CN113862942A - 一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及碳毡生产技术领域，具体揭示了一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，包括放卷滚筒、喷淋箱、喷淋装置、回收装置和三个呈串联设置的氧化炉，喷淋箱内部设置有网带传送机、滚轴传送机构、第一驱动辊、第二驱和第三驱动辊，喷淋装置包括设置于喷淋箱外部的水箱和固定于喷淋箱内部的喷淋头，回收装置包括设置于喷淋箱内壁底部的回收箱，氧化炉内部设置有导向装置和吹风装置；本发明能够调节生产过程中的张力，能够根据生产需求调节纤维毡的松紧度，抵抗生产中的自主收缩，有利于提高产品质量，三个的氧化炉可分为三个温度控制区，进而能够对氧化炉内各处的温度进行调控，有利于提高产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及碳毡生产技术领域，具体涉及了一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统。
背景技术
在实际生产粘胶基碳纤维的过程中，预氧化、低温碳化、和高温碳化的总收缩率为25％～28％。因此，施加张力牵伸可以控制收缩率，不能让其在松弛状态下自由收缩。否则，纤维出现疏松形态而无强度，得不到高强粘胶基碳纤维。
粘胶基碳纤维理论碳化收率44.44％，在实际生产中仅为20％左右，其余碳以焦油、左旋葡萄糖、一氧化碳、二氧化碳等废气排出，如何提高碳化收率，降低焦油、左旋葡萄糖等含碳副产物的产生，是生产中的技术难题。
一般预氧化炉辊子设置在炉的两端，纤维或纤维毡在里面呈Z字型，来回往复，由于纤维毡一般为为短切纤维40～100mm的纤维针刺工艺，拉伸强度不如长丝纤维，如果是Z字型移动，则会因自身重量而容易下垂，需要借助网带进行传动，而且网带对纤维表面会有摩擦，导致碳毡表观不好，容易刮毛，另外呈Z字型布置移动，辊子来回往复过程中，呈现180度拐角，碳毡在拐角位置会留下折痕，影响产品性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，具备碳化效率高、避免物料受损等优点，解决了传统加工方式影响产品表观和性能的问题。
本发明的粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，包括放卷滚筒、喷淋箱、喷淋装置、回收装置和三个呈串联设置的氧化炉，所述喷淋箱内部且靠近左右两侧的位置处分别设置有网带传送机和滚轴传送机构，所述喷淋箱内部且靠近网带传送机左侧顶部的位置处设置有第一驱动辊，所述喷淋箱内部且靠近滚轴传送机构右侧顶部的位置处设置有第二驱动辊，所述喷淋箱内部且靠近右侧底部的位置处设置有第三驱动辊，所述喷淋箱内部且靠近网带传送机和滚轴传送机构之间的位置处转动连接有第一张紧辊，所述喷淋装置包括设置于喷淋箱外部的水箱和固定于喷淋箱内部的喷淋头，所述回收装置包括设置于喷淋箱内壁底部的回收箱，所述氧化炉内部设置有导向装置和吹风装置。
通过上述技术方案设计，能够调节生产过程中的张力，能够根据生产需求调节纤维毡的松紧度，抵抗生产中的自主收缩，有利于提高产品质量。
作为本发明的进一步改进，所述喷淋头位于滚轴传送机构的顶部，所述喷淋头、滚轴传送机构和回收箱的中心处于同一垂直面，所述喷淋头的底部均匀固定连接有雾化喷头。
通过上述技术方案设计，使得水箱内的催化剂能够通过雾化喷头喷淋到纤维毡表面，提高催化剂的喷淋面积，能够缩短预氧化时间减少焦油、左旋葡萄糖等的产生，提高后续碳化收率。
作为本发明的进一步改进，所述水箱的内部填充有催化剂，所述水箱的内部安装有抽水泵，所述水箱侧面安装有管接件。
作为本发明的进一步改进，所述喷淋头顶部的中央固定连接有贯穿喷淋箱顶部的进水管，所述管接件的两端分别通过两个波纹管与抽水泵和进水管连通。
通过上述技术方案设计，方便工作人员通过管接件对抽水泵和喷淋头进行连接。
作为本发明的进一步改进，所述喷淋箱内壁底部且靠近右侧的位置处安装有抽吸泵，所述抽吸泵的抽水口通过波纹管与回收箱的底部连通，所述抽吸泵的出水口通过波纹管贯穿至喷淋箱的外部。
通过上述技术方案设计，使得喷淋过程中多余的催化剂能够被回收起来，强了催化剂对原毡的扩散和渗透，减少了雾液逸散，节省了使用量。
作为本发明的进一步改进，所述导向装置由四个第四驱动辊和一个第二张紧辊组成，四个所述第四驱动辊和一个第二张紧辊呈“M”型分布于氧化炉的内部，所述第二张紧辊设置于四个第一驱动辊之间的中央位置处。
通过上述技术方案设计，借助高程和较小的拐角，在氧化炉内可以不用网带进行传动，进而减少了网带的磨损和纤维毡的磨损，提高了产品质量。
作为本发明的进一步改进，所述吹风装置包括设置于氧化炉内壁顶部和底部的多孔板，所述多孔板远离氧化炉中心的一侧固定连接有贯穿氧化炉外侧的加热装置。
通过上述技术方案设计，能够从上向下和从下向上同时送风，通过多孔板的孔径分区，实现风速均一，保证温度及温度的均一性、风速及风速的均一性。
