CN115434042A - 聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法 - Google Patents

聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其中，碳化炉上设置有m+n个气封通道；其中，在碳化过程中，将每一个气封通道的气封流量P控制如下：P＝X×Q；其中，Q为第二流量系数；且Q＝碳化炉的炉体容积×i/(m+n)；其中，i为聚丙烯腈基碳纤维的规格系数；X为第一流量系数；其中，X与碳化过程中的生产状态和气封通道位于碳化炉上的位置相关。与现有技术相比，本发明的方法能够提升生产运行的稳定性，避免在停车检修时引入外部空气，使正常生产时炉内气氛稳定，最终使所制备得到的聚丙烯腈基碳纤维的外观得到改善，能显著减少断股、毛丝及毛团的现象。

Description

聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯腈基碳纤维技术领域，特别是涉及一种聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法。
背景技术
目前，聚丙烯腈基碳纤维的制备工艺大致如下：对聚丙烯腈基原丝进行预氧化处理后，得到预氧丝；然后对预氧丝依次进行低温碳化处理、高温碳化处理后得到聚丙烯腈基碳纤维。在此，主要是针对预氧丝的低温碳化过程的气氛控制方法、高温碳化过程的气氛控制方法。
预氧丝在低温碳化过程中(200-900℃)，主要发生热分解反应，低温碳化炉中的每一个温区都在连续反应和持续释放大量的废气和焦油。如果反应释放出的废气和焦油不能及时排出，就会聚集在炉内，污染纤维，并随纤维一起进入高温碳化炉(900-2000℃)。附着在纤维上的焦油燃烧，使纤维烧断，形成断丝。因此，会在低温碳化炉中通入高纯惰性气体，它的作用有两个，一、作为气封气体，封住炉嘴使废气不从炉口逸散至工作场所，危害操作人员生命健康；防止炉外气体向炉内渗透，避免空气中的氧气、水分腐蚀运行纤维和炉体，造成碳纤维性能指标下降，炉体寿命缩短。二、作为载气，增加炉内正压，提高流速，把炉内废气瞬时排出。低温碳化炉排废口的位置一般是根据预氧丝的热失重曲线来确定(用热解重量分析仪在惰性气氛中模拟低温碳化条件，作出热失重曲线)，在主失重终止时的温区即是设置排气口的最佳位置。
低温碳化后，绝大多数废气和焦油已经排完，高温碳炉炉内产生的焦油几乎为0，废气中主要是氮气，但依然需要在高温碳化炉内通入高纯惰性气体，保持炉内正压，防止纤维和炉体氧化。依旧需要设计废气排放口。最终达到气封流量与排废流量平衡，炉内气氛与外界隔绝、炉内气压稳定的状态。高温碳化炉排废口的位置一般设置在炉膛侧面，靠近入口炉嘴的位置，是为了将纤维夹带的氧气、水分排出，避免空气中的氧气、水分腐蚀运行纤维和炉体。
为达到上述目的，现有技术会在低温碳化炉、高温碳化炉两端配置有多道气封装置，通入高纯惰性气体。但是，本发明的发明人发现现有技术至少存在如下问题：现有的气氛控制方法比较简单，每道高纯惰性气体的流量一旦设置好后便不再调整，但是在实际的生产运行过程中会有停车检修、纤维穿过炉体等过程，并且会出现断丝等现象，在这些过程中炉内气氛状态、排废状态并不相同。因此，亟需一套控制炉内气氛的方法以应对不同的生产过程，以避免由于炉内气氛受外界扰动或炉内废气无法及时排走而导致的纤维发毛、断丝、性能指标下降的情形。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，主要目的在于根据碳化处理的生产过程，对碳化炉内的气氛进行相应的控制。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明的实施例提供一种聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其中，
碳化炉上设置有m+n个气封通道；其中，在碳化过程中，将每一个气封通道的气封流量P控制如下：
P＝X×Q；
其中，Q为第二流量系数；且Q＝碳化炉的炉体容积×i/(m+n)；其中，i为聚丙烯腈基碳纤维的规格系数；
X为第一流量系数；其中，X与碳化过程中的生产状态和气封通道在碳化炉上的位置相关；
优选的，P的单位是m3/h，Q的单位是m3，X的单位是h-1；
优选的，若聚丙烯腈基碳纤维的规格是1-3K，则所述i＝1；若聚丙烯腈基碳纤维的规格是6-12K，则所述i＝2；若聚丙烯腈基碳纤维的规格是24-48K，则i＝4。
优选的，所述碳化炉上设有出口炉嘴、入口炉嘴及排废口；其中，所述入口炉嘴靠近纤维入口设置，出口炉嘴靠近纤维出口设置；所述排废口(在炉膛侧面)，位于所述出口炉嘴和入口炉嘴之间；其中，所述m+n个气封通道中的m个气封通道位于所述入口炉嘴上；m个气封通道从靠近纤维入口到靠近排废口的方向依次排列，其中，第1个气封通道靠近纤维入口、第m个气封通道靠近排废口；所述m+n个气封通道中的n个气封通道位于所述出口炉嘴上；n个气封通道从靠近纤维出口到靠近排废口的方向依次排列；其中，第1个气封通道靠近纤维出口，第n个气封通道靠近排废口。
优选的，若碳化过程中的生产状态为纤维穿过碳化炉的炉体之前的状态，则将m+n个气封通道的气封流量调节成目标气封流量的顺序如下：先按照从靠近纤维入口到靠近排废口的方向，依次调节位于所述入口炉嘴上的m个气封通道的气封流量；再按照从靠近排废口到靠近纤维出口的方向，依次调节位于出口炉嘴上的n个气封通道的气封流量；优选的，在纤维全部穿过碳化炉的炉体后，将所有气封通道的气封流量均调节为正常生产状态时的气封流量。其中，若碳化过程为低温碳化过程，则所述碳化炉的炉体为低温碳化炉的炉体；若碳化过程为高温碳化过程，则所述碳化炉的炉体为高温碳化炉的炉体；
优选的，若碳化过程中的生产状态为正常生产状态、断丝状态、停车状态任一种时，则对m+n个气封通道的气封流量进行调节的顺序如下：先调节位于所述入口炉嘴上的第一个气封通道的气封流量，再调节位于所述出口炉嘴上的第一个气封通道的气封流量，然后调节位于所述入口炉嘴上的第二个气封通道的气封流量，再调节位于所述出口炉嘴上的第二个气封通道的气封流量，如此依次交替调节位于入口炉嘴和出口炉嘴上的气封通道，直至将m+n个气封通道的气封流量均调节成目标气封流量。
优选的，若碳化过程中的生产状态为纤维穿过低温碳化炉的炉体之前的状态，碳化炉为低温碳化炉，则将m+n个气封通道的气封流量P控制为(27-35)Qm3/h；优选的，若碳化过程中的生产状态为纤维穿过低温碳化炉的炉体之前的状态，则：将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(32-35)Qm3/h，将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量P控制为(27-31)Qm3/h；优选的，若n大于3，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(29-31)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(32-35)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为(27-31)Qm3/h；优选的，若m大于3，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P控制为(29-31)Qm3/h。
