EP3158116A1 - Oxidation furnace - Google Patents

Oxidation furnace

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Publication number
EP3158116A1
EP3158116A1 EP15730066.6A EP15730066A EP3158116A1 EP 3158116 A1 EP3158116 A1 EP 3158116A1 EP 15730066 A EP15730066 A EP 15730066A EP 3158116 A1 EP3158116 A1 EP 3158116A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flow
oxidation furnace
housing
fibers
furnace according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP15730066.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lars Meinecke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Onejoon GmbH
Original Assignee
Eisenmann SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eisenmann SE filed Critical Eisenmann SE
Publication of EP3158116A1 publication Critical patent/EP3158116A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/32—Apparatus therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/001—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass in a tube or vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/28—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity for treating continuous lengths of work

Definitions

  • the invention relates to an oxidation furnace for the oxidative treatment of fibers, in particular for the production of carbon fibers, with a) a housing, which is gas-tight except for passage openings for inter alia the fibers; b) a process space located in the interior of the housing; c) pulleys which guide the fibers as fiber carpet next to each other in a serpentine manner through the process space, wherein the fiber carpet each spans a plane between opposing deflection rollers; d) an atmospheric device with which a hot working atmosphere can be generated and which comprises a blowing device with at least one exit window, through which hot working atmosphere between two adjacent planes of the fiber carpet can be blown into the process space; wherein e) enters the working atmosphere via a flow guide into the process space.
  • the injection device comprises, for example, a plurality of injection boxes from which the working atmosphere enters the process space.
  • An exit window is formed there by an exit wall of a respective injection box having a plurality of flow passages.
  • This flow passages define a flow guide accordingly; the flow of the working atmosphere is influenced by their arrangement and geometry.
  • blow boxes are permanently installed in the oven and their flow passages usually only poorly accessible.
  • the fibers must often be moved at least on the pulleys or partially removed entirely from the process room to perform a sufficient cleaning can.
  • the flow guide comprises replaceable flow guide with flow passages which are detachably and / or movably mounted in front of the exit window on the injection device.
  • the exit window extends substantially from a first longitudinal wall to an opposite second longitudinal wall of the housing.
  • the entire width of the oxidation furnace can be covered and accessed preferably from the longitudinal side of the oxidation furnace forth.
  • a flow guide is preferably storable in a holding device.
  • the holding device comprises guide rails for a flow guide, which extend along the upper and lower edges of the exit window.
  • access means are provided, through which the flow guide is accessible from outside the process space.
  • the access means are provided by a passage opening in a longitudinal wall of the housing or by two mutually opposite passage openings in two opposite longitudinal walls of the housing. housing are formed. This is structurally very easy to implement.
  • the flow guide is designed as a long plate through which the exit window of the injector is completely covered.
  • This long plate may for example be preferably a steel sheet.
  • a respective passage opening in only one longitudinal wall of the oxidation furnace is sufficient to exchange flow guide elements.
  • two or more flow guide elements in the form of flow guide modules may be present, of which two or more cover an exit window. These then work together, for example, with opposite passage openings in the longitudinal walls of the oxidation furnace, so that in each case at least one of the Strömungsleitmodule is guided through a respective passage opening.
  • the flow guide is formed by a winding tape which is stretched and movable between a source roll and a take-up roll along the exit window, so that a portion of the winding tape covers the exit window.
  • a winding band can be passed past the exit window intermittently or continuously.
  • rollers are arranged outside the housing and the winding band is guided through two mutually opposite passage openings in two opposite longitudinal walls of the housing, the rollers can be handled advantageously, without access to the process space is necessary.
  • a cleaning device may be present, through which the winding tape is guided after leaving the process space. In this way, the cleaning can still be done in the oven environment and the cleaned winding tape may be used again in a more direct cycle.
  • FIG. 1 shows a vertical section through an oxidation furnace for the production of carbon fibers in the furnace longitudinal direction with an atmosphere device with which a hot working atmosphere can be generated and injected into the process chamber, and a flow guide for homogenizing the atmosphere flow;
  • FIG. 2 is a detail perspective view of a blowing device of the atmosphere device and associated flow guide elements of the flow guiding device;
  • FIG. 3 shows a section of a cross section of the oxidation furnace with a view of the injection device with a flow-guiding device according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a section corresponding to FIG. 3 with a flow-guiding device according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a section corresponding to FIGS. 3 and 4 with a flow-guiding device according to a third exemplary embodiment
  • 6 shows a detail similar to the figures 3 to 5 with a flow guide according to a fourth embodiment
  • Figure 7 shows a detail of the section of Figure 1 with
  • FIG. 8 shows a section corresponding to FIG. 7 with a further modified flow-guiding device.
  • FIG. 1 shows a vertical section of an oxidation furnace which is used for the production of carbon fibers and is denoted overall by 10.
