CN103717792B

CN103717792B - 预氧化热处理炉

Info

Publication number: CN103717792B
Application number: CN201280037462.XA
Authority: CN
Inventors: 加地晓; 山本伸之; 川村笃志; 友部齐
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2032-07-26
Also published as: WO2013015343A1; EP2738292B1; TWI582280B; EP2738292A4; US20140161711A1; KR101604932B1; JP5682626B2; US9834869B2; CN105316799A; TW201305404A; HUE047731T2; US20160002828A1; EP2738292A1; TW201540885A; JPWO2013015343A1; KR20140033231A; US9157679B2; CN103717792A; TWI500830B

Abstract

本发明通过热风吹出喷嘴（4），向热处理室（2）沿与前体纤维束（10）的运行方向平行的方向输送热风，使所述前体纤维束预氧化。从热风吹出喷嘴（4）吹出的热风通过满足下述条件（1）～（4）的多孔板和整流部件。（1）A/B≧4.0；（2）0.15≦α≦0.35；（3）0≦B-d≦20；（4）在将多孔板与整流部件相对的面重叠时，多孔板的一个开孔的80%以上的面积落入整流部件的一个开孔内。这里，A为整流部件的热风通过距离（mm），B为整流部件的一个开孔中水平方向的最大距离（mm），α为多孔板的开孔率，d为多孔板的当量直径（mm）。本发明的平行气流式预氧化热处理炉，即使是具有简单结构的热风吹出喷嘴，也会防止由热处理室内产生的硅酮类化合物导致的喷嘴阻塞，使热处理室内整体的传热性能均匀。

Description

预氧化热处理炉

技术领域

本发明涉及一种适用于碳纤维的制造中的预氧化热处理炉。

背景技术

作为制造碳纤维的方法，众所周知有将碳纤维的前体纤维进行预氧化处理后，进行碳化处理的方法。

作为该碳纤维的制造时的预氧化处理，例如可采用在氧气环境的热处理室内，通过热风对前体纤维进行热处理的方法。

但是，由于预氧化处理是伴随着放热反应的处理，因此重要的是使热处理室内整体的传热性能均匀并抑制反应斑。

据此，日本特开平10-237723号公报（专利文献1）中，在前体丝所通过的热处理室中具有吹出口，该吹出口吹出沿前体丝的通过路径方向的热风，如果使与前体丝的通过路径垂直方向的所述热处理室的截面积Ss与所述吹出口的截面积Sf为Ss/Sf≦2的关系，则沿丝的通过路径形成良好的平行气流。此外，根据日本特开2002-194627号公报（专利文献2），热风导入区域由导向翼、多孔板、整流板构成，热处理炉内各部的尺寸被限定为规定的关系，并公开有能够与丝并行地吹出热风且具有均匀的吹出风速分布的喷嘴。

进而，日本特开2008-144293号公报（专利文献3）公开的预氧化炉中，具有气体导入部和气体排出部，所述气体导入部与聚丙烯腈类纤维丝束的行进方向基本垂直地吹入氧化性环境气体，所述气体排出部与所述气体导入部对置设置并排出所述氧化性环境气体；在所述气体导入部中设有多孔板，所述多孔板具有考虑到热风喷嘴的阻塞而可内含直径为10mm的圆的开孔部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-237723号公报

专利文献2：日本特开2002-194627号公报

专利文献3：日本特开2008-144293号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1中记载的预氧化炉中，虽然使得优选将从喷嘴的吹出口吹出的热风的风速偏差控制在±10%以内，但是仅示出了其构成部件，而关于构成部件本身的具体尺寸、这些构成部件间的关系均没有示出。

此外，专利文献2中记载的预氧化炉中，为了减少风速斑而设置了多级整流区域。因此，不仅压力损失变大，而且沿丝方向的喷嘴本身的长度也变大，因此，预氧化炉中没有热风流过的区域变大，从而因持续进行放热反应的前体纤维不能除热，使失控反应的危险性增大。

在碳纤维制造工序中，由于预氧化处理伴随着前体纤维丝束的放热而发生氧化反应，因此伴随着预氧化炉内的热风、氧化反应而大量放热，导致单纤维之间易熔接。单纤维熔接了的预氧化纤维丝束，其使碳纤维的品质显著下降，例如，在随后进行的碳化处理中，容易引起起毛、断线的发生及各种特性的下降。

