碳纤维生产以一个复杂的工艺过程,其中包括多区 PAN 纤维的预氧化和碳化温度控制,多级传动控制。预氧化炉和碳化炉是生产的主体设备也是关键设备,预氧化和高低温碳化工序直接影响产品的力学性能指标,而预氧化是生产的一个重要中间过程,它起到承前启后的作用,用于将 PAN 原丝的线型分子链转化为耐热梯形结构的预氧丝,然后再经低温碳化炉和高温碳化炉进行碳化处理,使梯形结构的预氧丝转化为乱层石墨结构的碳纤维。
预氧化一般占总生产时间的 80% 至 90% 左右,因此预氧化不仅影响碳纤维的质量,也影响着碳纤维的产量。目前,在保证产品质量的前提下,各碳纤维厂家通常是提高整线运行速度以缩短预氧化时间,以及通过“在线连续接丝”来减少开停车次数,从而达到提产降耗的目的。
除了温度控制以外,走丝速度是碳纤维质量的另一个重要控制参数,不同温度范围内控制一定的拉伸比是稳定生产碳纤维的关键。但是随着生产提速或者在线接丝,也增加了事故发生的风险,比如在预氧化段若发生断丝,却未及时发现,就会发生缠辊,因速度快,几十秒就会将多束纤维交织到一起,引发冒烟着火事故的发生,对人身安全、设备安全及生产运行造成极大的安全隐患。
基于此,新疆隆炬新材料有限公司提出了一种氧化炉防磨丝装置及氧化炉,以当氧化炉内的纤维出现断丝时能够在一定程度上避免发生缠辊,降低事故发生的风险,提高企业安全生产水平。
本实用新型提供的氧化炉防磨丝装置包括托丝组件,托丝组件用于设置于氧化炉的纤维室内,氧化炉的纤维室内可供多层丝束运行,多层丝束沿第一方向比如氧化炉的高度方向并排间隔设置,且多层丝束均具有沿第二方向的宽度,第二方向垂直于第一方向。托丝组件包括托丝架,托丝架呈框架结构,包括第一支杆、第二支杆和多个托丝杆,第一支杆和第二支杆均竖直设置,即第一支杆和第二支杆的长度方向均沿着第一方向,且第一支杆和第二支杆沿第二方向并排间隔地设于多层丝束的宽度方向的两侧,即多层丝束由第一支杆和第二支杆之间穿过;多个托丝杆的两端分别垂直连接于第一支杆和第二支杆上,且多个托丝杆沿第一方向并排间隔设置,使多个托丝杆一一对应地设于多层丝束的下方。从而,当任一层丝束于纤维室内出现断丝时,断丝会搭在位于其下方或者上方的一根托丝杆上,避免断丝的丝头在纤维室内循环热风的作用下搭接在其它层的丝束上,进而避免纤维室内不同层的丝束交织在一起发生缠辊而引发着火或者爆炸事故。
本实用新型还提供了一种氧化炉,包括所述的氧化炉防磨丝装置,因而所述氧化炉也具有氧化炉防磨丝装置的有益效果。