  • the oxidation furnace 10 comprises a housing 12 which delimits a passage chamber forming the interior 14 of the oxidation furnace 10 by a ceiling wall 12a and a bottom wall 12b and two vertical longitudinal walls 12c, 12d, of which only the longitudinal wall 12d lying behind the sectional plane can be seen in FIG is.
  • the housing 12 each one
  • End wall 16a, 16b wherein in the end wall 16a from top to bottom alternately through holes in the form of horizontal entrance slots 18 and exit slots 20 and in the end wall 16b from top to bottom alternately through holes in the form of horizontal exit slots 20 and entrance slots 18 are present for the sake of clarity, not all bear a reference number.
  • the input and output slots 18, 20 generally form passage portions of the housing 12 for the carbon fibers 22. Apart from these and further explained below through holes, the housing 12 of the oxidation furnace 10 is gas-tight.
  • the inner space 14 is in turn subdivided into three areas in the longitudinal direction and comprises a first prechamber 24, which is arranged directly next to the end wall 16a, a second prechamber 26, which is immediately adjacent to the opposite end wall 16b, and one between the prechambers 24, 26th settled process room 28.
  • the antechambers 24 and 26 thus at the same time form an inlet and outlet lock for the fibers 22 in the inner space 14 or the process space 28.
  • the fibers 22 to be treated are fed to the interior 14 of the oxidation furnace 10 running in parallel as a type of fiber carpet 22a.
  • the fibers 22 from a first deflection region 30, which is located outside of the furnace housing 12 adjacent to the end wall 16a, through the uppermost entrance slot 18 in the end wall 16a in the first pre-chamber 24 a.
  • the fibers 22 are then through the process chamber 28 and through the second pre-chamber 26 to a second deflection region 32, which is adjacent to the end wall 16 b outside the furnace housing 12, and returned from there.
  • the fibers 22 pass through the process space 28 in a serpentine manner over deflection rollers 34 which follow each other from top to bottom, of which only two bear a reference numeral. Between the pulleys 34, the fiber carpet 22a formed by the plurality of fibers 22 running side by side biases one plane respectively. The course of the fibers can also be done from bottom to top and it can also be spanned more or less levels than shown in Figure 1.
  • the fibers 22 leave the oxidation furnace 10 in the present embodiment through the lowermost exit slot 20 in the end wall 16a. Before reaching the uppermost entrance slot 18 in the end wall 16a and after leaving the oxidation furnace through the lowermost exit slot 20 in the end wall 16a, the fibers 22 are guided outside the furnace housing 12 via further guide rollers 36.
  • the process space 28 is flowed through under process conditions by a hot working atmosphere 38, which is set up by an atmosphere device 40.
  • a hot working atmosphere 38 can be generated with the atmosphere device 40 and blown into the process space 28, which flows through the process space 28 under process conditions.
  • the air is conveyed to an air-guiding chamber 46 located behind the drawing plane in FIG. 1, in which it is conditioned and conditioned in a manner not of further interest, in particular its temperature being not specifically shown Heating units is set.
  • outlets 48 are provided in the area of Luftleitraumes 46 . These can be used to remove those gas or air volumes which either arise during the oxidation process or enter the process space 28 as fresh air through a supply air device not specifically shown in order to maintain the air budget in the oxidation furnace 10.
  • the discharged gases which may also contain toxic components are fed to a thermal afterburning.
  • the possible recuperated heat can be used at least for preheating the fresh air supplied to the oxidation furnace 10.
  • the air in each case reaches the injection device 42. This transfers the now circulated and conditioned air into the process chamber 28. During the serpentine passage of the fibers 22 through the process space 28, they are now surrounded by hot, oxygen-containing air and oxidized.
  • the working atmosphere 38 passes through a flow-conducting device 50 into the process space 28, which will be discussed in more detail below.
  • the flow-directing device 50 causes the flow of the working atmosphere 38 between each adjacent fiber carpet 22a over the furnace cross-section is substantially uniform, so that there are no significant differences at different levels, especially at the flow rates and the temperature distribution over the process chamber 28.
  • the working atmosphere 38 is flowing in opposite directions in the direction of the deflection areas 30 and 32 in the process space sections 28a, 28b delivered.
  • the air streams 38a, 38b flow in opposite directions to the respective suction devices 44, which is illustrated in Figure 1 by corresponding arrows.
  • two circulating air circuits are thus closed and the oxidation oven 10 is operated in terms of flow according to the "center-to-end" principle mentioned above. But also all other known flow principles can be implemented.
  • the injection device 40 comprises a plurality of injection boxes 52, each of which defines an aerodynamically open exit window 54 of the injection device 40, which each extend transversely to the furnace longitudinal direction.
  • the outlet windows 54 point in the direction of the suction device 44 opposite thereto.
  • the suction devices 44 in turn each comprise a plurality of suction boxes 56, which provide flow-technically open inlet windows 58 of the suction devices 54, which point in the direction of the respectively opposite blowing device 42.