为了避免预氧化纤维的熔接，已知例如给予前体纤维丝束油剂的方法，以此为目的，对多种油剂进行了研究。其中，由于硅酮类油剂具有高耐热性且有效抑制熔接，因此常用硅酮类油剂。但是，给予前体纤维丝束的硅酮类油剂，由于预氧化处理的高热而部分挥发，容易滞留在热风中。

如果这些粉尘滞留在预氧化炉内，则会引起设置在热风吹出口的吹出面上的风速整流用多孔板的孔堵塞而阻塞，使热风的循环延误。如果热处理室内的热风循环延误，则前体纤维丝束的除热不能顺利地进行，诱发前体纤维丝束的断线。进而，断线后的前体纤维丝束进而缠绕到其他前体纤维丝束上等，诱发在其他运行区域运行的前体纤维丝束断线，最差的情况甚至会导致火灾等，成为妨碍预氧化炉稳定运转的原因。

鉴于这种情况，作为专利文献3记载的热风喷嘴的构成部件，公开了利用多孔板的整流技术，所述多孔板具有可内含10mm的圆的开孔部，但是其为涉及一种吹出风速为0.3m/s～1.5m/s范围、与前体纤维束垂直地供给热风的预氧化炉，在均匀控制所述风速的同时，其风量变大的话，则容易切断前体纤维束，邻接纤维间的缠结频发。

本发明的目的在于提供一种预氧化炉，其适用于总纤度大的碳纤维的制造，并且能够提高处理速度，并因其高传热性能而能够得到高生产效率，是相对于运行的前体纤维，与其运行方向并行地供给热风来进行预氧化的平行气流式预氧化炉，其在使热风喷嘴为简单结构的同时，特别是为了防止由产生的硅酮类化合物导致的喷嘴阻塞，使用开孔大的部件并使热风吹出流速的分布均匀化，从而能够使热处理室内整体的传热性能均匀化。

用于解决问题的方法

本发明包含以下形态。

[1]一种预氧化热处理炉，其具备：

热处理室，使热风在与前体纤维束的运行方向平行的方向上流动，对所述前体纤维束进行加热；

热风吹出喷嘴，向所述热处理室内导入热风；以及

热风吸入喷嘴，设置在远离所述热风吹出喷嘴的位置上，吸入热风；

所述热风吹出喷嘴具有满足下述条件（1）～（4）的多孔板和整流部件，热风通过该多孔板及整流部件被送入热处理室内：

（1）A/B≧4.0；

（2）0.15≦α≦0.35；

（3）0≦B-d≦20；

（4）在将多孔板与整流部件相对的面重叠时，多孔板一个开孔的80%以上的面积落入整流部件的一个开孔内。

这里，A为整流部件的热风通过距离（mm），B为整流部件的一个开孔中水平方向的最大距离（mm），α为多孔板的开孔率，d为多孔板的当量直径（mm）。

[2]在所述预氧化热处理炉中，优选的是，所述多孔板的当量直径d（mm）满足条件（5）：

（5）10≦d≦20。

[3]在所述预氧化热处理炉中，优选的是，所述多孔板的开孔的开孔间距P1（mm）与整流部件的开孔的开孔间距P2（mm）满足条件（6）：

（6）0.995×P2≦P1≦1.005×P2

[4]在所述预氧化热处理炉中，优选满足下述条件（7）：

（7）0≦y≦7；

这里，y为多孔板与整流部件的开孔面相对的距离（mm）。

[5]在所述预氧化热处理炉中，优选的是，所述整流部件的热风通过方向的截面形状为网格状或蜂窝状。

[6]在所述预氧化热处理炉中，优选的是，在连结部，多孔板与整流部件通过定位部件被连结。

[7]在所述预氧化热处理炉中，优选的是，多孔板与整流部件可拆卸。

[8]在所述预氧化热处理炉中，优选的是，所述热风吹出喷嘴具有能改变热风流动方向的方向转换板，并满足以下条件（8）及（9）：

（8）(x/L)<0.030；

（9）(w/L)<0.50；

这里，x为喷嘴前端的、多孔板与喷嘴前端的方向转换板之间的距离（mm），L为热风吹出喷嘴的纵深方向的全长（mm），w为热风吹出喷嘴的入口宽度（mm）。

[9]在所述预氧化热处理炉中，优选的是，所述多孔板的设置位置可调节。

[10]一种碳纤维的制造方法，其具有使用所述预氧化热处理炉对碳纤维前体束进行加热的工序。

发明效果

根据本发明，在进行预氧化处理时，通过简单的热风吹出喷嘴结构使热风吹出流速的分布均匀，从而能够使热处理室内整体的传热性能均匀；通过使用开孔大的多孔板，易于防止因硅酮类化合物导致的喷嘴阻塞。