优选的，若碳化过程中的生产状态为低温碳化处理时的正常生产状态，碳化炉为低温碳化炉，则：将所有气封通道的气封流量P均控制为(27-31)Qm3/h。
优选的，若碳化过程中的生产状态为低温碳化处理时的断丝状态，碳化炉为低温碳化炉，则：将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(25-26)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量P控制为(11.5-13)Qm3/h；优选的，若n大于3，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(12.5-13)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(23-24)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为0m3/h；优选的，若m大于2，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(18-19)Qm3/h；优选的，所述断丝状态为连续断丝≥3根时的状态(在此，连续断丝状态指的是：在一定的时长内，断丝数量≥3根，一定时长＝纤维所在炉体总长度÷走丝速度)。
优选的，若碳化过程中的生产状态为低温碳化处理时的停车状态，碳化炉为低温碳化炉，则：将位于出口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(26-28)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第2个气封通道的气封流量P控制为(24-25)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量P控制为(23-25)Qm3/h；优选的，若n大于3,则将位于出口炉嘴上的其他气封通道中的第L个的气封通道的气封流量P控制如下：若L为奇数，则将气封流量P控制为(26-27)Qm3/h，若L为偶数，则将气封流量P控制为(23-25)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(35-37)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为(11.5-12.5)Qm3/h；优选的，若m大于2，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(15-16)Qm3/h；优选的，所述停车状态包括停车检修状态、清理状态、置换状态中的任一种。
优选的，若碳化过程中的生产状态为纤维穿过高温碳化炉的炉体之前的状态，碳化炉为高温碳化炉，则：将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(29-31)Qm3/h；优选的，若n大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(22-23)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(29-31)Qm3/h；优选的，若m大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P控制均为(24-25)Qm3/h。
优选的，若碳化过程中的生产状态为高温碳化处理时的正常生产状态，碳化炉为高温碳化炉，则：将位于出口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(24-25)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第2个气封通道的气封流量P控制为(23-24)Qm3/h；优选的，若n大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(22-23)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的m个气封通道的气封流量P均控制为(24-25)Qm3/h。
优选的，若碳化过程中的生产状态为高温碳化处理时的断丝状态，碳化炉为高温碳化炉，则：将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(18-19)Qm3/h；优选的，若n大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(12-13)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(24-25)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为0Qm3/h；优选的，若m大于3，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(6-7)Qm3/h；优选的，所述断丝状态为连续断丝≥3根时的状态。
优选的，若碳化过程中的生产状态为高温碳化处理时的停车状态，碳化炉为高温碳化炉，则：将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P控制为(18-19)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量p控制为(10-12)Qm3/h；优选的，若n大于3，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量p均控制为(12-13)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(24-25)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第2个气封通道的气封流量P控制为(21-24)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为(5-6)Qm3/h；优选的，若m大于3，则将位于入口炉嘴上的其他气封通道的气封流量P均控制为(6-7)Qm3/h；优选的，所述停车状态包括停车检修状态、清理状态、置换状态中的任一种。
与现有技术相比，本发明的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法至少具有下列有益效果：