  • Fluidically open means that a gas flow can flow out of the injection device 40 or into the suction device 44 through the respective windows 54 or 58.
  • the windows 54, 58 may be formed, for example, in that a respective wall is omitted in the case of the injection boxes 52 or the suction boxes 56.
  • a local wall of an injection box 52 or a suction box 56 can also be provided with flow passages.
  • the flow-guiding device 50 comprises flow-conducting elements 60 with flow passages 62, wherein in each case at least one flow-guiding element 60 is arranged in front of an outlet window 54 of the injection device 42, ie in the present exemplary embodiment. exit window 54 of an associated injection box 52, is arranged. It is only a flow guide 60 and only a flow passage 62 provided with a reference numeral.
  • At least the flow openings 62 of the flow guide 50 must now be cleaned at regular intervals in order to maintain the flow of the working atmosphere 38 reproducible.
  • the above-described impurities are removed, which are deposited in the course of operation of the oxidation furnace 10 at the flow passages 62.
  • the flow guide elements 60 are each designed exchangeably and mounted releasably and / or movably in front of a respective exit window 54 on the injection device 42.
  • the flow-guiding device 50 comprises a holding device 64, by means of which the flow elements 60 can be mounted detachably and / or movably.
  • the flow passages 62 of the flow guide elements 60 are flowed through by the working atmosphere 38 before they enter the process space 28, these influencing the dispensing direction, the dispensing rate and thereby the flow pressure of the working atmosphere 38.
  • the flow passages 62 of the flow guide elements 60 are dimensioned and arranged such that the total flow of the working atmosphere 38 is homogenized over the furnace cross section.
  • the flow passages 62 may be identical but also different in their geometry, dimension and arrangement.
  • FIG. 3 illustrates a first exemplary embodiment of the flow-conducting device 50.
  • a flow guide 60 as a long plate 66 with flow passages 62nd formed, which is dimensioned so that it can completely cover an exit window 54 of the injection device 40.
  • the holding device 64 is formed by pairs of guide rails 68a, 68b for the flow guide elements 60, one guide rail 68a at the top and one guide rail 68b at the bottom along an exit window 54 of the injector 42; in each case one pair of rails 68a, 68b can receive a flow-guiding element 60.
  • FIGS. 3 to 6 only the pair of rails 68a, 68b on the uppermost injection box 52 is provided with reference numerals.
  • the guide rails 68a, 68b extend through a longitudinal wall, in the present example, through the first longitudinal wall 12c of the furnace housing 12, in each of which at the level of each injection box 52 a passage opening in the form of a passage slot 70 is provided so that a flow guide 60 through the Longitudinal wall 12c in the guide rails 68a, 68b and pushed in front of the associated exit window 54 in the interior 14 of the oxidation furnace 10 and can be removed again therefrom.
  • the passageways 70 are an example of access means accessible through a flow directing element 60 from outside the process space.
  • a door may also be present in a longitudinal wall 12c or 12d which extends beyond the required height of the oxidation furnace 10, so that all the flow guidance elements 60 are accessible when the door is open.
  • the uppermost flow-guiding element 60 is shown in a working position in front of the exit window 54 of the uppermost injection box 52.
  • the middle flow guide 60 occupies an intermediate position, in which it is about to Half inserted into the guide rails 68a, 68b and since exit window 54 is about half covered. This intermediate position we go through both when inserting and when removing the flow guide 60.
  • the un in Figure 3 un flow guide 60 is removed from the interior 14 of the oxidation furnace 10 and there can be exchanged for a non-contaminated flow guide 60, which can then be pushed into the working position in front of the exit window 54 of Figure 3 lower injection box 52, whereby a contaminated flow guide 60 ge gene is replaced by impurities free flow guide 60.
  • the flow guide 60 manually removed by a maintenance person from the interior 14 of the oxidation furnace 10 and also in the interior 14 can be circuso ben, carry the flow guide 60 at one end a handle 72.
  • a reference numeral sealant present, through which the passage slot 70 is sealed with inserted flow guide 60, so that no furnace atmosphere can escape to the outside.
  • FIG. 4 illustrates a second embodiment of the Strömungsleit noisy 50.
  • flow guide 60 in the form of plate-shaped Strömungsleitmodulen 74 with flow passages 62 present, of which two side by side cover an exit window 54 and at their handles 72 also not specifically provided with a reference numeral sealing means are present ,
  • the Strömungsleitmodule be referred to as Strömungsleitmodule 74 a and 74 b.
  • Passage slots 70 are not only in the first longitudinal wall 12c of the oxidation furnace 10, but also in the opposite second longitudinal wall 12d and there at the same height vorgeg see.
