[发明专利]具有多个独立可控加热系统的纤维氧化炉

说明书

一个实施例针对用于加热纤维的炉子。炉子包括构成腔室的多个壁以及位于腔室中腔室的第一和第二末端之间的供给结构。供给结构与第一加热系统连通，并且被配置为把加热的气体从第一加热系统引入到腔室的第一部分中。供给结构与第二加热系统连通，并且被配置为把加热的气体从第二加热系统引入到腔室的第二部分中。

本申请是申请日为2014年4月24日、国际申请号为PCT/US2014/035326、国家申请号为201480022573.2、发明名称为“具有多个独立可控加热系统的纤维氧化炉”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年4月26日提交的美国临时专利申请序列号为61/816,376的权益，该申请通过引用的方式并入本文。

背景技术

氧化炉通常被用来从前体(诸如丙烯酸、沥青或纤维素纤维)产生碳纤维。一种常见的处理方法涉及通过一个或多个氧化炉连续地牵引前体材料的纤维段。

每个氧化炉包括各自的氧化腔室，纤维段的氧化在该腔室中发生。每个纤维段可以在第一端作为碳纤维前体被牵引到第一氧化炉中，然后在作为氧化的纤维段离开最后一个氧化炉之前多次通过每个氧化炉。滚架和张紧轮被用来牵引纤维段通过炉子的氧化腔室。每个氧化炉通过循环的热气流把纤维段加热至接近大约300℃的温度。

这种炉子的实例是可以从位于明尼苏达州明尼阿波利斯市的DespatchIndustries获得的Despatch碳纤维氧化炉。这种炉子的描述可以在共同受让的美国专利No.4,515,561中找到。在’561专利中描述的炉子是“中央到末端”氧化炉。在中央到末端氧化炉中，热气从腔室的中央供给到炉子的氧化腔室并且朝向腔室的末端流动。

通常，这种中央到末端氧化炉采用单个加热系统来向那个炉子的氧化腔室供给加热的气体。虽然一些加工线在单个加工线中使用多个叠加的氧化炉(其中纤维离开一个炉子并进入另一个炉子)，但是叠加的每个氧化炉使用单个加热系统。即，供给每个叠加的炉子的氧化腔室的加热气体从单个加热系统供给。

发明内容

一个实施例针对用于加热纤维的炉子。炉子包括构成腔室的多个壁以及布置在腔室中腔室的第一和第二末端之间的供给结构。供给结构与第一加热系统连通，并且被配置为把加热的气体从第一加热系统引入到腔室的第一部分中。供给结构与第二加热系统连通并且被配置为把加热的气体从第二加热系统引入到腔室的第二部分中。

另一实施例针对利用在其中形成腔室的炉子加热纤维的方法。该方法包括利用第一加热系统加热气体并且利用第二加热系统加热气体。该方法还包括把加热的气体从第一加热系统供给到腔室的第一部分中，并且把加热的气体从第二加热系统供给到腔室的第二部分中。

附图说明

图1是氧化炉的一个示例性实施例的横截面平面图。

图2是图1中所示氧化炉的侧视图。

图3是来自图1中所示氧化炉的中央模块的立体图。

图4是来自图1中所示氧化炉的中央模块的立体图，其中将顶壁移去。

图5是图4和图5中所示中央模块的侧视图。

图6A-6B是通过与加热的气体接触来加热纤维的方法的示例性实施例的流程图。

具体实施方式

图1-5示出了氧化炉100的一个示例性实施例。氧化炉100适于在利用上述类型的氧化过程产生碳纤维时使用。例如，图1-5中所示的氧化炉100的示例性实施例可以在使用一个或多个炉子的氧化过程中使用(例如，在叠加配置中)，如本领域技术人员已知的。