本发明提供的一种聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，首次提出在碳化过程中，将每一个气封通道的气封流量P控制如下：P＝X×Q；其中，Q为第二流量系数；且Q＝碳化炉的炉体容积×i/(m+n)；其中，i为聚丙烯腈基碳纤维的规格系数；X为第一流量系数；其中，X与碳化过程中的生产状态(即，运行具体工况)和气封通道在碳化炉上的位置相关。在此，本发明根据碳化炉的当前运行状态，按对应顺序调整入口炉嘴、所述出口炉嘴上的每一气封通道的气封流量至目标气封流量；同时，根据生产状态及时调整每一气封通道的气封流量，使炉内气氛不受外界扰动，而且将炉内废气及时排走，使纤维的外观质量和性能指标均有提高。进一步地，生产运行的稳定性也得到改善，断股、毛丝、毛团现象显著减少。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的一种碳化炉的炉体的结构示意图；
图2是本发明的实施例提供的炉嘴上的气封通道的结构示意图；
图3是图2所示结构在A-A面的剖视图；
图4是图3所示结构在B-B面的剖视图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本发明提供一种聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程的气氛控制方法，用在聚丙烯腈基碳纤维的生产过程中(如，低温碳化、高温碳化)，防止在纤维穿过碳化炉时、停车检修时因开炉清扫导致炉内气氛无法与外界完全隔绝，在运行过程中发生断丝、性能指标下降等异常情况。运行时如果发生断丝，及时调整炉内气氛，快速排走废气的同时稳定炉内气氛，避免大面积断丝。
如图1所示，对于碳化炉(如，低温碳化炉、高温碳化炉)的出口炉嘴、入口炉嘴分为若干道气封通道，分别用出1(即，出口炉嘴上的第一个气封通道)、出2(即，出口炉嘴上的第二个气封通道).....出n(即，出口炉嘴上的第n个气封通道)、入1(入口炉嘴上的第一个气封通道)、入2(即，入口炉嘴上的第二个气封通道)......入m(即，入口炉嘴上的第m个气封通道)表示，如图1所示。
如图1所示，碳化炉的炉体上设置有入口炉嘴和出口炉嘴，其中，入口炉嘴和出口炉嘴内设置有气封通道。如图1至图4所示，纤维运行入口1、进气腔体2、密封气体3、进气腔体内壁面4、气体缓冲腔5、断续线形结构进气狭缝6，其中，气封通道上下排布，为断续气幕。进气狭缝6的尺寸为1.5-2mm×20mm，狭缝间距20mm，进气狭缝6使密封载气形成线速度均匀的密封气帘，保证喷气线速度控制在0.1-1m/s，喷出气流垂直于运行纤维方向，吹扫纤维单丝间吸附或夹带的空气，防止纤维把空气带入碳化炉内。入口炉嘴上设置有m个气封通道，出口炉嘴上设置有n个气封通道。生产运行时通入的惰性气体可为高纯氮气/氩气，99.999％，露点≤-75℃，气体压力为0.3-0.6Mpa，可通过稳压装置控制。具体实施时，可通过流量仪等控制气封流量的大小。
在此，基于背景技术提出的技术问题，本发明提出如下方案：
本发明提出一种聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程的气氛控制方法，碳化炉上设置有m+n个气封通道；其中，在碳化过程中，将每一个气封通道的气封流量P控制如下：
P＝X×Q；
其中，Q为第二流量系数；且Q＝碳化炉的炉体容积×i/(m+n)；其中，i为聚丙烯腈碳纤维规格系数；X为第一流量系数；其中，X与碳化过程中的生产状态和气封通道的位置相关；优选的，P的单位是m3/h，Q的单位是m3，X的单位是个/h；i的单位为个；优选的，若聚丙烯腈基碳纤维的规格是1-3K，则所述i＝1；若聚丙烯腈基碳纤维的规格是6-12K，则所述i＝2；若聚丙烯腈基碳纤维的规格是24-48K，则i＝4。在此，需要说明的是：若碳化过程为低温碳化过程，则碳化炉的炉体为低温碳化炉的炉体；若碳化过程为高温碳化过程，则碳化炉的炉体为高温碳化炉的炉体。
在不同生产状态时，将炉嘴气封流量调至表1、表2所示。
表1
Figure BDA0003861448580000091
另外，对于表1的解释如下：
(1)若碳化过程中的生产状态为纤维穿过低温碳化炉的炉体之前的状态，碳化炉为低温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(32-35)Qm3/h，将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量P控制为(27-31)Qm3/h；优选的，若n大于3，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(29-31)Qm3/h。
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(32-35)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为(27-31)Qm3/h；优选的，若m大于3，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P控制为(29-31)Qm3/h。
调节原理说明如下：纤维在穿过炉体时，为了方便纤维进入，会把炉口炉条打开，炉口宽度变大，外界空气更容易进入，所以要把入1、入2、出1、出2调大，从源头阻止空气进入。出n到出3、入m到入3由于位置靠里，为了节约惰性气体，流量可适当调小。出n、入m略微调小是为了方便废气排出。
(2)若碳化过程中的生产状态为低温碳化处理时的正常生产状态，碳化炉为低温碳化炉，则：将所有气封通道的气封流量P均控制为(27-31)Qm3/h。
调节原理说明如下：正常生产时炉口收窄，外界空气不易进入，炉内气氛均匀平稳，可将各道气封调小，节约惰性气体。
(3)若碳化过程中的生产状态为低温碳化处理时的断丝状态，碳化炉为低温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(25-26)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量P控制为(11.5-13)Qm3/h；若n大于3，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(12.5-13)Qm3/h。
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(23-24)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为0m3/h；若m大于2，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(18-19)Qm3/h；优选的，所述断丝状态为连续断丝≥3根时的状态。