  • a first Strömungsleitmodul 74 a through the passage slot 70 in the first longitudinal wall 12 c and a second Strömungsleitmodul 74 b are pushed through the passage slot 70 in the second longitudinal wall 12 d of the housing 12, so that a pair of the Strömungsleitmodul 74 a, 74 b as a flow guide 60th a respective exit window 54 of the inflator 42 is covered.
  • the guide rails 68a, 68b also extend through the passage slots 70 in the longitudinal wall 12d, as in the case of the longitudinal wall 12c.
  • the two flow-guiding modules 74a, 74b are shown in the uppermost injection box 52 in a working position in front of the outlet window 54, in which they jointly form the flow-guiding element 60.
  • the flow guide modules 74a, 74b respectively assume an intermediate position in the central injection box in which they each protrude through the passage slots 70.
  • the lower flow guide modules 74a, 74b in FIG. 4 are removed from the interior 14 of the oxidation furnace 10 and can there be exchanged for an uncontaminated flow guide module 74a or 74b which then moves into the working position in front of the exit window 54 of FIG Einblaskastens 52 can be pushed.
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of the flow-guiding device 50, in the case of flow-guiding elements 60 in the form of flow-guiding modules 74, of which more than two cover an exit window 54.
  • four plate-shaped Strömungsleitmodule 74 are required for this purpose, with only a few flow modules 74 carry a reference numeral.
  • the plurality of flow guide modules 74 are exchanged in operation at intervals, for which they in the intermittent passage from the longitudinal wall 12d in the direction of the longitudinal wall 12c along the guide rails 68a, 68b are moved.
  • a flow-guiding module 74 can be attached to the passage slot 70 and pushed into the guide rails 68a, 68b on the side of the longitudinal wall 12d.
  • the flow guide module 74 located at the opposite end on the longitudinal wall 12c is pushed out of the guide rails 68a, 68b through the passageway 70 there and can be accepted by a maintenance person.
  • the slots 70 are covered in this embodiment by sealing means in the form of movable flaps 78, which may be present in all other described embodiments.
  • sealing means in the form of movable flaps 78, which may be present in all other described embodiments.
  • flaps 78 other sealing means in the form of, for example brush seals, plate seals or the like may be present. Such seals may also be present in the embodiments of Figures 3 and 4. Changeable plugs can also be used.
  • Figures 6 and 7 show a fourth embodiment of the flow guide 50.
  • the exit window 54 of a Einblaskastens 52 is each covered by a portion 80 of a winding belt 82 with flow passages 62, which thus defines a flow guide 60.
  • the winding tape 82 is in its dimensions complementary to the exit windows 54 of the injector 42 and by two opposite passage slots 70 in the Longitudinal walls 12c, 12d of the furnace housing 12 out.
  • passageways 70 in the longitudinal wall 12d each form an entrance opening and through-slots 70 in the opposite longitudinal wall 12c each have an exit opening for an associated winding band 82.
  • a rotatably mounted swelling roll 84 on which the winding belt 82 is held and of which the winding belt 82 is guided through the process chamber 28 to the opposite side of the furnace housing 12 to a receiving roller 86, which is also mounted outside of the housing 12 .
  • Vertical axes of rotation of the respective source and take-up rolls 84 and 86 are denoted by 84a and 86a, respectively, in FIG.
  • the wrapping tape 82 is thus stretched and movable between the two rollers 84, 86 along the exit window 54.
  • the wrapping belt 82 is unwound from the swelling roller 84 so that the portion 80 is moved out of the process space 28 and wound onto the takeup roller 86.
  • a subsequent, clean section 80 of the winding belt 82 then defines an exchanged flow guide 60, which takes the place of the previous flow guide 60 in the form of the previous Wickelband- section 80.
  • FIG. 6 for example, more winding belt 82 has already been unwound from the swelling roller 84 in the lower winding belt 82 than in the upper winding belt 82 running above it.
  • FIG. 7 shows this lower winding belt 82.
  • the winding belt 82 is moved intermittently.
  • the winding belt 82 can also be continuous. lent be moved, as long as the flow of the working atmosphere 38 is not influenced in an undesirable manner by the case taking place movement of the flow passages 62.
  • the source rollers 84 and the take-up rollers 86 may each be driven by a serviceman manually or manually for the movement of the wrapping belt 82.
  • FIG. 8 shows a variant in which, after leaving the process space 28, the winding belt 82 is guided through the oven longitudinal wall 12d by a cleaning device 88 which is arranged between the passage slot 12d and the take-up roll 86.
  • the winding belt 82 is deflected via a deflection roller 90 to the cleaning device 88.
  • the winding belt 82 can also enter directly into the cleaning device 88 without deflection roller 90.
  • the winding belt 82 is freed of impurities and deposits in the continuous intermittent passage, so that the take-up roller 86 becomes the swelling roller 84 when the winding belt 82 is completely unwound from the original swelling roller 84.
  • the Strömungsleitieri 60 are made in practice of sheet steel, which can withstand the furnace atmosphere.