附图说明

图1为示意性地表示本实施方式所涉及的具有代表性的预氧化热处理炉的结构的侧面截面图。

图2为示意性地表示所述预氧化热处理炉的内部的俯视截面图。

图3为示意性地放大表示所述热风吹出喷嘴的结构的俯视图。

图4为从整流部件侧观察的、示意性地表示所述热风吹出喷嘴的多孔板与整流部件的开孔偏差的主视图。

图5为从整流部件侧观察的、示意性地表示使所述热风吹出喷嘴的多孔板与整流部件的开孔中心一致时的主视图。

图6为从多孔板侧观察的、示意性地表示本发明的预氧化热处理炉的热风吹出喷嘴的多孔板与整流部件的开孔位置错开时的主视图。

图7为示意性地表示本发明的预氧化热处理炉的热风吹出喷嘴的多孔板的开孔方法的主视图。

具体实施方式

下面，使用附图，对本发明实施方式的一个例子进行详细说明。

图1中示意性地表示本实施方式的预氧化热处理炉的纵截面图。本实施方式的预氧化热处理炉1具备：预氧化热处理炉1内的热处理室2，将以片状运行的前体纤维束10导入热处理室2内或导出热处理室2外的狭缝状的第一导出导入口9a，将以片状运行的前体纤维束10导出热处理室2外或导入热处理室2内的狭缝状的第二导出导入口9b，在前体纤维束10的第一导出导入口9a的室内侧配置的热风吹出喷嘴4，在前体纤维束10的第二导出导入口9b的室内侧配置的热风吸入喷嘴5，分别在前体纤维束10的第一和第二导出导入口9a、9b的热处理室2外上下多级设置的导向辊3，使热风在热风吹出喷嘴4、热处理室2及热风吸入喷嘴5之间循环的热风的循环管道8，以及在循环管道8上设置的热风加热器6和吹风机7。片状的前体纤维束10被依次绕到多级配置的导向辊3上，通过预氧化热处理炉1的第一和第二导出导入口9a、9b，进出热处理室2。

图2表示本实施方式所涉及的预氧化热处理炉的俯视截面图。如该图所示，从热风吹出喷嘴4吹出的热风，与延展成片状而运行的多个前体纤维束10并行地在热处理室2内流动，被热风吸入喷嘴5吸入，经过循环管道8并被热风加热器6调节到规定温度后，利用吹风机7再次向热风吹出喷嘴4供给。

图3中表示本发明的预氧化热处理炉所具备的热风吹出喷嘴4的放大俯视图。热风吹出喷嘴4，其截面为矩形，具备：热风入口40、用来将热风的方向进行90°转换的方向转换板41、利用压力损失来减少风速斑的多孔板42以及用来在热处理室2（参照图2）中将热风调整为前体纤维束10的运行方向的整流部件43。

在本发明中，多孔板42是指配置有多个开孔的板。

所述多孔板42优选均匀配置同样形状、同样大小的多个开孔。

从夹着前体纤维束10而上下配置的热风吹出喷嘴4吹出的热风的吹出速度优选各自为相同的速度。此外，优选尽可能减小从热风吹出喷嘴4吹出的热风在宽度方向、高度方向上的流速的分散，离吹出喷嘴向下游2m处的风速斑优选控制在平均风速±20%以内。进一步优选为±10%以内。

热风通过整流部件43的热风通过距离A（参照图3）与整流部件43的水平方向的最大距离B之比（A/B）优选为4以上。如果为4.0倍以上，则在从热风吹出喷嘴4的热风入口40进行方向转换，赋予用来与前体纤维束10的运行方向并行吹出的直进性方面优选。另一方面，如果延长整流部件43，则沿丝方向的喷嘴自身的长度变大，从而使得在预氧化热处理炉1中，夹着前体纤维束10而不流动热风的区域变大。即，由于无法按预想的那样对持续进行放热反应的前体纤维束10除热而导致的失控反应的危险性变大。A/B优选控制为10以下，更优选为7以下，进一步优选为5以下。