调节原理说明如下：连续断丝≥3根，说明炉内排废不畅，有焦油毛丝堵塞，此时将入m调为0、入m-1～入2调小，减小排废口处气压的阻力，防止废气在此形成环流而滞留在炉体内，使废气快速抽走。断丝时会开炉条将断丝带出炉体、将纤维重新理顺定位，所以入1、出1炉口开度略微调大，防止外界空气进入。出n～出1的气流调大，也是为了使废气在排废口排出，防止废气从炉出口溢出，危害人员健康。
(4)若碳化过程中的生产状态为低温碳化处理时的停车状态，碳化炉为低温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(26-28)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第2个气封通道的气封流量P控制为(24-25)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量P控制为(23-25)Qm3/h；优选的，若n大于3,则将位于出口炉嘴上的其他气封通道中的第L个的气封通道的气封流量P控制如下：若L为奇数，则将气封流量P控制为(26-27)Qm3/h，若L为偶数，则将气封流量P控制为(23-25)Qm3/h。
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(35-37)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为(11.5-12.5)Qm3/h；优选的，若m大于2，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(15-16)Qm3/h；优选的，所述停车状态包括停车检修状态、清理状态、置换状态中的任一种。
调节原理说明如下：停车期间，会打开炉条清理炉腔内毛丝焦油，因此将入1、出1调大，避免外界空气进入炉内，炉体内没有运行纤维，没有废气焦油产生，因此可将入2～入m-1适当调小，节约惰性气体。排废口处，由于没有废气排出，排废风机频率调低，因此将入m和出n调大，防止外界气体倒灌。清理期间会用运行纤维清扫炉膛，纤维从入口拉入，出口带出，纤维中会夹杂毛丝、焦油等杂物，炉口开度会调大以便杂物掉出，气流交替一方面能够节约惰性气体，一方面避免气封流量过大使杂物被封堵在炉体内。
表2
Figure BDA0003861448580000121
另外，对于表2的解释如下：
(1)若碳化过程中的生产状态为纤维穿过高温碳化炉的炉体之前的状态，碳化炉为高温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(29-31)Qm3/h。若n大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(22-23)Qm3/h。
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(29-31)Qm3/h；。若m大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P控制均为(24-25)Qm3/h。
调节原理说明如下：纤维穿过炉体时，为了方便纤维进入，会把炉口炉条打开，炉口宽度变大，外界空气更容易进入，所以要把入1、入2、出1、出2调大，从源头阻止空气进入。出n到出3、入m到入3由于位置靠里，为了节约惰性气体，流量可适当调小。
(2)若碳化过程中的生产状态为高温碳化处理时的正常生产状态，碳化炉为高温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(24-25)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第2个气封通道的气封流量P控制为(23-24)Qm3/h。若n大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(22-23)Qm3/h。
将位于入口炉嘴上的m个气封通道的气封流量P均控制为(24-25)Qm3/h。
调节原理说明如下：正常生产时炉口收窄，外界空气不易进入，炉内气氛均匀平稳，并且在高碳炉产生的废气焦油较少，可将出口气封进一步调小，节约惰性气体。入口由于是纤维进入的部位，带入的空气相对较多，所以流量比出口略大。
(3)若碳化过程中的生产状态为高温碳化处理时的断丝状态，碳化炉为高温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(18-19)Qm3/h。若n大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(12-13)Qm3/h。
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(24-25)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为0Qm3/h。若m大于3，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(6-7)Qm3/h；优选的，所述断丝状态为连续断丝≥3根时的状态。
调节原理说明如下：断丝说明炉内有焦油毛丝堵塞，排废不畅，此时将入m调为0、入m-1～入2调小，减小排废口处气压的阻力，防止废气在此形成环流而滞留在炉体内，使废气快速抽走。断丝时会打开炉条将断丝带过、将纤维理顺定位，所以入1、出1略微调大，防止外界空气进入。
(4)若碳化过程中的生产状态为高温碳化处理时的停车状态，碳化炉为高温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P控制为(18-19)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量p控制为(10-12)Qm3/h；优选的，若n大于3，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量p均控制为(12-13)Qm3/h；
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(24-25)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第2个气封通道的气封流量P控制为(21-24)Qm3/h。将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为(5-6)Qm3/h。若m大于3，则将位于入口炉嘴上的其他气封通道的气封流量P均控制为(6-7)Qm3/h。
优选的，所述停车状态包括停车检修状态、清理状态、置换状态中的任一种。
调节原理说明：停车期间，会打开炉条清理炉腔内毛丝焦油，因此将入1调大，避免外界空气进入炉内，炉体内没有运行纤维，没有废气产生，因此可将入2～入m，出n～出1调小，节约惰性气体。排废口处，由于没有废气排出，排废风机频率调低，因此将入m和出n调大，防止因外界气压波动，导致空气倒灌。清理期间会用运行纤维清扫炉膛，但是由于高碳炉内毛丝、焦油等杂物较少，可以将出1～出n适当调小，节约惰性气体。