  • the winding tape 82 may, for example, from corresponding be manufactured flexible spring steel.
  • each suction device 44 is associated with a Absaugleit Rhein 92, which are provided only in Figure 1 with a reference numeral and through which the working atmosphere flows into the respective suction device 44.
  • Absaugleit Rhein 92 which are provided only in Figure 1 with a reference numeral and through which the working atmosphere flows into the respective suction device 44.
  • corresponding replaceable flow elements can now be provided in an analogous manner, which can be exchanged and cleaned at the appropriate time.

Abstract

An oxidation furnace for the oxidative treatment of fibers, in particular for producing carbon fibers, comprises a housing (12) which is gas-tight, apart from passage openings (18, 20, 70) for the fibers (22), inter alia. A process chamber (28) is located in the interior (14) of the housing (12). Deflecting rollers (34) guide the fibers (22) through the process chamber (28) in a serpentine manner in such a way that the fibers lie next to one another as a fiber carpet (22a), and the fiber carpet (22a) spans a plane between opposite deflecting rollers (34). An atmosphere-generating device (40) can generate a hot working atmosphere (38) and comprises a blowing device (42) with at least one outlet window (54) through which a hot working atmosphere can be blown into the process chamber (28) between two adjacent planes of the fiber carpet (22a). The working atmosphere (38) is guided into the process chamber (28) by a flow guiding system (50). The flow guiding system (50) comprises exchangeable flow guiding elements (60) with flow passages (62) which can be detachably and/or movably mounted on the blowing device (42), before the outlet window (54).

Description

Oxidationsofen  oxidation furnace
Die Erfindung betrifft einen Oxidationsofen zur oxidativen Behandlung von Fasern, insbesondere zur Herstellung von Kohlenstofffasern, mit a) einem Gehäuse, welches abgesehen von Durchgangsöffnungen für unter anderem die Fasern gasdicht ist; b) einem im Innenraum des Gehäuses befindlichen Prozessraum; c) Umlenkrollen, welche die Fasern als Faserteppich nebeneinander liegend serpentinenartig durch den Prozessraum führen, wobei der Faserteppich zwischen gegenüber liegenden Umlenkrollen jeweils eine Ebene aufspannt; d) einer Atmosphäreneinrichtung, mit welcher eine heiße Arbeitsatmosphäre erzeugbar ist und welche eine Einblaseinrichtung mit wenigstens einem Austrittsfenster umfasst, durch welches heiße Arbeitsatmosphäre zwischen zwei benachbarten Ebenen des Faserteppichs in den Prozessraum einblasbar ist; wobei e) die Arbeitsatmosphäre über eine Strömungsleiteinrichtung in den Prozessraum gelangt. The invention relates to an oxidation furnace for the oxidative treatment of fibers, in particular for the production of carbon fibers, with a) a housing, which is gas-tight except for passage openings for inter alia the fibers; b) a process space located in the interior of the housing; c) pulleys which guide the fibers as fiber carpet next to each other in a serpentine manner through the process space, wherein the fiber carpet each spans a plane between opposing deflection rollers; d) an atmospheric device with which a hot working atmosphere can be generated and which comprises a blowing device with at least one exit window, through which hot working atmosphere between two adjacent planes of the fiber carpet can be blown into the process space; wherein e) enters the working atmosphere via a flow guide into the process space.
Bei derartigen, vom Markt her bekannten Oxidationsofen umfasst die Einblaseinrichtung beispielsweise mehrere Einblaskästen, aus welchen die Arbeitsatmosphäre in den Prozessraum eintritt. Ein Austrittfenster ist dort durch eine Austrittwand eines jeweiligen Einblaskastens gebildet, welche eine Vielzahl von Strömungsdurchgängen aufweist. Diese Strömungs- durchgänge definieren entsprechend eine Strömungsleiteinrichtung; die Strömung der Arbeitsatmosphäre wird durch deren Anordnung und Geometrie beeinflusst. In the case of such oxidation furnaces known from the market, the injection device comprises, for example, a plurality of injection boxes from which the working atmosphere enters the process space. An exit window is formed there by an exit wall of a respective injection box having a plurality of flow passages. This flow passages define a flow guide accordingly; the flow of the working atmosphere is influenced by their arrangement and geometry.
Im Laufe des Betriebs des Oxidationsofens lagern sich an den Strömungsdurchgängen Verunreinigungen ab, insbesondere in Form von Siliciumdioxid und Faserabrieb von den Fasern. Aus diesem Grund müssen zumindest die Strömungsöffnungen in regelmäßigen Zeitabständen gereinigt werden, um die Strömung der Arbeitsatmosphäre reproduzierbar aufrechtzuerhalten. In the course of the operation of the oxidation furnace, impurities are deposited on the flow passages, in particular in the form of silicon dioxide and fiber abrasion from the fibers. For this reason, at least the flow openings must be cleaned at regular intervals in order to reproducibly maintain the flow of the working atmosphere.