此外，为了利用压力损失来减少风速斑，多孔板42的开孔率为15～35%。如果所述开孔率为15%以上，则在抑制多孔板位置上的压力损失方面优选；进一步优选为17%以上。如果所述开孔率为35%以下，则在热风吹出喷嘴4的长度方向上利用压力损失来减少风速斑方面优选；进一步优选为30%以下，更优选为25%以下。

多孔板42的一个开孔与整流部件43的一个开孔的位置关系，从热风吹出喷嘴4吹出热风的流速均匀性的观点来看，在将多孔板42与整流部件43相对的面重叠时，优选多孔板42的一个开孔的80%以上的面积存在于整流部件43的一个开孔内。

优选的，多孔板42的开孔中心位于连结整流部件43的宽度方向中点的直线上。

通过设定成上述位置关系，使得热风易于顺利地在多孔板42与整流部件43流动，也易于抑制斜流。

本发明中的多孔板42的开孔的当量直径d只要根据多孔板42的阻塞情况、从热风吹出喷嘴4吹出热风的流速均匀性来进行适当决定即可，但从防止多孔板42阻塞的观点来看，多孔板42的当量直径的下限优选为5mm以上，更优选为8mm以上，进一步优选为10mm以上。

此外，多孔板42的当量直径的上限，从热风吹出喷嘴4吹出热风的流速均匀性的观点来看，优选为25mm以下，更优选为20mm以下，进一步优选为16mm以下。

当量直径d用以下公式求得。

d=4×S/L

这里，S为开孔面积（mm²），L为开孔的周长（mm）。

优选的，本发明中所述整流部件43的一个开孔的水平方向的最大距离B（mm）与所述多孔板42的当量直径d（mm）的关系满足条件0≦B-d≦20。

如果从所述整流部件43的一个开孔的水平方向的最大距离B（mm）中减去所述多孔板42的当量直径d（mm）的值为0（mm）以上，则使得热风易于顺利地在整流部件43中流动。此外，如果从所述整流部件43的一个开孔的水平方向的最大距离B（mm）中减去所述多孔板42的当量直径d（mm）的值为20（mm）以下，则易于提高向热处理室吹出的热风的直进性。

从热风顺利地在所述整流部件43中流动的方面来看，从所述整流部件43的一个开孔的水平方向的最大距离B（mm）中减去所述多孔板42的当量直径d（mm）的值进一步优选为5（mm）以上。此外，从热风的直进性方面来看，从所述整流部件43的一个开孔的水平方向的最大距离B（mm）中减去所述多孔板42的当量直径d（mm）的值进一步优选为15（mm）以下。

整流部件43可使用将平板平行排列的整流板、市售的蜂窝板部件或将平板组合成网格状的部件。在热处理室2内的整个宽度方向上，为了使从各整流部件43间吹出的通量一致，多孔板42的开孔的开孔间距P1优选为整流部件的开孔的开孔间距P2的0.995～1.005倍的范围。如果小于0.995倍，则多孔板42的开孔与整流部件43的开孔的相对位置的偏差量变大，可能会导致热处理室2内的宽度方向的风速分布的恶化。此外，即使大于1.005倍，使错开的方向相反，也同样可能恶化。更优选的，如图5所示，整流部件的开孔间距P2与多孔板的开孔间距P1相同。

方向转换板41的形状在下述范围内倾斜，使喷嘴长度方向前端的多孔板42与方向转换板41间的相对距离x与热风吹出喷嘴4的长度L之比（x/L）小于0.030倍，使热风吹出喷嘴4的入口宽度w与热风吹出喷嘴4的喷嘴长度L之比（w/L）小于0.50倍（参照图3）。通过该范围的倾斜可控制热风的方向转换及从热风入口40流向喷嘴前端侧的流量，能够在喷嘴长度L上，使吹出通量均匀化。

图4中示意性地表示热风吹出喷嘴4的多孔板42与整流部件43的位置关系。

优选的，多孔板42与整流部件43的开孔面相对的距离y（参照图3）在7mm以内。在刚通过多孔板后的位置上，热风的朝向并不与前体纤维束10的运行方向并行，其流线倾斜。因此，如果多孔板42与整流部件43之间的距离y为7mm以内，则可抑制流线的倾斜对热风吹出喷嘴4的长度方向前端侧的影响，在使热风的吹出通量分布均匀化方面优选。

