8的外部設有與進氣口連接的進氣管7以及與排氣口連接的排廢管5，進氣管7下端通過新風補充風機I與隔間8連通，排廢管5上端設有排廢風機4，排廢管5的側壁與進氣管7的側壁之間連接有廢氣利用管6，廢氣利用管6的一端臨近新風補充風機I，另一端臨近排廢風機4;所述隔間8內設有水平的隔板15，隔板15將隔間8分割為上空腔16和下空腔17，上空腔16連通排廢管5和預氧化區(qū)域9，下空腔17連通新風補充風機I和預氧化區(qū)域9，所述下空腔17內部設有加濕管10，加濕管10上設有加濕孔11，加濕管10通過連接管道12與管道栗13連接，管道栗13通過連接管道12與加濕液貯罐14連接，連接管道12上設有開關閥門19。
[0016]所述廢氣利用管6上設有控制廢氣利用管暢通或閉合的開關裝置2，開關裝置為現(xiàn)有技術，如電動閥或手動閥，本實施例中采用手動閥。
[0017]所述爐體3內設有絲束20，絲束20共設有13層，因為不能完全密封，各層絲束20出入口處均會有空氣流動，車間內的空氣會通過絲束20的出入口進入爐體3，爐體3內的廢氣也會通過絲束20出入口排出爐體3，通過測得13個絲束20出入口處的風向，即測得進風的數(shù)量和出風的數(shù)量，可以對比廢氣逸出爐體3的量的多寡，即出風的數(shù)量越大，廢氣逸出爐體3的量越多；出風的數(shù)量越少，廢氣逸出爐體3的量越少。
[0018]所述隔間8內部的加濕管10各設有3個，且隔間8的底部設有廢液排出口18，殘留加濕液可通過廢液排出口 18排出。
[0019]本實用新型的工作原理是:本實用新型工作時，加濕管10可以對新風進行加濕，然后加濕液會被被帶入預氧化區(qū)域9，對每層絲束20上的碳纖維進行加濕，而被使用過的新風在從預氧化區(qū)域9離開時，溫度會很高，但是部分廢氣經廢氣利用管6進入進氣管7，與新風混合時可以提高進入預氧化區(qū)域9的新風的溫度，從而降低預氧化區(qū)域9端部與預氧化區(qū)域9內部之間的溫差，提高預氧化爐溫場均勻性，保證了預氧化纖維質量并提高了加工效率。
[0020]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。
【主權項】
1.一種碳纖維預氧化爐，包括爐體，其特征在于，所述爐體的內部空間包括兩個分別位于爐體兩端的隔間，以及與兩個隔間連接的預氧化區(qū)域，爐體側壁與隔間對應處設有用于排廢的排氣口以及用于補充新風的進氣口，排氣口設置在隔間側壁的上端，進氣口設置在隔間側壁的下端；隔間的外部設有與進氣口連接的進氣管以及與排氣口連接的排廢管，進氣管下端通過新風補充風機與隔間連通，排廢管上端設有排廢風機，排廢管的側壁與進氣管的側壁之間連接有廢氣利用管，廢氣利用管的一端臨近新風補充風機，另一端臨近排廢風機;所述隔間內設有水平的隔板，隔板將隔間分割為上空腔和下空腔，上空腔連通排廢管和預氧化區(qū)域，下空腔連通新風補充風機和預氧化區(qū)域，所述下空腔內部設有加濕管，加濕管上設有加濕孔，加濕管通過連接管道與管道栗連接，管道栗通過連接管道與加濕液貯罐連接，連接管道上設有開關閥門。2.根據(jù)權利要求1所述的碳纖維預氧化爐，其特征在于，所述廢氣利用管上設有控制廢氣利用管暢通或閉合的開關裝置。3.根據(jù)權利要求1所述的碳纖維預氧化爐，其特征在于，所述隔間內部的加濕管各設有個，且隔間的底部設有廢液排出口。
【專利摘要】本實用新型公開了一種碳纖維預氧化爐，包括爐體，爐體的內部空間包括隔間和預氧化區(qū)域，爐體側壁與隔間對應處設有用于排廢的排氣口以及用于補充新風的進氣口，進氣口通過新風補充風機連接進氣管，排氣口連接排廢管，排廢管與進氣管之間連接有廢氣利用管；所述隔間內設有水平的隔板，隔板將隔間分割為上空腔和下空腔，下空腔內部設有加濕管，加濕管上設有加濕孔，加濕管通過連接管道與管道泵連接，管道泵通過連接管道與加濕液貯罐連接。本實用新型降低了廢氣的排量，提高氧化爐溫場均勻性；大大減少了碳纖維在預氧化生產過程中的機械摩擦損傷，大大減少了碳纖維表面的毛絲量，提高了其拉伸性能。
【IPC分類】D01F9/12
【公開號】CN205258696
【申請?zhí)枴緾N201520901289
【發(fā)明人】肖忠淵
【申請人】榮成復合材料有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月12日