Die Einblaskästen sind fest in dem Ofen verbaut und deren Strömungsdurchgänge meist nur schlecht zugänglich. Zudem müssen die Fasern häufig zumindest auf den Umlenkrollen verschoben oder teilweise auch ganz aus dem Prozessraum entfernt werden, um eine ausreichende Reinigung durchführen zu können . The blow boxes are permanently installed in the oven and their flow passages usually only poorly accessible. In addition, the fibers must often be moved at least on the pulleys or partially removed entirely from the process room to perform a sufficient cleaning can.
Insgesamt ist der Reinigungsvorgang hierdurch sehr zeit- und arbeitsintensiv und hierdurch auch kostenträchtig. Overall, the cleaning process is thereby very time and labor intensive and thus costly.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Oxidationsofen bereitzustellen, der diesen Gedanken Rechnung trägt . It is therefore an object of the present invention to provide an oxidation furnace, which takes into account this idea.
Diese Aufgabe wird bei einem Oxidationsofen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass f) die Strömungsleiteinrichtung austauschbare Strömungsleitelemente mit Strömungsdurchgängen umfasst, welche lösbar und/oder beweglich vor dem Austrittsfenster an der Einblaseinrichtung lagerbar sind. This object is achieved in an oxidation furnace of the type mentioned above in that f) the flow guide comprises replaceable flow guide with flow passages which are detachably and / or movably mounted in front of the exit window on the injection device.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass bei einer ansonsten fest verbauten Einblaseinrichtung zumindest die Strömungsdurch- gänge durch austauschbare Strömungsleitelemente bereitgestellt werden können, die zum Zwecke der Reinigung zu gegebener Zeit aus dem Prozessraum entfernt und gegen unbelastete Strömungsleitelemente ausgetauscht werden können. Die verunreinigten und entnommenen Strömungsleitelemente können dann an anderer Stelle als dem Prozessraum gereinigt werden. Hierdurch entfallen vor allem Arbeiten im Ofeninneren. According to the invention, it has been recognized that in the case of an otherwise permanently installed injection device, at least the flow rate can be provided by exchangeable flow guide, which can be removed for the purpose of cleaning in due course from the process room and replaced by unloaded flow guide. The contaminated and removed flow guide elements can then be cleaned at a location other than the process space. This eliminates above all work inside the furnace.
Es ist günstig, wenn sich das Austrittsfenster im Wesentlichen von einer ersten Längswand zu einer gegenüberliegenden zweiten Längswand des Gehäuses erstreckt. So kann die gesamte Breite des Oxidationsofens abgedeckt werden und ein Zugriff vorzugsweise von der Längsseite des Oxidationsofens her erfolgen. It is favorable if the exit window extends substantially from a first longitudinal wall to an opposite second longitudinal wall of the housing. Thus, the entire width of the oxidation furnace can be covered and accessed preferably from the longitudinal side of the oxidation furnace forth.
Ein Strömungsleitelement ist vorzugsweise in einer Halteeinrichtung lagerbar. A flow guide is preferably storable in a holding device.
In der Praxis hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Halteeinrichtung Führungsschienen für ein Strömungsleitelement umfasst, welche sich entlang der oberen und unteren Ränder des Austrittsfensters erstrecken. So ist eine sichere Führung des Strömungsleitelements gewährleistet, auch wenn dieses nur von der Längsseite des Oxidationsofens her gehandhabt wird. In practice, it has proved to be advantageous if the holding device comprises guide rails for a flow guide, which extend along the upper and lower edges of the exit window. Thus, a secure guidance of the flow guide is ensured, even if this is handled only from the longitudinal side of the oxidation furnace ago.
Um Arbeiten im Prozessraum zu vermeiden, ist es bevorzugt, dass Zugangsmittel vorgesehen sind, durch welche das Strömungsleitelement von außerhalb des Prozessraumes zugänglich ist . To avoid work in the process space, it is preferred that access means are provided, through which the flow guide is accessible from outside the process space.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Zugangsmittel durch eine Durchgangsöffnung in einer Längswand des Gehäuses oder durch zwei einander gegenüberliegende Durchgangsöffnungen in zwei einander gegenüberliegenden Längswänden des Ge- häuses ausgebildet sind. Dies ist baulich besonders einfach umzusetzen . It is particularly advantageous if the access means are provided by a passage opening in a longitudinal wall of the housing or by two mutually opposite passage openings in two opposite longitudinal walls of the housing. housing are formed. This is structurally very easy to implement.
