一種預氧化爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及碳纖維生產(chǎn)設備領域，具體涉及一種預氧化爐。
【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(chǎn)品的性能保持很好的均一性和穩(wěn)定性。對于生產(chǎn)高性能碳纖維來說，生產(chǎn)過程中原材料性能及其均一性、預氧化和炭化各步驟生產(chǎn)條件和生產(chǎn)設備的穩(wěn)定，都直接決定著碳纖維產(chǎn)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。
[0004]專利CN201193260Y公開了一種預氧化爐，設有底座、羅拉、排氣管道、循環(huán)風機、回風管道及供風管道，然而該專利主要解決的是現(xiàn)有的氧化爐密封性不好，等溫區(qū)不均的問題，對預氧絲皮芯結構的改善并未提及。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有預氧化爐存在的不足，提供一種預氧化爐，該預氧化爐預氧化碳纖維原絲所得的預氧絲，基本無皮芯結構或者有極輕微的皮芯結構，經(jīng)此預氧絲炭化所制備的碳纖維其拉伸強度和拉伸彈性模量有極大的提高，碳纖維不易斷
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[0006]本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn):
[0007]一種預氧化爐，包括爐體外殼、羅拉、循環(huán)風機和排氣風機，所述循環(huán)風機和排氣風機
[0008]通過連接管道與爐體外殼相連，其特征在于，在爐體外殼的兩端設有爐端加濕裝置，爐端加濕裝置內部設有加濕管，加濕管上設有加濕孔，加濕管通過連接管道與加濕液貯罐連接。
[0009]優(yōu)選的，所述加濕管為一條或多條，各加濕管之間設有隔板，每條加濕管均設有開關閥門。
[0010]所述隔板和爐端加濕裝置的底部設有廢液排出口，殘留加濕液可通過廢液排出口逐步排出。
[0011 ]優(yōu)選的，所述爐體外殼為六面體結構。
[0012]所述爐端加濕裝置和爐體外殼之間設有干燥箱，優(yōu)選爐體外殼兩端各設一個干燥箱。
[0013]優(yōu)選的，所述循環(huán)風機為兩個，分別位于爐體外殼的兩側呈對角線分布。
[0014]所述排氣風機位于爐體外殼頂端中部。
[0015]優(yōu)選的，所述加濕管與加濕液貯罐之間還設有超聲波霧化器，加濕管通過連接管道與超聲波霧化器相連，超聲波霧化器再通過連接管道與加濕液貯罐相連，所述超聲波霧化器與加濕液貯罐之間的連接管道上安裝有管道泵。
[0016]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果:
[0017]1、本實用新型在預氧化爐兩端設有爐端加濕裝置，在預氧化生產(chǎn)過程中，經(jīng)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(chǎn)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；
[0018]2、本實用新型在預氧化爐兩端設有爐端加濕裝置，在預氧化生產(chǎn)過程中，碳纖維原絲和預氧絲經(jīng)加濕后，加濕液由于預氧爐內的高溫會快速揮發(fā)，其揮發(fā)時會在碳纖維原絲和預氧絲中留下大量的微氣孔，預氧爐內的熱空氣通過這些微氣孔進入碳纖維原絲和預氧絲內部，從而由外及內對碳纖維原絲和預氧絲進行均勻的預氧化，極大地減少了預氧絲皮芯結構的形成，最終使預氧絲內外預氧化程度均一，基本無皮芯結構或者有極輕微的皮芯結構，由此預氧絲制備所得的碳纖維也內外性能均一，整體上其拉伸強度和拉伸彈性模量均有極大的提高，碳纖維不易斷裂。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型一種預氧化爐的結構示意圖。
[0020]圖2為本實用新型另一種預氧化爐的結構示意圖；
[0021]其中，1-爐體外殼，2-羅拉，3-爐端加濕裝置，4-循環(huán)風機，5-排氣風機，6_加濕管，7-加濕孔，8-管道泵，9-加濕液貯罐，10-連接管道，11-廢液排出口，12-隔板，13-開關閥門，14-干燥箱，15-超聲波霧化器。
【具體實施方式】
[0022]下面通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型，以下實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受下述實施例的限制。