注：表1、表2及以上流量系数均经过现场试验验证，是满足聚丙烯腈碳纤维指标性能要求这一前提下的最小值，以达到节能降耗的目的。
另外，关于气封通道的调节顺序如下：
(1)纤维穿过碳化炉的炉体前，气封通道的调整顺序为入1→入2.....入m→出n→出2→出1依次排列。穿炉操作结束，气封流量调整为正常生产状态。
关于这一点需要解释说明的是：纤维穿过炉体时是将上百束纤维聚成一束，从炉口进入炉体，此时需要把炉条打开，炉口比正常生产时宽5-10倍(正常生产时炉口仅有5-10mm)，进入炉体的空气比正常生产时多，因此必须先把入口气封流量调大，按照由外到内的顺序依次调大，尽可能的阻止空气进入炉内，减轻对炉膛气氛纯度的影响，减轻对炉内气场稳定性的扰动。当纤维进入炉膛时依次把出n→...→出2→出1的流量调大，促进炉内空气及时置换，进一步减少炉内空气含量。
(2)其他状态时(正常生产状态、断丝状态、停车状态)，气封通道的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3......→入m→出n。先入后出两端交替调整。停车检修、断丝处理完毕后，气封流量调整为正常生产状态。
关于这一点需要说明的是：其他状态时炉条没有调整，只是调节炉膛内部气压、排废，因此从两端往中间循序渐进的调整，使炉膛的气场缓慢改变。
例如，预氧丝穿过低温碳化炉前，先将炉口的气封流量调至目标数值(出1＝58m3/h、出2＝58m3/h、出3＝48m3/h、入3＝48m3/h、入2＝58m3/h、入1＝58m3/h)，气封流量的调整顺序为入1→入2→入3→出3→出2→出1依次排列。然后开始将预氧丝穿过低温碳化炉的炉体，当纤维全部穿过炉体后，将气封流量恢复至正常生产时的目标数值，以免纤维在穿过炉体的过程中将外界空气带入炉内，调整顺序为出1→出2→出3→入3→入2→入1依次排列。
此外，为实现在碳化过程中对气封流量随时控制和调节，还包括与所述碳化炉连接的控制器、以及与所述控制器连接的中央处理器，所述中央处理器被配置执行以下步骤：接收所述控制器发送的所述碳化炉的当前运行状态；根据所述碳化炉的当前运行状态，按对应顺序调整所述入口炉嘴和所述出口炉嘴上的m+n个气封通道的流量至目标流量。
为了详细说明不同运行状态下的气封流量的调整，以下述实施例进行说明。
实施例1
低温碳化炉的出口炉嘴上的气封通道有三个，类似图1的结构：出口炉嘴上的第一个气封通道用出1表示、出口炉嘴上的第二个气封通道用出2表示、出口炉嘴上的第三个气封通道用出3表示。低温碳化炉的入口炉嘴上的气封通道有三个，类似图1的结构：入口炉嘴上的第一个气封通道用入1表示，入口炉嘴上的第二个气封通道用入2表示、入口炉嘴上的第三个气封通道用入3表示。
中，在碳化过程中，将每一个气封通道的气封流量P控制如下：
P＝X×Q；
其中，Q为第二流量系数；且Q＝碳化炉的炉体容积×i/(m+n)；其中，低温碳化炉和高温碳化炉的炉体容积均为5m3；i为聚丙烯腈碳纤维规格系数；X为第一流量系数；其中，X与碳化过程中的生产状态和气封通道的位置相关；P的单位是m3/h，Q的单位是m3，X的单位是个/h；i的单位为个；聚丙烯腈基碳纤维的规格是6-12K，则所述i＝2。
1.停车检修状态
运行的聚丙烯腈基碳纤维的规格为6K，先将低温碳化炉的气封通道的流量调至规定的数值(停车状态)：出1＝45m3/h、出2＝40m3/h、出3＝40m3/h。入3＝20m3/h、入2＝25m3/h、入1＝60m3/h。其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。然后打开炉条，用尾丝将炉内的毛丝清扫出去，以免清扫过程中将外界空气带入炉内。清扫完后，关闭炉条，气封流量恢复至正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
低温碳化炉清理完毕后，再将高温碳化炉炉口气封流量调至规定的数值(停车状态)：出1＝30m3/h，出2＝30m3/h，出3＝19m3/h，入3＝9m3/h，入2＝38m3/h，入1＝40m3/h，然后打开炉条，用尾丝将炉内的毛丝清扫出去，以免清扫过程中将外界空气带入炉内。清扫完后，关闭炉条，气封流量恢复至正常生产状态时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
2.纤维穿过低温碳化炉
预氧丝穿过低温碳化炉前，先将炉口气封流量调至规定数值(纤维穿过低温碳化炉的炉体前的状态)：出1＝58m3/h、出2＝58m3/h、出3＝48m3/h、入3＝48m3/h、入2＝58m3/h、入1＝58m3/h。其中，气封流量的调整顺序为入1→入2→入3→出3→出2→出1依次排列。然后开始将纤维穿过炉体，当纤维全部穿过炉体后，气封流量恢复至正常生产时的数值，以免纤维在穿过炉体的过程中将外界空气带入炉内；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
3.正常生产状态
调整低温碳化炉目标气封流量至规定数值(正常生产状态)：出1＝48m3/h、出2＝48m3/h、出3＝48m3/h、入3＝48m3/h、入2＝48m3/h、入1＝48m3/h。其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
调整高温碳化炉目标气封流量至规定数值(正常生产状态)：出1＝41m3/h、出2＝40m3/h、出3＝38m3/h、入3＝40m3/h、入2＝40m3/h、入1＝40m3/h。气封流量调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
4.低温碳化炉断丝≥3根
先将低温碳化炉炉口气封流量调至规定数值(断丝状态)：出1＝42m3/h、出2＝42m3/h、出3＝20m3/h、入3＝0m3/h、入2＝30m3/h、入1＝40m3/h)，其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。断丝带丝完毕后，生产状态稳定，气封流量恢复至低温碳化炉正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
5.高温碳化炉断丝≥3根
先将高温碳化炉炉口气封流量调至规定数值(断丝状态)：出1＝30m3/h、出2＝30m3/h、出3＝20m3/h、入3＝0m3/h、入2＝40m3/h、入1＝40m3/h)，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。断丝带丝完毕后，生产状态稳定，气封流量恢复至高温碳化炉正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
实施例2：
