CN104746156A - 一种高效节能的纤维烘干装置及其烘干方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效节能的纤维烘干装置及其烘干方法，包括熔融炉，所述熔融炉外罩设有保温罩，所述保温罩上连有导风管，靠近导风管出风口处设有抽风机。利用保温罩对熔融炉进行保温的同时，使熔融炉散发的热量直接作用于收丝过程中的纤维单丝上，可以将熔融炉散发的热量与纤维单丝烘干有效的结合，起到节能降耗的作用，而且采用该烘干方法对纤维单丝进行烘干，速度快，烘干效果好，得到的纤维单丝性能均一、稳定。

Description

一种高效节能的纤维烘干装置及其烘干方法

技术领域

本发明涉及一种纤维烘干装置及其烘干方法。

背景技术

纤维的传统烘干工艺包括：在熔融炉中对石料进行熔化，通过熔融炉下方的拉丝漏板，经拉丝机拉丝成型并涂覆浸润剂，再经过排线器排线整理，用收丝筒进行收丝，最后将整个收丝筒放入烘箱中烘烤至干。这种烘干工艺所需的烘干时间较长，烘箱的耗电量较大，且烘干效果并不理想，这是由于收丝筒上的纤维单丝缠绕厚度通常在6cm左右，而且纤维单丝的导热率较低，使得烘烤过程中外部的热量很难传递给内圈的纤维单丝，又由于在收丝过程中纤维单丝缠绕得非常紧密，内圈纤维单丝表面的水分很难逃逸出来，因此往往需要较长的时间才能彻底去除内圈纤维单丝表面的水分，然后还需要较长时间的高温烘干才能使内圈纤维单丝表面的浸润剂完全固化成型。

经传统烘干工艺处理好的收丝筒上的纤维，在接下去的退解过程中容易折损。这是由于纤维单丝是在紧密缠绕的状态下被烘干的，而内外相邻圈的纤维表面的浸润剂在湿态时就已经相互渗透，固化成型后使得内外相邻圈的纤维单丝之间被紧密粘结，由于纤维单丝之间不易被分开，使得纤维单丝的弯折角形成锐利的直角甚至更大的角度，进而容易损伤纤维表面的浸润剂涂层甚至纤维本身，进而在后续加工如短切、加捻、合股、纺织过程中，使得纤维单丝的集束性变差，更容易发生毛刺、断丝的情况。

而且传统工艺中对熔融炉的保温措施不足，需要持续不断的耗费大量的电能来给熔融炉加热，熔融炉在工作时会白白耗散大量热量，且未将这些热量有效的利用起来。这是由于熔融炉内的工作温度通常在1300℃～1700℃，而仅仅通过由内向外构成炉体的耐火砖、耐火泥、保温砖难以将这么大的热量较好的锁定在熔融炉内。然而，通过增加铺设耐火砖、保温砖加厚炉壁的方式虽然能获得较好的保温效果，但是由于耐火砖、保温砖价格昂贵，使得这种做法的性价比较低，难以推广。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种高效节能的纤维烘干装置，可以将熔融炉的热量与纤维的烘干有效的结合起来，降低烘干时的能耗。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种高效节能的纤维烘干装置，包括熔融炉，所述熔融炉外罩设有保温罩，所述保温罩上连有导风管，靠近导风管出风口处设有抽风机。

熔融炉外罩设有保温罩，由于保温罩的良好密闭性与保温性，一方面，可以较好的将熔融炉散发的大量热量与外界隔离，减少热量的损失，另一方面，保温罩与熔融炉之间的空间中的热空气在抽风机的带动下快速的流入导风管内。热空气在流动的过程中，既可以加速熔融炉上方湿石料的烘干速度，又可以使抽风机抽出的热空气正对正在收丝的纤维单丝进行烘干，使纤维单丝表面的浸润剂脱水、固化，使熔融炉散发的废热得到了充分高效的利用。

进一步，还包括一中控系统，所述中控系统分别与熔融炉以及抽风机相连，中控系统可以控制熔融炉的升温程序，有效的将石料融化，也可以控制抽风机的工作功率，保证抽出来的热空气有利于纤维的烘干，提高烘干效率。

进一步，所述中控系统还分别与热电偶以及热气阀相连，所述热电偶靠近所述导风管的出风口，所述热气阀位于所述热电偶与抽风机之间，设置热电偶，可以将导风管出风口的空气温度反馈给中控系统，中控系统从而可以控制热气阀的开关程度，以调节导风管出风口的空气温度，使其与纤维浸润剂的脱水、固化温度相匹配。

进一步，还包括与所述导风管相连通的自然风进风管，所述自然风进风管与导风管的连通处位于所述抽风机与所述熔融炉之间，所述自然风进风管上设有与所述中控系统相连的自然风阀。当抽风机抽出来的热量过高时，可以通过数控自然风风阀控制自然风进风管中的自然风的进风量，来调整导风管中的空气温度，保证纤维烘干的质量，避免热量过高对纤维的影响。