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，一種預氧化爐，包括爐體外殼1、羅拉2和兩個爐端加濕裝置3，爐端加濕裝置3位于爐體外殼I的兩端，爐端加濕裝置3內設有加濕管6，加濕管6上設有加濕孔7，加濕管6通過連接管道10與管道泵8連接，管道泵8通過連接管道10與加濕液貯罐9連接，連接管道10上設有開關閥門13。
[0025]使用時，通過噴淋加濕方法，加濕管6位于每層絲束的上方，加濕液通過加濕孔7自上而下對纖維進行噴淋加濕。
[0026]各加濕管6之間均設有隔板12隔開，隔板12和爐端加濕裝置3的底部設有廢液排出口 11，殘留加濕液可通過廢液排出口 11逐步排出。
[0027]爐端加濕裝置3和爐體外殼I之間設有干燥箱14，爐體外殼兩端各有一個。
[0028]本實施例的預氧化爐，還包括兩個循環(huán)風機4和I個排氣風機5，兩個循環(huán)風機4位于爐體外殼I的兩側呈對角線分布，循環(huán)風機4通過連接管道10與爐體外殼I連接，排氣風機5位于爐體外殼I頂端中部，排氣風機5通過連接管道10與爐體外殼I連接。
[0029]實施例2
[0030]如圖2所示，一種預氧化爐，包括爐體外殼1、羅拉2和兩個爐端加濕裝置3，爐端加濕裝置3位于爐體外殼I的兩端，爐端加濕裝置3內設有加濕管6，加濕管6上設有加濕孔7，加濕管6通過連接管道10與超聲波霧化器15連接，超聲波霧化器15通過連接管道10與管道泵8連接，管道泵8通過連接管道10與加濕液貯罐9連接。
[0031]各加濕管之間均設有隔板12隔開，隔板12和爐端加濕裝置3的底部設有廢液排出口 11，殘留加濕液可通過廢液排出口 11逐步排出。
[0032]使用時，通過超聲波霧化加濕方法，加濕管6位于每層絲束的下方，經(jīng)超聲波霧化器霧化的加濕液霧粒通過加濕管6自下而上地充滿各層纖維絲束經(jīng)過的空間，對纖維進行加濕。
[0033]爐端加濕裝置3和爐體外殼I之間設有干燥箱14，爐體外殼兩端各有一個。
[0034]本實施例的預氧化爐，還包括兩個循環(huán)風機4和I個排氣風機5，兩個循環(huán)風機4位于爐體外殼I的兩側呈對角線分布，循環(huán)風機4通過連接管道10與爐體外殼I連接；排氣風機5位于頂端中部，排氣風機5通過連接管道10與爐體外殼I連接。
【主權項】
1.一種預氧化爐，包括爐體外殼、羅拉、循環(huán)風機和排氣風機，所述循環(huán)風機和排氣風機 通過連接管道與爐體外殼相連，其特征在于，在爐體外殼的兩端設有爐端加濕裝置，爐端加濕裝置內部設有加濕管，加濕管上設有加濕孔，加濕管通過連接管道與加濕液貯罐連接。2.根據(jù)權利要求1所述的預氧化爐，其特征在于:所述加濕管與加濕液貯罐之間的連接管道上安裝有管道泵。3.根據(jù)權利要求1所述的預氧化爐，其特征在于:所述加濕管為一條或多條，各加濕管之間設有隔板，每條加濕管均設有開關閥門。4.根據(jù)權利要求3所述的預氧化爐，其特征在于:所述隔板和爐端加濕裝置的底部設有廢液排出口。5.根據(jù)權利要求1所述的預氧化爐，其特征在于:所述爐體外殼為六面體結構。6.根據(jù)權利要求1所述的預氧化爐，其特征在于:所述爐端加濕裝置和爐體外殼之間設有干燥箱。7.根據(jù)權利要求1所述的預氧化爐，其特征在于:所述循環(huán)風機為兩個，分別位于爐體外殼的兩側呈對角線分布。8.根據(jù)權利要求1所述的預氧化爐，其特征在于:所述排氣風機位于爐體外殼頂端中部。9.根據(jù)權利要求1所述的預氧化爐，其特征在于:所述加濕管與加濕液貯罐之間還設有超聲波霧化器，加濕管通過連接管道與超聲波霧化器相連，超聲波霧化器再通過連接管道與加濕液貯罐相連，所述超聲波霧化器與加濕液貯罐之間的連接管道上安裝有管道泵。
【專利摘要】本實用新型公開了一種預氧化爐，包括爐體外殼、羅拉、循環(huán)風機和排氣風機，所述循環(huán)風機和排氣風機通過連接管道與爐體外殼相連，在爐體外殼的兩端設有爐端加濕裝置，爐端加濕裝置內部設有加濕管，加濕管上設有加濕孔，加濕管通過連接管道與加濕液貯罐連接。本實用新型在預氧化爐兩端設有爐端加濕裝置，在預氧化生產(chǎn)過程中，可大大減少了碳纖維的機械摩擦損傷，大大減少了碳纖維表面的毛絲量，該預氧化爐預氧化碳纖維原絲所得的預氧絲，基本無皮芯結構或者有極輕微的皮芯結構，經(jīng)此預氧絲炭化所制備的碳纖維其拉伸強度和拉伸彈性模量有極大的提高，碳纖維不易斷裂。
【IPC分類】D01F9/12
【公開號】CN204661884
【申請?zhí)枴緾N201520069759
【發(fā)明人】雷震, 宋威, 陳大華, 蔡彤旻, 黃險波
【申請人】廣州金發(fā)碳纖維新材料發(fā)展有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年2月2日