低温碳化炉的出口炉嘴上的气封通道有三个，类似图1的结构：出口炉嘴上的第一个气封通道用出1表示、出口炉嘴上的第二个气封通道用出2表示、出口炉嘴上的第三个气封通道用出3表示。低温碳化炉的入口炉嘴上的气封通道有四个，类似图1的结构：入口炉嘴上的第一个气封通道用入1表示，入口炉嘴上的第二个气封通道用入2表示、入口炉嘴上的第三个气封通道用入3表示、入口炉嘴上的第四个气封通道用入4表示。
中，在碳化过程中，将每一个气封通道的气封流量P控制如下：
P＝X×Q；
其中，Q为第二流量系数；且Q＝碳化炉的炉体容积×i/(m+n)；其中，炉体容积为5.8m3；i为聚丙烯腈碳纤维规格系数；X为第一流量系数；其中，X与碳化过程中的生产状态和气封通道的位置相关；P的单位是m3/h，Q的单位是m3，X的单位是个/h；i的单位为个；聚丙烯腈基碳纤维的规格是1-3K，则所述i＝1。
1.停车检修
运行的聚丙烯腈碳纤维的规格为3K，先将低温碳化炉炉口气封流量调至规定的数值(停车状态)：出1＝22.5m3/h、出2＝20m3/h、出3＝20m3/h、入4＝10m3/h、入3＝12.5m3/h、入2＝12.5m3/h、入1＝30m3/h。其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3→入4。然后打开炉条，用尾丝将炉内的毛丝清扫出去，以免清扫过程中将外界空气带入炉内。清扫完后，关闭炉条，气封流量恢复至正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3→入4。
低温碳化炉清理完毕后，再将高温碳化炉炉口气封流量调至规定的数值(停车状态)：出1＝15m3/h、出2＝15m3/h、出3＝9m3/h、入4＝4.5m3/h、入3＝5m3/h、入2＝19m3/h、入1＝20m3/h。然后打开炉条，用尾丝将炉内的毛丝清扫出去，以免清扫过程中将外界空气带入炉内。清扫完后，关闭炉条，气封流量恢复至低温碳化炉正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3→入4。
2.纤维穿过低温碳化炉
预氧丝穿过低温碳化炉前，先将低温碳化炉炉口气封流量调至规定数值(纤维穿过低温碳化炉的炉体前的状态)：出1＝29m3/h、出2＝29m3/h、出3＝24m3/h、入4＝24m3/h、入3＝25m3/h、入2＝29m3/h、入1＝29m3/h。其中，气封流量的调整顺序为入1→入2→入3→入4→出3→出2→出1依次排列。然后开始将纤维穿过炉体，当纤维全部穿过炉体后，气封流量恢复至低温碳化炉正常生产时的数值，以免纤维在穿过炉体的过程中将外界空气带入炉内；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3→入4。
3.正常生产状态
低温碳化炉的气封流量调整如下：出1＝24m3/h、出2＝24m3/h、出3＝24m3/h、入1＝24m3/h、入2＝24m3/h、入3＝24m3/h。气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3→入4。
高温碳化炉的气封流量调整如下：出1＝20m3/h、出2＝20m3/h、出3＝19m3/h、入4＝20m3/h、入3＝20m3/h、入2＝20m3/h、入1＝20m3/h。气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3→入4。
4.低温碳化炉断丝≥3根
先将低温碳化炉炉口气封流量调至规定数值(断丝状态)：出1＝21m3/h、出2＝21m3/h、出3＝10m3/h、入4＝0m3/h、入3＝15m3/h、入2＝15m3/h、入1＝19.5m3/h。其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3→入4。断丝带丝完毕后，生产状态稳定，气封流量恢复至低温碳化炉正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3→入4。
5.高温碳化炉断丝≥3根
先将高温碳化炉炉口气封流量调至规定数值(断丝状态)：出1＝15m3/h、出2＝15m3/h、出3＝10m3/h、入4＝0m3/h、入3＝5m3/h、入2＝20m3/h、入1＝20m3/h。其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3→入4。断丝带丝完毕后，生产状态稳定，气封流量恢复至高温碳化炉正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3→入4。
实施例3
低温碳化炉的出口炉嘴上的气封通道有三个，类似图1的结构：出口炉嘴上的第一个气封通道用出1表示、出口炉嘴上的第二个气封通道用出2表示、出口炉嘴上的第三个气封通道用出3表示。低温碳化炉的入口炉嘴上的气封通道有三个，类似图1的结构：入口炉嘴上的第一个气封通道用入1表示，入口炉嘴上的第二个气封通道用入2表示、入口炉嘴上的第三个气封通道用入3表示。
中，在碳化过程中，将每一个气封通道的气封流量P控制如下：
P＝X×Q；
其中，Q为第二流量系数；且Q＝碳化炉的炉体容积×i/(m+n)；其中，炉体容积为5m3；i为聚丙烯腈碳纤维规格系数；X为第一流量系数；其中，X与碳化过程中的生产状态和气封通道的位置相关；P的单位是m3/h，Q的单位是m3，X的单位是个/h；i的单位为个；聚丙烯腈基碳纤维的规格是是24-48K，则i＝4。
1.停车检修
运行的聚丙烯腈碳纤维的规格为24K，先将低温碳化炉炉口气封流量调至规定的数值(停车状态)：出1＝90m3/h、出2＝80m3/h、出3＝80m3/h、入3＝40m3/h、入2＝50m3/h、入1＝120m3/h。其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。然后打开炉条，用尾丝将炉内的毛丝清扫出去，以免清扫过程中将外界空气带入炉内。清扫完后，关闭炉条，气封流量恢复至正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
低温碳化炉清理完毕后，再将高温碳化炉炉口气封流量调至规定的数值(停车状态)：出1＝60m3/h、出2＝60m3/h、出3＝38m3/h、入3＝18m3/h、入2＝76m3/h、入1＝80m3/h。其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。然后打开炉条，用尾丝将炉内的毛丝清扫出去，以免清扫过程中将外界空气带入炉内。清扫完后，关闭炉条，气封流量恢复至正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
2.纤维穿过低温碳化炉
预氧丝穿过低温碳化炉前，先将低温碳化炉炉口气封流量调至规定数值(纤维穿过低温碳化炉的炉体前的状态)：出1＝116m3/h、出2＝116m3/h、出3＝96m3/h、入3＝96m3/h、入2＝116m3/h、入1＝116m3/h。气封流量的调整顺序为入1→入2→入3→出3→出2→出1依次排列。然后将纤维穿过炉体，当纤维全部穿过炉体后，气封流量恢复至正常生产时的数值，以免纤维在穿过炉体的过程中将外界空气带入炉内；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