进而，优选的是，使多孔板42与网格状或蜂窝状的整流部件43之间的距离y尽可能接近于0。

为了保持多孔板42与整流部件43的相对位置关系，使用定位部件进行连结。只要固定整流部件与多孔板的位置关系使其一定，没有对热风的吹出造成影响，则任何方法都可以。例如，可以是通过插入与多孔板42相邻的整流部件的间隔保持相同宽度的定位销来嵌入整流部件43，从而固定成在热处理室2内宽度方向上多孔板42与整流部件43不错开的方法；将多孔板的外框嵌入整流部件的外框的方法；用螺栓和螺帽进行固定的方法；在整流部件的若干个开孔中嵌入安装在多孔板上的与整流部件的开孔相同形状的突起的方法；将挂钩挂在指定位置的方法等。此外，为了便于维修，连结部件优选为可拆卸。

图7中示意性地表示热风吹出喷嘴的多孔板的开孔方法。多孔板42的孔数不必与整流部件43的网格或蜂窝的孔数相同，因为将开孔率控制在规定范围内，因此任意决定多孔板42的孔设置位置即可。此时，多孔板42的孔设置位置优选设置成整体保持均衡。

如上述说明的那样，根据使用本发明的热风吹出喷嘴的预氧化热处理炉，在使热风吹出喷嘴为简单结构的同时，通过使热风的吹出通量的分布均匀化，从而能够使热处理室内整体的传热性能均匀化，进而，通过使用开孔大的部件，从而可易于防止由产生的硅酮类化合物导致的喷嘴阻塞。

此外，在图2的结构中，作为在前体纤维丝束（前体纤维束）10的宽度方向上对称配置，以使循环管道8成为外侧，使被处理物通过路径的宽度变大，或者进而在长度方向上对称配置，以使热风吹出喷嘴4背靠背的预氧化热处理炉，能够在维持通量分布的均匀性的同时，增加单位时间的处理量。

实施例

下面，列举实施例对本发明进行具体说明。但本发明并不限定于此。

测定方法如下所述。

（风速）

预氧化热处理炉内的风速通过翼式风速计（佐藤制作所制，产品名称“SK-95F”）进行测定。

[实施例1]

在如图3所示的热风吹出喷嘴中，喷嘴长度L=2050mm、热风入口的宽度w=700mm、方向转换板前端与多孔板的距离x=50mm、多孔板的当量直径d=12mm，此时，热风入口的宽度w与热风吹出喷嘴的长度L之比w/L为0.34，方向转换板前端与多孔板间的距离x与热风吹出喷嘴的长度L之比x/L为0.024。

此外，整流部件使用（株）三木科技公司（SANTECHNOLOGY,INC）制的不锈钢蜂窝板（型号SH-01100-26，对边尺寸26mm、板厚0.1mm、纵深145mm）。即，A/B=4.8。此时，图4所示的多孔板的孔的开孔间距P1与不锈钢蜂窝板的开孔间距P2相同，为22.5mm间距。此时，开孔率为17%。进一步进行调整，以使如图5所示那样，多孔板与整流部件的开孔重合到同一平面时各自的中心位置一致。此外，多孔板与整流部件间的间隔y为0mm，形成密合结构。

距吹出喷嘴2m的位置上，用电风扇（无图示）调节风量，使平均风速为3m/s，向喷嘴送风，在距热风处理室内的吹出喷嘴向下游2m的位置上进行风速测定。此外，在下游2m的位置处，在吹出喷嘴的长度方向上，在以热风入口为起点时，以265mm、365mm、705mm、1145mm、1585mm、1925mm、2025mm共7处作为测定位置。在各测定位置上各实施10次风速测定，以其平均值作为各位置的风速值。此外，使用该风速值，在喷嘴长度方向上的7处，计算出各条件下的平均风速和风速分布。

其结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±5%，为良好。

[实施例2]

使多孔板与蜂窝板（整流部件）的开孔重合到同一平面时各自中心的偏差量为1.5mm，除此以外与实施例1相同，对风速进行测定。结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±5%，为良好。

[实施例3]