Vorzugsweise ist das Strömungsleitelement als Langplatte ausgebildet, durch welche das Austrittsfenster der Einblaseinrichtung vollständig abdeckbar ist. Diese Langplatte kann beispielsweise vorzugsweise ein Stahlblech sein. In diesem Fall reicht zum Beispiel eine jeweilige Durchgangsöffnung in nur einer Längswand des Oxidationsofens aus, um Strömungsleitelemente auszutauschen. Preferably, the flow guide is designed as a long plate through which the exit window of the injector is completely covered. This long plate may for example be preferably a steel sheet. In this case, for example, a respective passage opening in only one longitudinal wall of the oxidation furnace is sufficient to exchange flow guide elements.
Alternativ oder ergänzend können auch zwei oder mehrere Strömungsleitelemente in Form von Strömungsleitmodulen vorhanden sein, von denen zwei oder mehrere ein Austrittsfenster abdecken. Diese arbeiten dann beispielsweise mit gegenüberliegenden Durchgangsöffnungen in den Längswänden des Oxidationsofens zusammen, so dass jeweils zumindest eines der Strömungsleitmodule durch eine jeweilige Durchgangöffnung geführt wird. Alternatively or additionally, two or more flow guide elements in the form of flow guide modules may be present, of which two or more cover an exit window. These then work together, for example, with opposite passage openings in the longitudinal walls of the oxidation furnace, so that in each case at least one of the Strömungsleitmodule is guided through a respective passage opening.
Ebenfalls alternativ oder ergänzend kann das Strömungsleitelement durch ein Wickelband ausgebildet ist, welches zwischen einer Quellrolle und einer Aufnahmerolle entlang des Austrittfensters aufgespannt und bewegbar ist, so dass ein Abschnitt des Wickelbandes das Austrittsfenster abdeckt. Ein solches Wickelband kann intermittierend oder kontinuierlich an dem Austrittfenster vorbeigeführt werden. Also alternatively or additionally, the flow guide is formed by a winding tape which is stretched and movable between a source roll and a take-up roll along the exit window, so that a portion of the winding tape covers the exit window. Such a winding band can be passed past the exit window intermittently or continuously.
Wenn die Rollen außerhalb des Gehäuses angeordnet sind und das Wickelband durch zwei einander gegenüberliegende Durchgangsöffnungen in zwei einander gegenüberliegenden Längswänden des Gehäuses geführt ist, können die Rollen vorteilhaft gehandhabt werden, ohne dass ein Zugang in den Prozessraum notwendig ist. Vorteilhaft kann eine Reinigungseinrichtung vorhanden sein, durch welche das Wickelband nach Verlassen des Prozessraumes geführt wird. Auf diese Weise kann die Reinigung noch im Ofenumfeld erfolgen und das gereinigte Wickelband gegebenenfalls in einem direkteren Kreislauf wieder eingesetzt werden. If the rollers are arranged outside the housing and the winding band is guided through two mutually opposite passage openings in two opposite longitudinal walls of the housing, the rollers can be handled advantageously, without access to the process space is necessary. Advantageously, a cleaning device may be present, through which the winding tape is guided after leaving the process space. In this way, the cleaning can still be done in the oven environment and the cleaned winding tape may be used again in a more direct cycle.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. In these show:
Figur 1 einen Vertikalschnitt durch einen Oxidationsofen zur Herstellung von Kohlenstofffasern in Ofenlängsrichtung mit einer Atmosphäreneinrichtung, mit welcher eine heiße Arbeitsatmosphäre erzeugbar und in den Prozessraum einblasbar ist, sowie einer Strömungsleiteinrichtung zur Homogenisierung der Atmosphärenströmung; 1 shows a vertical section through an oxidation furnace for the production of carbon fibers in the furnace longitudinal direction with an atmosphere device with which a hot working atmosphere can be generated and injected into the process chamber, and a flow guide for homogenizing the atmosphere flow;
Figur 2 einen perspektivischen Detailausschnitt mit Blick auf eine Einblaseinrichtung der Atmosphäreneinrichtung und zugehörige Strömungsleitelemente der Strömungsleiteinrichtung; FIG. 2 is a detail perspective view of a blowing device of the atmosphere device and associated flow guide elements of the flow guiding device;
Figur 3 einen Ausschnitt eines Querschnitts des Oxidations- ofens mit Blick auf die Einblaseinrichtung mit einer Strömungsleiteinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; FIG. 3 shows a section of a cross section of the oxidation furnace with a view of the injection device with a flow-guiding device according to a first exemplary embodiment;
Figur 4 einen der Figur 3 entsprechenden Ausschnitt mit einer Strömungsleiteinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; FIG. 4 shows a section corresponding to FIG. 3 with a flow-guiding device according to a second exemplary embodiment;
Figur 5 einen den Figuren 3 und 4 entsprechenden Ausschnitt mit einer Strömungsleiteinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; Figur 6 einen Ausschnitt ähnlich zu den Figuren 3 bis 5 mit einer Strömungsleiteinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ; FIG. 5 shows a section corresponding to FIGS. 3 and 4 with a flow-guiding device according to a third exemplary embodiment; 6 shows a detail similar to the figures 3 to 5 with a flow guide according to a fourth embodiment;
Figur 7 einen Ausschnitt des Schnittes von Figur 1 mit Figure 7 shows a detail of the section of Figure 1 with
Blick von oben auf die Strömungsleiteinrichtung nach Figur 6; Figur 8 einen der Figur 7 entsprechenden Ausschnitt mit einer nochmals abgewandelten Strömungsleiteinrichtung .  View from above of the flow guiding device according to FIG. 6; FIG. 8 shows a section corresponding to FIG. 7 with a further modified flow-guiding device.