3.正常生产状态
低温碳化炉气封流量：出1＝96m3/h、出2＝96m3/h、出3＝96m3/h、入3＝96m3/h、入2＝96m3/h、入1＝96m3/h。其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
高温碳化炉气封流量：出1＝82m3/h、出2＝80m3/h、出3＝76m3/h、入3＝80m3/h、入2＝80m3/h、入1＝80m3/h。气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
4.低碳炉断丝≥3根
先将低温碳化炉炉口气封流量调至规定数值(断丝状态)：出1＝84m3/h、出2＝84m3/h、出3＝40m3/h、入3＝0m3/h、入2＝60m3/h、入1＝80m3/h，其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。断丝带丝完毕后，生产状态稳定，气封流量恢复至低温碳化炉正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
5.高碳炉断丝≥3根
先将高温碳化炉炉口气封流量调至规定数值(断丝状态)：出1＝60m3/h、出2＝60m3/h、出3＝40m3/h、入3＝0m3/h、入2＝80m3/h、入1＝80m3/h，其中，气封流量的调整顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。断丝带丝完毕后，生产状态稳定，气封流量恢复至高碳炉正常生产时的数值；其中，恢复顺序为入1→出1→入2→出2→入3→出3。
产品规格牌号为TG300C的碳纤维的单丝直径较细，更易受低温碳化炉、高温碳化炉内气氛影响，引起断丝，因此以此作为实施效果更具有代表性。实施效果见表3所示。停车检修清理时，炉体内未出现蓝色火焰，说明清扫过程中的气封良好，未将外界空气带入炉内引起内燃。而且聚丙烯腈碳纤维的外观质量和拉伸强度指标有所提高。进一步地，生产运行的稳定性也得到改善，断股、毛丝、毛团现象显著减少。
表3 TG300C碳纤维运行情况
Figure BDA0003861448580000221
综上，本发明提供的一种聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，根据碳化炉的当前运行状态，按对应顺序调整入口炉嘴、所述出口炉嘴上的每一气封通道的气封流量至目标气封流量；同时，根据生产状态及时调整每一气封通道的气封流量，使炉内气氛不受外界扰动，而且将炉内废气及时排走，使纤维的外观质量和性能指标均有提高。进一步地，生产运行的稳定性也得到改善，断股、毛丝、毛团现象显著减少。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，碳化炉上设置有m+n个气封通道；其中，在碳化过程中，将每一个气封通道的气封流量P控制如下：
P＝X×Q；
其中，Q为第二流量系数；且Q＝碳化炉的炉体容积×i/(m+n)；其中，i为聚丙烯腈基碳纤维的规格系数；
X为第一流量系数；其中，X与碳化过程中的生产状态和气封通道在碳化炉上的位置相关；
优选的，P的单位是m3/h，Q的单位是m3，X的单位是h-1；
优选的，若聚丙烯腈基碳纤维的规格是1-3K，则所述i＝1；若聚丙烯腈基碳纤维的规格是6-12K，则所述i＝2；若聚丙烯腈基碳纤维的规格是24-48K，则i＝4。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，所述碳化炉上设有出口炉嘴、入口炉嘴及排废口；其中，所述入口炉嘴靠近纤维入口设置，出口炉嘴靠近纤维出口设置；所述排废口位于所述出口炉嘴和入口炉嘴之间；
其中，所述m+n个气封通道中的m个气封通道位于所述入口炉嘴上；m个气封通道从靠近纤维入口到靠近排废口的方向依次排列，其中，第1个气封通道靠近纤维入口、第m个气封通道靠近排废口；
所述m+n个气封通道中的n个气封通道位于所述出口炉嘴上；n个气封通道从靠近纤维出口到靠近排废口的方向依次排列；其中，第1个气封通道靠近纤维出口，第n个气封通道靠近排废口。
3.根据权利要求2所述的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，
若碳化过程中的生产状态为纤维穿过碳化炉的炉体之前的状态，则将m+n个气封通道的气封流量调节成目标气封流量的顺序如下：先按照从靠近纤维入口到靠近排废口的方向，依次调节位于所述入口炉嘴上的m个气封通道的气封流量；再按照从靠近排废口到靠近纤维出口的方向，依次调节位于出口炉嘴上的n个气封通道的气封流量；优选的，在纤维全部穿过碳化炉的炉体后，将所有气封通道的气封流量均调节为正常生产状态时的气封流量；其中，若碳化过程为低温碳化过程，则所述碳化炉的炉体为低温碳化炉的炉体；若碳化过程为高温碳化过程，则所述碳化炉的炉体为高温碳化炉的炉体；
若碳化过程中的生产状态为正常生产状态、断丝状态、停车状态任一种时，则对m+n个气封通道的气封流量进行调节的顺序如下：先调节位于所述入口炉嘴上的第一个气封通道的气封流量，再调节位于所述出口炉嘴上的第一个气封通道的气封流量，然后调节位于所述入口炉嘴上的第二个气封通道的气封流量，再调节位于所述出口炉嘴上的第二个气封通道的气封流量，如此依次交替调节位于入口炉嘴和出口炉嘴上的气封通道，直至将m+n个气封通道的气封流量均调节成目标气封流量。
4.根据权利要求2或3所述的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，若碳化过程中的生产状态为纤维穿过低温碳化炉的炉体之前的状态，碳化炉为低温碳化炉，则将m+n个气封通道的气封流量P控制为(27-35)Qm3/h；
优选的，若碳化过程中的生产状态为纤维穿过低温碳化炉的炉体之前的状态，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(32-35)Qm3/h，将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量P控制为(27-31)Qm3/h；优选的，若n大于3，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(29-31)Qm3/h；
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(32-35)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为(27-31)Qm3/h；优选的，若m大于3，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P控制为(29-31)Qm3/h。