进一步，还包括至少一根与所述导风管相连通的导风管支路，所述导风管支路与所述导风管的连通处位于所述抽风机与热气阀之间，所述导风管支路上设有支路气阀。当导风管的热风有富余时，可以通过导风管支路，将热能转移到其他工艺环节提供热能或者烘干作用。

进一步，所述保温罩包括外、中、里三层，所述外层与里层是铁板和/或合金板，所述中层是岩棉和/或石棉。

进一步，所述导风管亦包括外、中、里三层，所述外层与里层是铁板和/或合金板，所述中层是岩棉和/或石棉。

本发明的另一目的在于提供一种高效节能的纤维烘干方法，首先在熔融炉中对石料进行熔化，通过熔融炉下方的拉丝漏板，经拉丝机拉丝成型并涂覆浸润剂，再经过排线器排线整理，最后用收丝筒进行收丝，在收丝过程中直接利用熔融炉产生的热量对纤维进行烘干。

通过抽风机，让熔融炉散发出来的热风，直接吹向收丝筒上的纤维单丝，使纤维单丝表面的浸润剂在收丝过程中就开始脱水、固化。由于纤维单丝的比表面积比整个纤维筒要大的多，因而浸润剂更容易脱水、固化。而且由于热空气贯穿收丝整个过冲，在逐层收丝过程中每层纤维单丝都能充分受热，因而其表面的浸润剂脱水、固化的时间很充分。

另外，由于浸润剂在纤维单丝还未紧密缠绕以前就已经基本固化，并对纤维形成初步保护，单丝之间互不粘结，摩擦系数小，容易退解，且退解时弯折角较柔和，不易造成折损，进而大大减少了纤维单丝在后续加工如短切、加捻、合股、纺织等工艺过程中受到的损伤。即使纤维单丝表面的浸润剂不能完全固化成型，再将完成收丝的收丝筒放入烘箱中烘烤，也只需要很短时间的烘烤即可使纤维筒由内到外的所有纤维表面的浸润剂完全固化成型，可以大大缩短了烘干工艺时间，减少了烘箱的电能消耗，而且生产出来的纤维单丝的性能更均一、稳定。

本发明得到的一种高效节能的纤维烘干装置及其方法，其技术效果是：将熔融炉产生的废热直接用于收丝过程中的纤维单丝的烘干，既起到了节能降耗的作用，又可以提高生产出来的纤维单丝的性能，使其更稳定更可靠。

附图说明

图1是本发明一种高效节能的纤维烘干装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明提供的一种高效节能的纤维烘干装置，包括熔融炉1，所述熔融炉1外罩设有保温罩2，保温罩2的体积比熔融炉1大，将整个熔融炉罩1在其中，且两者之间有一定的间隔，从而熔融炉1散发出来的热量位于保温罩2与熔融炉1之间，可以起到对熔融炉1的保温作用，保温罩2包括外、中、里三层，所述外层2-1与里层2-3可以是铁板、合金板中的一种或者两种的结合，外层2-1与里层2-3起到骨架结构，所述中层2-2可以是岩棉、玄悟岩棉、石棉中的一种或多种，主要起到保温作用，位于熔融炉1尾部的保温罩2上端连有导风管3，靠近导风管3出风口处设有抽风机4。所述导风管3亦包括外、中、里三层，所述外层3-1与里层3-3可以是铁板、合金板的一种或者两种的结合，所述中层3-2是岩棉、玄武岩棉、石棉中的一种或多种。

熔融炉1外罩设有保温罩2，由于保温罩2的良好密闭性与保温性，一方面，可以较好的将熔融炉1散发的大量热量与外界隔离，减少热量的损失，另一方面，保温罩2与熔融炉1之间的空间中的热空气在抽风机4的带动下快速的流入导风管3内。热空气在流动的过程中，既可以加速熔融炉1上方湿石料的烘干速度，又可以使抽风机4抽出的热空气正对正在收丝的纤维单丝进行烘干，使纤维单丝表面的浸润剂脱水、固化，使熔融炉1散发的废热得到了充分高效的利用。

本实施例中，还包括一中控系统5，所述中控系统5分别与熔融炉1以及抽风机4相连，中控系统5可以控制熔融炉1的升温程序，有效的将石料融化，也可以控制抽风机4的工作功率，保证抽出来的热空气有利于纤维的烘干，提高烘干效率。

本实施例中，所述中控系统5还分别与热电偶6以及数控热气阀7相连，所述热电偶6靠近所述导风管3的出风口，并比抽风机4更靠近导风管3的出风口，所述数控热气阀7位于所述热电偶6与抽风机4之间，设置热电偶6，可以将导风管3出风口的空气温度反馈给中控系统5，中控系统5从而可以控制数控热气阀7的开关程度，以调节导风管3出风口的空气温度，使其与纤维浸润剂的脱水、固化温度相匹配。