在图3所示的热风吹出喷嘴中，喷嘴长度L=1850mm、热风入口的宽度w=375mm、方向转换板的前端与多孔板间的距离x=10mm、多孔板的当量直径d=14mm，此时热风入口的宽度w与热风吹出喷嘴的长度L之比w/L为0.20，方向转换板的前端与多孔板间的距离x与热风吹出喷嘴的长度L之比x/L为0.005。

此外，整流部件使用（株）三木科技公司（SANTECHNOLOGY,INC）制的不锈钢蜂窝板（型号SH-01100-16，对边尺寸16mm、板厚0.1mm、纵深80mm）。即，A/B=4.3。此时，图4所示的多孔板的孔的开孔间距P1与不锈钢蜂窝板的开孔间距P2相同，为13.9mm间距。此时多孔板的开孔率为29%。进一步进行调整，以使多孔板与整流部件的开孔重合到同一平面时各自的中心位置一致。此外，多孔板与整流部件间的间隔y为0mm，形成密合结构。

距吹出喷嘴2m的位置上，用电风扇（无图示）调节风量，使平均风速为3m/s，向喷嘴送风，在距吹出喷嘴向下游2m的位置上进行风速测定。此外，在下游2m的位置处，在吹出喷嘴的长度方向上，在以热风入口为起点时，以100mm、247mm、594mm、941mm、1288mm、1635mm、1750mm共7处作为测定位置。在各测定位置上各实施10次风速测定，以其平均值作为各位置的风速值。此外，使用该风速值，在喷嘴长度方向上的7处，计算出各条件下的平均风速和风速分布。

其结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±9%，为良好。

[实施例4]

使多孔板与整流部件的开孔重合到同一平面时各自中心的水平方向的偏差量z为1mm，除此以外与实施例3相同，对风速进行测定。结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±9%，为良好。

实施例1～4完全满足权利要求的数值范围的条件，风速分布斑良好。通过优化多孔板的压损和方向转换板的倾斜，并进一步优化多孔板与蜂窝板间的配置关系，从而实现向各蜂窝板的孔流入的流入量均匀化，利用通过规定长度的蜂窝板，从而在与前体纤维的运行方向并行的方向上保持直进性，实现风速分布的均匀化。此外，实施例2和4分别与实施例1和3相比，在满足权利要求2的范围内，使多孔板与整流部件的开孔重合到同一平面时各自的中心错开，但没有对风速斑造成影响。

[实施例5]

使热风入口的宽度w=1200mm，即（w/L）为0.59，除此以外与实施例1相同，对风速进行测定。结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±10%，为良好。

[实施例6]

使方向转换板的前端与多孔板间的距离x=80mm，即x/L=0.039，除此以外与实施例5相同，对风速进行测定。结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±9%，为良好。

实施例5扩大了热风吹出喷嘴的入口宽度，在条件（9）的范围外；实施例6还进一步扩大了多孔板与喷嘴前端的方向转换板之间的距离，在条件（8）及（9）的范围外。风速分布均良好，但与完全满足权利要求的实施例1相比，风速斑有变大的倾向。

[实施例7]

在多孔板的孔的开孔间距P1与不锈钢蜂窝板的开孔间距P2同为22.5mm间距的状态下，使多孔板与整流部件的开孔重合到同一平面时蜂窝板外接圆的中心与多孔板的中心在水平方向上的偏差距离为4mm，除此以外与实施例1相同，对风速进行测定。结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±16%，为良好。

实施例7中，在使多孔板与整流部件的开孔重合到同一平面时多孔板的孔中心与蜂窝板外接圆的中心在水平方向上错开的情况下，在蜂窝板内的偏流的倾向变强，因此与实施例1相比，风速斑的值有变大的倾向。

[实施例8]

使多孔板与整流部件蜂窝板的开孔面相对的间隔y为5mm，除此以外与实施例1相同，对风速进行测定。结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±15%，为良好。

[实施例9]

使多孔板与整流部件蜂窝板的开孔面相对的间隔y为10mm，除此以外与实施例1相同，对风速进行测定。结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±20%，为良好。

实施例8在条件（7）的范围内，由于实施例9扩大了多孔板与蜂窝板之间的距离，因此在条件（7）的范围外。由于从热风入口流入并通过多孔板的流线相对于前体纤维的运行方向向喷嘴前端侧倾斜，因此若多孔板与蜂窝板之间的距离大，则不均匀地流入各蜂窝孔，存在喷嘴前端部的风速变快、风速斑变大的倾向。

[比较例1]