作为本发明的进一步改进，所述加热装置包括加热管道，所述加热管道的内部安装有循环风机和加热器，所述加热管道靠近循环风机和加热器之间的位置处固定连接有新风补充管，所述氧化炉顶部的一侧和底部的另一侧分别固定连接有上排气管和下排气管。
作为本发明的进一步改进，所述氧化炉内设置有保温材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过在喷淋箱上设置的喷淋装置，配合喷淋装置由喷淋箱、抽水泵、喷淋头和雾化喷头组成的设置，使得纤维毡在经过滚轴传送机构的时候，水箱内的催化剂能够通过雾化喷头喷淋到纤维毡表面，提高催化剂的喷淋面积，能够缩短预氧化时间减少焦油、左旋葡萄糖等的产生，提高后续碳化收率。
2、本发明通过设置的回收箱以及抽吸泵，使得喷淋过程中多余的催化剂能够被回收起来，强了催化剂对原毡的扩散和渗透，减少了雾液逸散，节省了使用量。
3、本发明通过在喷淋箱内部设置的第一张紧辊，配合氧化炉内部设置的多个第二张紧辊，能够调节生产过程中的张力，能够根据生产需求调节纤维毡的松紧度，抵抗生产中的自主收缩。
4、本发明通过在氧化炉内部设置的多孔板，分从上向下和从下向上同时送风，通过多孔板的孔径分区，实现风速均一，保证温度及温度的均一性、风速及风速的均一性。
5、本发明通过在氧化炉内部呈“M”字形分布的导向装置，借助高程和较小的拐角，在氧化炉内可以不用网带进行传动，减小了摩擦力，进而减少了纤维毡的磨损，提高了产品质量。
6、本发明的三个的氧化炉可分为三个温度控制区，进而能够对氧化炉内各处的温度进行调控，有利于提高产品质量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明整体正面剖视结构示意图；
图2为本发明工作流程示意图；
图3为本发明图1中A处放大结构示意图；
图4为本发明氧化炉俯视剖面结构示意图。
图中：1、放卷滚筒；2、喷淋箱；3、网带传送机；4、第一驱动辊；5、第一张紧辊；6、滚轴传送机构；7、第二驱动辊；8、第三驱动辊；9、水箱； 10、抽水泵；11、管接件；12、喷淋头；121、雾化喷头；13、进水管；14、回收箱；15、抽吸泵；16、氧化炉；17、第四驱动辊；18、第二张紧辊；19、多孔板；20、加热管道；21、循环风机；22、加热器；23、新风补充管；24、下排气管；25、上排气管；26、保温材料。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实物上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实物上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实物上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图1-3，本发明的粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，包括放卷滚筒1、喷淋箱2、喷淋装置、回收装置和三个呈串联设置的氧化炉16，喷淋箱2内部且靠近左右两侧的位置处分别设置有网带传送机3和滚轴传送机构 6，喷淋箱2内部且靠近网带传送机3左侧顶部的位置处设置有第一驱动辊4，喷淋箱2内部且靠近滚轴传送机构6右侧顶部的位置处设置有第二驱动辊7，喷淋箱2内部且靠近右侧底部的位置处设置有第三驱动辊8，喷淋箱2内部且靠近网带传送机3和滚轴传送机构6之间的位置处转动连接有第一张紧辊5，喷淋装置包括设置于喷淋箱2外部的水箱9和固定于喷淋箱2内部的喷淋头 12，回收装置包括设置于喷淋箱2内壁底部的回收箱14，所述氧化炉16内部设置有导向装置和吹风装置，能够调节生产过程中的张力，能够根据生产需求调节纤维毡的松紧度，抵抗生产中的自主收缩，有利于提高产品质量。
请参阅图3，喷淋头12位于滚轴传送机构6的顶部，喷淋头12、滚轴传送机构6和回收箱14的中心处于同一垂直面，喷淋头12的底部均匀固定连接有雾化喷头121，使得水箱9内的催化剂能够通过雾化喷头121喷淋到纤维毡表面，提高催化剂的喷淋面积，能够缩短预氧化时间减少焦油、左旋葡萄糖等的产生，提高后续碳化收率。
请参阅图1，水箱9的内部填充有催化剂，水箱9的内部安装有抽水泵 10，水箱9侧面安装有管接件11，喷淋头12顶部的中央固定连接有贯穿喷淋箱2顶部的进水管13，管接件11的两端分别通过两个波纹管与抽水泵10和进水管13连通，方便工作人员通过管接件11对抽水泵10和喷淋头12进行连接。
请参阅图1，喷淋箱2内壁底部且靠近右侧的位置处安装有抽吸泵15，抽吸泵15的抽水口通过波纹管与回收箱14的底部连通，抽吸泵15的出水口通过波纹管贯穿至喷淋箱2的外部，使得喷淋过程中多余的催化剂能够被回收起来，强了催化剂对原毡的扩散和渗透，减少了雾液逸散，节省了使用量。
请参阅图1，导向装置由四个第四驱动辊17和一个第二张紧辊18组成，四个第四驱动辊17和一个第二张紧辊18呈“M”型分布于氧化炉16的内部，第二张紧辊18设置于四个第一驱动辊4之间的中央位置处，借助高程和较小的拐角，在氧化炉16内可以不用网带进行传动，减小了摩擦力，进而减少了纤维毡的磨损，提高了产品质量，吹风装置包括设置于氧化炉16内壁顶部和底部的多孔板19，多孔板19远离氧化炉16中心的一侧固定连接有贯穿氧化炉16外侧的加热装置，能够从上向下和从下向上同时送风，通过多孔板的孔径分区，实现风速均一，保证温度及温度的均一性、风速及风速的均一性。
