[实用新型]一种预氧化炉

说明书

技术领域：

本实用新型属于碳纤维生产设备领域，主要涉及一种预氧化炉。

背景技术：

预氧化炉是用于对原丝进行氧化热处理制备氧化纤维的热处理炉。预氧化炉外设置有若干为原丝导向的导向辊。原丝的基本氧化过程如下：用制备碳纤维用的氧化纤维原丝，例如，聚丙烯腈(PAN)基连续纤维，使其在很多导向辊导向作用下，沿Z字型路径运行通过热处理腔。原丝在通过热处理腔时会被逐步预氧化处理。由于原丝的预氧化过程是逐步进行的，因此，如果原丝在热处理前期就在高温下进行，那么丝束会因氧化不充分而燃烧。所以，预氧化炉具有以下三个主要的性能指标：1.炉膛内的气流温度均匀性；2.炉膛氧含量的充分性3.预氧化过程中预防自燃现象。

针对以上性能指标，目前普遍使用的预氧化炉就存在下列问题。

首先，针对炉膛内的气流温度均匀性。现在较为先进的处理方式是：每个热处理腔都是一端为丝的入口端，另一端为丝的出口端，在每个热处理腔的末端部分都有一个热气导入腔，而另一端是热气导出腔。热气流最开始是在每个热气导入腔中形成，其方向是指向热处理腔的内部，热气的流动方向是沿着丝的运行方向；在每个热气导出腔开始形成抽出的热气，相对于热气流开始的位置形成一循环通道。为了提高温度的均匀性，炉膛内会采用调节板、进风汇总器、出风汇集器。进风汇总器结构是有一个长方体形状的空腔组成，这个长方体空腔的前部和后部是敞开的。这样的设计结构使气流平行于丝束运行方向流动，防止了热处理腔内部由热气流动引起大的紊乱区。从而有效防止紊乱区的产生而发生的断丝和丝束起毛。出风汇集器结构是有一个长方体形状的空腔和锥型腔组成，前部锥型腔分布很多汇集孔，后部长方体空腔是汇集腔。这样的设计结构防止断丝进入热气汇集腔，使得丝束运行时断丝很容易回到丝束中去。但是，如果进风汇总器和出风汇总器都安装在炉膛内，这就大大缩小了炉膛的有效尺寸，这样产能也就降低。而且一旦安装好，可调性能也很差。

其次，因为设备本身就是用来对原丝进行氧化热处理制备氧化纤维的热处理炉，可见炉腔内的氧含量充分，适合是非常重要的。而传统的氧含量控制系统采用的是开环控制系统，当氧含量不足或过量时需要手动调节阀门，增加了使用者的麻烦，这在当今强调效率，追求高自动化的工作环境是不适合的。

再者，考虑到原丝在预氧化过程中在高温下的自燃现象。首先，原丝的氧化是需要逐步进行，直到丝束的氧化进行到一定的程度都应该保持在一个较低的热处理温度。但是如果低温一直持续到热处理的后期，那么就需要很长的热处理时间。为了保证长的热处理时间就需要增加炉子的长度或增加炉子的通道(也就是说，原丝在炉子中的路径增长了)。因此，会因炉子的尺寸变大而提高预氧化炉的生产成本。

实用新型内容：

本实用新型提供一种预氧化炉，它在保证符合原丝预氧化要求的前提下，采用微分化调节装置使温度均匀性显著提高，也更方便操作。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种预氧化炉，包括有炉架，炉架上固定有炉体，所述炉体内固定有横置的隔板，所述隔板将炉体内的炉室分成若干层相互独立的炉腔；每层炉腔对应的前、后端面上分别设置有进丝口和出丝口，其特征在于：每层炉腔对应的侧壁上均设置有进风口和出风口；包括有风机，所述风机的出风口通过进风系统与与各层炉腔上的进风口相连通，风机的进风口通过出风系统与各层炉腔上的出风口相连通；所述进风系统包括有与风机出风口连通的加热室，所述加热室内安装有若干加热管，加热室的出风口通过管道依次连接有过滤室、上层管路风道调节室，所述过滤室内设置有过滤网，所述上层管路风道调节室的出风口外通过分叉管道分别连通有若干入腔纵向风道调节室，每个入腔纵向风道调节室的出风口均通过管道连通有腔体进风调节室，腔体进风调节室的出风口分别与炉体上对应的进风口相连通；所述出风系统包括有与炉体上各出风口连通的腔体出风调节室，每个腔体出风调节室的出风口均通过管道连通有出腔纵向风道调节室，出腔纵向风道调节室的出风口通过汇集管道连通有下层管路风道调节器，所述下层管路风道调节室的出风口与风机的进风口相连通；所述上层管路风道调节室、入腔纵向风道调节室、出腔纵向风道调节室、下层管路风道调节室均是在一腔室内固定有相互并列的并与风向平行的竖直隔板；所述腔体进风调节室、腔体出风调节室是在一腔室内设置有相互并列的且与风向垂直的竖直隔板。

所述连接在下层管路风道调节器与风机间的管道上安装有调节阀。

所述上层管路风道调节室上连通有进气管，所述进气管外连通有消防风室，所述消防风室内填充有氮气；所述进气管上安装有调节阀。