本实施例中，还包括与所述导风管3相连通的自然风进风管8，所述自然风进风管8与导风管3的连通处位于所述抽风机4与所述熔融炉1之间，所述自然风进风管8上设有与所述中控系统5相连的数控自然风风阀9。当抽风机4抽出来的热量过高时，可以通过数控自然风风阀9控制自然风进风管8中的自然风的进风量，来调整导风管中的空气温度，保证纤维烘干的质量，避免热量过高对纤维的影响。

本实施例中，还包括一根与所述导风管3相连通的导风管支路10，所述导风管支路10与所述导风管3的连通处位于所述抽风机4与数控热气阀7之间，所述导风管支路10上设有支路气阀11，本实施例中，所述支路气阀11为手动阀。当导风管3的热风有富余时，可以通过导风管支路10，将热能转移到其他工艺环节提供热能或者烘干作用。

首先在熔融炉1中对石料进行熔化，通过熔融炉1下方的拉丝漏板，经拉丝机拉丝成型并涂覆浸润剂，再经过排线器12排线整理，最后用收丝筒13进行收丝。在收丝过程中，通过抽风机4抽出来的热量，直接作用于纤维单丝上进行烘干。

在使用过程中，纤维单丝在收丝筒13上进行收丝，熔融炉1产生的热量散发出来并在保温罩2与熔融炉1之间形成热空气，经抽风机4抽出，吹送到正在收丝过程中的纤维单丝上进行烘干。位于导风管3出风口附近的热电偶6测得导风管3出风口的温度，通过热电偶6反馈到中控系统5，中控系统5从而调节数控自然风风阀9、数控热气阀7的开闭程度以及抽风机4的工作效率，以调节导风管3出风口的空气温度，使其与纤维浸润剂的脱水、固化温度相匹配。

通过抽风机4，让熔融炉1散发出来的热风14，直接吹向收丝筒13上的纤维单丝，使纤维单丝表面的浸润剂在收丝过程中就开始脱水、固化。由于纤维单丝的比表面积比整个纤维筒要大的多，因而浸润剂更容易脱水、固化。而且由于热空气贯穿收丝整个过程，在逐层收丝过程中每层纤维单丝都能充分受热，因而其表面的浸润剂脱水、固化的时间很充分。

另外，由于浸润剂在纤维单丝还未紧密缠绕以前就已经基本固化，并对纤维形成初步保护，单丝之间互不粘结，摩擦系数小，容易退解，且退解时弯折角较柔和，不易造成折损，进而大大减少了纤维单丝在后续加工如短切、加捻、合股、纺织等工艺过程中受到的损伤。即使纤维单丝表面的浸润剂不能完全固化成型，再将完成收丝的收丝筒放入烘箱中烘烤，也只需要很短时间的烘烤即可使纤维筒由内到外的所有纤维表面的浸润剂完全固化成型，可以大大缩短了烘干工艺时间，减少了烘箱的电能消耗，而且生产出来的纤维单丝的性能更均一、稳定。

采用本发明的烘干工艺，与传统的烘干工艺进行大量的实验比对，得出以下比对数据：

由上表可知，本发明生产出来的纤维单丝所需要的能耗低，且品质稳定性好。

Claims (8)

1.一种高效节能的纤维烘干装置，包括熔融炉，其特征在于：所述熔融炉外罩设有保温罩，所述保温罩上连有导风管，靠近导风管出风口处设有抽风机。

2.根据权利要求1所述的纤维烘干装置，其特征在于：还包括一中控系统，所述中控系统分别与熔融炉以及抽风机相连。

3.根据权利要求2所述的纤维烘干装置，其特征在于：所述中控系统还分别与热电偶以及热气阀相连，所述热电偶靠近所述导风管的出风口，所述热气阀位于所述热电偶与抽风机之间。

4.根据权利要求3所述的纤维烘干装置，其特征在于：还包括与所述导风管相连通的自然风进风管，所述自然风进风管与导风管的连通处位于所述抽风机与所述熔融炉之间，所述自然风进风管上设有与所述中控系统相连的自然风阀。

5.根据权利要求3所述的纤维烘干装置，其特征在于：还包括至少一根与所述导风管相连通的导风管支路，所述导风管支路与所述导风管的连通处位于所述抽风机与热气阀之间，所述导风管支路上设有支路气阀。

6.根据权利要求1-5任一所述的纤维烘干装置，其特征在于：所述保温罩包括外、中、里三层，所述外层与里层是铁板和/或合金板，所述中层是岩棉和/或石棉。

7.根据权利要求1-5任一所述的纤维烘干装置，其特征在于：所述导风管亦包括外、中、里三层，所述外层与里层是铁板和/或合金板，所述中层是岩棉和/或石棉。

8.一种高效节能的纤维烘干方法，首先在熔融炉中对石料进行熔化，通过熔融炉下方的拉丝漏板，经拉丝机拉丝成型并涂覆浸润剂，再经过排线器排线整理，最后用收丝筒进行收丝，其特征在于：在收丝过程中直接利用熔融炉产生的热量对纤维进行烘干。