5.根据权利要求2或3所述的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，若碳化过程中的生产状态为低温碳化处理时的正常生产状态，碳化炉为低温碳化炉，则：
将所有气封通道的气封流量P均控制为(27-31)Qm3/h。
6.根据权利要求2或3所述的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，若碳化过程中的生产状态为低温碳化处理时的断丝状态，碳化炉为低温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(25-26)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量P控制为(11.5-13)Qm3/h；优选的，若n大于3，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(12.5-13)Qm3/h；
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(23-24)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为0m3/h；优选的，若m大于2，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(18-19)Qm3/h；
优选的，所述断丝状态为连续断丝≥3根时的状态。
7.根据权利要求2或3所述的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，若碳化过程中的生产状态为低温碳化处理时的停车状态，碳化炉为低温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(26-28)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第2个气封通道的气封流量P控制为(24-25)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量P控制为(23-25)Qm3/h；优选的，若n大于3,则将位于出口炉嘴上的其他气封通道中的第L个的气封通道的气封流量P控制如下：若L为奇数，则将气封流量P控制为(26-27)Qm3/h，若L为偶数，则将气封流量P控制为(23-25)Qm3/h；
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(35-37)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为(11.5-12.5)Qm3/h；优选的，若m大于2，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(15-16)Qm3/h；
优选的，所述停车状态包括停车检修状态、清理状态、置换状态中的任一种。
8.根据权利要求2或3所述的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，若碳化过程中的生产状态为纤维穿过高温碳化炉的炉体之前的状态，碳化炉为高温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(29-31)Qm3/h；优选的，若n大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(22-23)Qm3/h；
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(29-31)Qm3/h；优选的，若m大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P控制均为(24-25)Qm3/h。
9.根据权利要求2或3所述的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，若碳化过程中的生产状态为高温碳化处理时的正常生产状态，碳化炉为高温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(24-25)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第2个气封通道的气封流量P控制为(23-24)Qm3/h；优选的，若n大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(22-23)Qm3/h；
将位于入口炉嘴上的m个气封通道的气封流量P均控制为(24-25)Qm3/h。
10.根据权利要求2或3所述的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，若碳化过程中的生产状态为高温碳化处理时的断丝状态，碳化炉为高温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(18-19)Qm3/h；优选的，若n大于2，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(12-13)Qm3/h；
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P均控制为(24-25)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为0Qm3/h；优选的，若m大于3，则将位于入口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量P均控制为(6-7)Qm3/h；
优选的，所述断丝状态为连续断丝≥3根时的状态。
11.根据权利要求2或3所述的聚丙烯腈基碳纤维预氧丝在碳化过程中的气氛控制方法，其特征在于，若碳化过程中的生产状态为高温碳化处理时的停车状态，碳化炉为高温碳化炉，则：
将位于出口炉嘴上的第1个气封通道和第2个气封通道的气封流量P控制为(18-19)Qm3/h；将位于出口炉嘴上的第n个气封通道的气封流量p控制为(10-12)Qm3/h；优选的，若n大于3，则将位于出口炉嘴上的其他几个气封通道的气封流量p均控制为(12-13)Qm3/h；
将位于入口炉嘴上的第1个气封通道的气封流量P控制为(24-25)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第2个气封通道的气封流量P控制为(21-24)Qm3/h；将位于入口炉嘴上的第m个气封通道的气封流量P控制为(5-6)Qm3/h；优选的，若m大于3，则将位于入口炉嘴上的其他气封通道的气封流量P均控制为(6-7)Qm3/h；
优选的，所述停车状态包括停车检修状态、清理状态、置换状态中的任一种。
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