使多孔板的孔径d=18mm、开孔率为37%，除此以外与实施例1相同，对风速进行测定。结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±45%，风速斑大。

由于比较例1使开孔率变大，因此在条件（2）的范围外。如果开孔率过度变大，则从热风吹出喷嘴前端侧吹出的风速变大，风速分布大幅恶化。

[比较例2]

整流部件使用（株）三木科技公司（SANTECHNOLOGY,INC）制的不锈钢蜂窝板（型号SH-01100-26，对边尺寸26mm、板厚0.1mm、纵深100mm）。即，A/B=3.3。除此以外与实施例1相同，对风速进行测定。结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±25%，风速斑大。

[比较例3]

整流部件使用（株）三木科技公司（SANTECHNOLOGY,INC）制的不锈钢蜂窝板（型号SH-01100-16，对边尺寸16mm、板厚0.1mm、纵深50mm）。即，A/B=2.7。除此以外与实施例3相同，对风速进行测定。结果如表1所示，在喷嘴长度方向上的风速斑为±35%，风速斑大。

由于比较例2和3的蜂窝板的热风通过距离短，因此为条件（1）的范围外。如果蜂窝板的热风通过距离过短，则从热风吹出喷嘴的吹出口流出的气流束为斜流而吹出，从而如比较例2和3所示，作为结果风速斑变大。因此，优选整流部件热风通过距离与整流部件的网格或蜂窝部件的对边间距离之比A/B为4.0倍以上。

表1

符号说明

1：预氧化热处理炉

2：热处理室

3：导向辊

4：热风吹出喷嘴

5：热风吸入喷嘴

6：热风加热器

7：吹风机

8：循环管道

9a：第一导出导入口

9b：第二导出导入口

10：前体纤维束

40：热风入口

41：方向转换板

42：多孔板

43：整流部件

Claims

1.一种预氧化热处理炉，其特征在于，其具备：

热风吹出喷嘴，向所述热处理室内导入热风；以及

所述热风吹出喷嘴具有满足下述条件(1)～(4)的多孔板和整流部件，热风通过该多孔板及整流部件被送入热处理室内：

(1)A/B≧4.0

(2)0.15≦α≦0.35

(3)0≦B-d≦20

(4)在将多孔板与整流部件相对的面重叠时，多孔板的一个开孔的80％以上的面积落入整流部件的一个开孔内，

这里，A为整流部件的热风通过距离(mm)，B为整流部件的一个开孔中水平方向的最大距离(mm)，α为多孔板的开孔率，d为多孔板的当量直径(mm)。

2.根据权利要求1所述的预氧化热处理炉，其特征在于，所述多孔板的当量直径d(mm)满足条件(5)：

(5)10≦d≦20。

3.根据权利要求1或2所述的预氧化热处理炉，其特征在于，所述多孔板的开孔的开孔间距P1(mm)与所述整流部件的开孔的开孔间距P2(mm)满足下述条件(6)：

(6)0.995×P2≦P1≦1.005×P2。

4.根据权利要求1或2所述的预氧化热处理炉，其特征在于，所述多孔板与所述整流部件的开孔面相对的距离y(mm)满足下述条件(7)：

(7)0≦y≦7。

5.根据权利要求1或2所述的预氧化热处理炉，其特征在于，所述整流部件的热风通过方向的截面形状为网格状或蜂窝状。

6.根据权利要求1或2所述的预氧化热处理炉，其特征在于，通过定位部件连结所述多孔板与所述整流部件。

7.根据权利要求1或2所述的预氧化热处理炉，其特征在于，所述多孔板与所述整流部件可拆卸。

8.根据权利要求1或2所述的预氧化热处理炉，其特征在于，所述热风吹出喷嘴具有能改变热风流动方向的方向转换板，并满足以下条件(8)及(9)：

(8)(x/L)<0.030

(9)(w/L)<0.50，

这里，x为喷嘴前端的多孔板与喷嘴前端的方向转换板之间的距离(mm)，L为热风吹出喷嘴的纵深方向的全长(mm)，w为热风吹出喷嘴的入口宽度(mm)。

9.根据权利要求1或2所述的预氧化热处理炉，其特征在于，所述多孔板的设置位置可调节。

10.一种碳纤维的制造方法，其特征在于，其具有使用权利要求1-9中任一项所述的预氧化热处理炉对碳纤维前体束进行加热的工序。