请参阅图4，加热装置包括加热管道20，加热管道20的内部安装有循环风机21和加热器22，加热管道20靠近循环风机21和加热器22之间的位置处固定连接有新风补充管23，氧化炉16顶部的一侧和底部的另一侧分别固定连接有上排气管25和下排气管24，氧化炉16内设置有保温材料26。
工作原理：纤维毡通过放卷滚筒1进入喷淋箱2和氧化炉16内，沿网带传送机3、第一张紧辊5、滚轴传送机构6、第三驱动棍和导向装置进行移动，移动过程中纤维毡先被雾化喷头121喷出的催化剂淋湿，多余的催化剂落入回收箱14中被抽吸泵15吸走，然后纤维毡在氧化炉16内沿导向装置进行移动，移动过程中被多孔板19吹出的风加热。
以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理以内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，包括放卷滚筒(1)、喷淋箱(2)、喷淋装置、回收装置和三个呈串联设置的氧化炉(16)，其特征在于：所述喷淋箱(2)内部且靠近左右两侧的位置处分别设置有网带传送机(3)和滚轴传送机构(6)，所述喷淋箱(2)内部且靠近网带传送机(3)左侧顶部的位置处设置有第一驱动辊(4)，所述喷淋箱(2)内部且靠近滚轴传送机构(6)右侧顶部的位置处设置有第二驱动辊(7)，所述喷淋箱(2)内部且靠近右侧底部的位置处设置有第三驱动辊(8)，所述喷淋箱(2)内部且靠近网带传送机(3)和滚轴传送机构(6)之间的位置处转动连接有第一张紧辊(5)；
所述喷淋装置包括设置于喷淋箱(2)外部的水箱(9)和固定于喷淋箱(2)内部的喷淋头(12)，所述回收装置包括设置于喷淋箱(2)内壁底部的回收箱(14)；
所述氧化炉(16)内部设置有导向装置和吹风装置。
2.根据权利要求1所述的一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，其特征在于：所述喷淋头(12)位于滚轴传送机构(6)的顶部，所述喷淋头(12)、滚轴传送机构(6)和回收箱(14)的中心处于同一垂直面，所述喷淋头(12)的底部均匀固定连接有雾化喷头(121)。
3.根据权利要求1所述的一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，其特征在于：所述水箱(9)的内部填充有催化剂，所述水箱(9)的内部安装有抽水泵(10)，所述水箱(9)侧面安装有管接件(11)。
4.根据权利要求3所述的一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，其特征在于：所述喷淋头(12)顶部的中央固定连接有贯穿喷淋箱(2)顶部的进水管(13)，所述管接件(11)的两端分别通过两个波纹管与抽水泵(10)和进水管(13)连通。
5.根据权利要求1所述的一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，其特征在于：所述喷淋箱(2)内壁底部且靠近右侧的位置处安装有抽吸泵(15)，所述抽吸泵(15)的抽水口通过波纹管与回收箱(14)的底部连通，所述抽吸泵(15)的出水口通过波纹管贯穿至喷淋箱(2)的外部。
6.根据权利要求1所述的一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，其特征在于：所述导向装置由四个第四驱动辊(17)和一个第二张紧辊(18)组成，四个所述第四驱动辊(17)和一个第二张紧辊(18)呈“M”型分布于氧化炉(16)的内部，所述第二张紧辊(18)设置于四个第一驱动辊(4)之间的中央位置处。
7.根据权利要求1所述的一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，其特征在于：所述吹风装置包括设置于氧化炉(16)内壁顶部和底部的多孔板(19)，所述多孔板(19)远离氧化炉(16)中心的一侧固定连接有贯穿氧化炉(16)外侧的加热装置。
8.根据权利要求7所述的一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，其特征在于：所述加热装置包括加热管道(20)，所述加热管道(20)的内部安装有循环风机(21)和加热器(22)，所述加热管道(20)靠近循环风机(21)和加热器(22)之间的位置处固定连接有新风补充管(23)，所述氧化炉(16)顶部的一侧和底部的另一侧分别固定连接有上排气管(25)和下排气管(24)。
9.根据权利要求1所述的一种粘胶基碳毡生产用预氧化炉系统，其特征在于：所述氧化炉(16)内设置有保温材料(26)。
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