[实用新型]一种碳纤维预氧化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种炉子，具体是一种碳纤维预氧化炉。

背景技术

20世纪中后期，碳纤维以其作为纤维增强复合材料的优异性能，开始在宇航、体育用 品等领域得到广泛应用。碳纤维制造过程包括预氧化、炭化、表面处理等步骤，每一步都 对碳纤维的品质都有着重要的影响。高性能、高品质的碳纤维，要求产品的性能保持很好 的均一性和稳定性。对于生产高性能碳纤维来说，生产过程中原材料性能及其均一性、预 氧化和炭化各步骤生产条件和生产设备的稳定，都直接决定着碳纤维产品的最终性能的高 低。

而预氧化的关键设备就是预氧化炉。由于碳纤维原丝在凝固成纤的双扩散过程是由表 及里的，因此其本身就存在轻微皮芯结构；而现有的预氧化炉在预氧化过程中也是由表及 里进行的，因此预氧化过程会使皮芯结构加剧，预氧丝的皮芯结构最终会导致碳纤维的力 学性能也由表及里逐步下降，碳纤维的力学性能整体上较低；而且当预氧化炉运行功率较 大、运行时间较长时会有部分废气穿过隔间后从丝束的出入口逸出至车间，尤其是对于中 央到两侧吹风方式的预氧化炉，预氧化后的废气从炉体排向隔间，上部排废风机功率要大 幅提高才能减少废气向车间的逸出，这无形也增加了能耗；且当补充新风从炉体两端进入 预氧化区域时，由于新风温度较低通常为室温，而预氧化区域内的温度则有两三百度，因 此导致预氧化区域两端温度与预氧化区域内部温场较大，影响了丝束预氧化的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳纤维预氧化炉，以解决上述背景技术中提出的问 题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种碳纤维预氧化炉，包括炉体，所述炉体的内部空间包括两个分别位于炉体两端的 隔间，以及与两个隔间连接的预氧化区域，炉体侧壁与隔间对应处设有用于排废的排气口 以及用于补充新风的进气口，排气口设置在隔间侧壁的上端，进气口设置在隔间侧壁的下 端；隔间的外部设有与进气口连接的进气管以及与排气口连接的排废管，进气管下端通过 新风补充风机与隔间连通，排废管上端设有排废风机，排废管的侧壁与进气管的侧壁之间 连接有废气利用管，废气利用管的一端临近新风补充风机，另一端临近排废风机；所述隔 间内设有水平的隔板，隔板将隔间分割为上空腔和下空腔，上空腔连通排废管和预氧化区 域，下空腔连通新风补充风机和预氧化区域，所述下空腔内部设有加湿管，加湿管上设有 加湿孔，加湿管通过连接管道与管道泵连接，管道泵通过连接管道与加湿液贮罐连接，连 接管道上设有开关阀门。

作为本实用新型进一步的方案：所述废气利用管上设有控制废气利用管畅通或闭合的 开关装置。

作为本实用新型再进一步的方案：所述隔间内部的加湿管各设有个，且隔间的底部设 有废液排出口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型降低了废气的排量，提高氧 化炉温场均匀性；且在预氧化炉两端设有炉端加湿装置，在预氧化生产过程中，经其加湿 后碳纤维原丝和预氧丝被加湿液润滑，大大减少了碳纤维在预氧化生产过程中的机械摩擦 损伤，最终大大减少了碳纤维表面的毛丝量，提高了其拉伸性能。

附图说明

图1为碳纤维预氧化炉的结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为碳纤维预氧化炉的局部剖视图；

图中：1-新风补充风机、2-开关装置、3-炉体、4-排废风机、5-排废管、6-废气利用 管、7-进气管、8-隔间、9-预氧化区域、10-加湿管、11-加湿孔、12-管道、13-管道泵、 14-加湿液存储罐、15-隔板、16-上空腔、17-下空腔、18-废液排出口、19-控制阀、20- 丝束。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。