[发明专利]一种用于预氧化PAN基纤维毡的氧化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种PAN预氧化领域，具体的说是一种对纤维毡进行预氧化的氧化炉。

背景技术

炭毡具有导热系数小、热容量低、密度小、耐高温、耐热击性强、耐化学腐蚀性强等优异的性能，在真空或惰性气体保护下的高温电炉内被用作隔热保温材料，在节电方面也取得显著的效果。

聚丙烯腈(PAN)基炭毡可采用PAN短纤维针刺成纤维毡后，经空气预氧化后在惰性气氛中高温炭化而得。预氧化的作用是将热塑性PAN线形大分子链转化为耐热梯形结构，热力学处于稳定状态，经得起高温炭化而保持纤维形态。

在专利号为CN98240659.2的专利中介绍了一种对PAN纤维毡进行预氧化处理的旋转逆流式预氧化炉。它采用炉腔上方设置送风系统和加热系统，并于炉膛内设置狭隙层，利用叶轮的高速旋转吹动加热后的空气，自上而下沿环形狭隙层流动，从炉内底部吹入炉中，与悬挂于转盘上与转盘同步旋转的物料充分接触，使之温度逐步升高达到预氧目的，换热后的空气由叶轮形成的负压吸入上部加热区再行加热而循环流动。它采用可旋转式原料悬挂装置，该原料悬挂装置是由一个转盘主轴旋转实现的，这个转盘主轴是由一对锥形齿与转盘固定轴连接而成的，向心球轴承、圆锥滚子轴承及转盘由上至下依次与转盘固定轴固定。该套装置固然能使原料受热过程处于动态，能保证原料与热空气充分接触，各部位热能温度均匀性较好，但其加热系统位于旋转式原料悬挂装置和送风系统之间，该加热系统又由电阻丝沿圆盘均匀分布构成，如果在多次使用后电阻丝损坏，由于电阻丝盘被安装在送风系统和悬挂装置之间，更换电阻丝时往往需要拆去其下方悬挂原料的转盘，致使后期维修十分不便。

发明内容

为克服现有技术中存在的结构过于复杂及维修不便的不足，本发明提出了一种用于预氧化PAN基纤维毡的氧化炉。

本发明包括电加热管、风机、气流通道隔板、热电偶、产品挂架和废气排管；所述风机位于炉顶，并使各风机的风机叶片置于炉体内；三组气流通道隔板均位于炉体内并分别对应一个风机；挂架位于三组气流通道隔板的导风罩下方；三个热电偶分别安装在各风机的一侧；三个废气排管分别安装在各风机的另一侧；电加热管对称地匀布在炉体内的两侧内壁上。

所述气流通道隔板由两个导风套、两个导风罩和导风板组成；所述对称的固定在风机叶片两侧，两个导风套的两端分别与两个导风罩和风机叶片相邻一端的竖直边焊接固连，使两个导风罩对称的固定在风机叶片的另两侧；所述导风板的表面与炉体内侧壁平行，并通过该导风板两侧的翻边与炉体内壁固连；该导风板的侧壁与炉体内侧壁之间有用于气流流通的间距，该导风板的底板与炉体底板的内表面之间亦有用于气流流通的间距；在所述导风板的两侧板的下端分布有导风孔，在所述导风板的底板上亦分布有导风孔。

所述的固定在各风机叶片两侧的导风套分别位于炉体长度方向；对称的固定在风机叶片的另两侧的导风罩分别位于炉体宽度方向。所述的导风孔的孔径为10mm，相邻的两个导风孔的中心间距为100mm。

所述导风板的侧壁与炉体内侧壁之间的间距为100mm；该导风板的底板与炉体底板的内表面之间的间距亦为100mm。

所述电加热管的上端穿出炉顶并固定在炉顶的外表面，通过导线采用三角形连接方式将各电加热管连接在一起；用线盒将连接后的各电加热管覆盖。

所述热电偶的下端穿过炉顶插入炉体内，该热电偶上端的接线盒位于炉顶外表面上。

本发明中，氧化炉由炉壳保温层、加热系统、送风系统、气流通道、产品挂架、废气排管等组成。炉壳保温层由硅酸铝纤维软毡填充而成，外炉壁的温度不超过45℃。加热系统由沿炉体两侧内壁均匀分布的若干组电加热管组成，这些加热管的上端用螺钉在固定在炉顶，然后用线盒覆盖其顶部。送风系统是由安装炉顶的电机和位于炉腔上部的叶轮而组成的耐热离心风机。所述的离心风机沿炉体中轴线分布。多块不锈钢板与炉体内壁之间的间隙形成截面上呈“回”字型的气流通道，并在两侧风道下部和底板上满钻均匀分布的导风孔。当风机启动时，旋转风机叶片产生的循环风沿着气流通道由上至下运行，并通过炉体底部的导风孔进入炉膛，此后又被风机轴心的离心力抽到叶片处，从而周而复始地循环。设置于送风系统下方的产品挂架由沿炉宽方向的角钢和沿炉长方向的镀锌管焊接成水平、网格状的产品挂架，用于吊挂配有S型钩子的PAN纤维毡。废气排管与离心风机相邻，并在同一直线。热电阻也安装在炉顶中轴线上，用以测量炉内各位置的温度。