Zunächst wird auf die Figur 1 Bezug genommen, die einen ver- tikalen Schnitt eines Oxidationsofens zeigt, der zur Herstellung von Kohlenstofffasern eingesetzt wird und insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Reference is first made to FIG. 1, which shows a vertical section of an oxidation furnace which is used for the production of carbon fibers and is denoted overall by 10.
Der Oxidationsofen 10 umfasst ein Gehäuse 12, das einen den Innenraum 14 des Oxidationsofens 10 bildenden Durchlaufräum durch eine Deckenwand 12a und eine Bodenwand 12b und zwei vertikale Längswände 12c, 12d begrenzt, von denen in Figur 1 nur die hinter der Schnittebene liegende Längswand 12d zu sehen ist. The oxidation furnace 10 comprises a housing 12 which delimits a passage chamber forming the interior 14 of the oxidation furnace 10 by a ceiling wall 12a and a bottom wall 12b and two vertical longitudinal walls 12c, 12d, of which only the longitudinal wall 12d lying behind the sectional plane can be seen in FIG is.
An seinen Stirnenden weist das Gehäuse 12 jeweils eine At its front ends, the housing 12 each one
Stirnwand 16a, 16b auf, wobei in der Stirnwand 16a von oben nach unten abwechselnd Durchgangsöffnungen in Form von horizontalen Eingangschlitzen 18 und Ausgangsschlitzen 20 und in der Stirnwand 16b von oben nach unten abwechselnd Durchgangsöffnungen in Form von horizontalen Ausgangsschlitze 20 und Eingangschlitzen 18 vorhanden sind, die der Übersichtlichkeit halber nicht alle ein Bezugszeichen tragen. Durch die Eingangs- und Ausgangsschlitze 18 bzw. 20 werden Fasern 22 in den Innenraum 14 hinein und wieder aus diesem heraus- geführt. Die Eingangs- und Ausgangsschlitze 18, 20 bilden allgemein Durchtrittsbereiche des Gehäuses 12 für die Kohlenstofffasern 22. Abgesehen von diesen und weiter unten erläuterten Durchgangsöffnungen ist das Gehäuse 12 des Oxida- tionsofens 10 gasdicht. End wall 16a, 16b, wherein in the end wall 16a from top to bottom alternately through holes in the form of horizontal entrance slots 18 and exit slots 20 and in the end wall 16b from top to bottom alternately through holes in the form of horizontal exit slots 20 and entrance slots 18 are present for the sake of clarity, not all bear a reference number. Through the input and output slots 18 and 20 fibers 22 are in the interior 14 in and out of this again- guided. The input and output slots 18, 20 generally form passage portions of the housing 12 for the carbon fibers 22. Apart from these and further explained below through holes, the housing 12 of the oxidation furnace 10 is gas-tight.
Der Innenraum 14 ist seinerseits in Längsrichtung in drei Bereiche unterteilt und umfasst eine ersten Vorkammer 24, welche unmittelbar neben der Stirnwand 16a angeordnet ist, eine zweite Vorkammer 26, welcher unmittelbar neben der gegenüberliegenden Stirnwand 16b benachbart ist, sowie einen zwischen den Vorkammern 24, 26 angesiedelten Prozessraum 28. The inner space 14 is in turn subdivided into three areas in the longitudinal direction and comprises a first prechamber 24, which is arranged directly next to the end wall 16a, a second prechamber 26, which is immediately adjacent to the opposite end wall 16b, and one between the prechambers 24, 26th settled process room 28.
Die Vorkammern 24 und 26 bilden so zugleich eine Ein- und Austrittsschleuse für die Fasern 22 in den Innenraum 14 bzw. den Prozessraum 28. The antechambers 24 and 26 thus at the same time form an inlet and outlet lock for the fibers 22 in the inner space 14 or the process space 28.
Die zu behandelnden Fasern 22 werden dem Innenraum 14 des Oxidationsofens 10 parallel verlaufend als Art Faserteppich 22a zugeführt. Hierzu treten die Fasern 22 von einem ersten Umlenkbereich 30, der neben der Stirnwand 16a außerhalb des Ofengehäuses 12 liegt, durch den obersten Eingangsschlitz 18 in der Stirnwand 16a in die ersten Vorkammer 24 ein. Die Fasern 22 werden sodann durch den Prozessraum 28 und durch die zweiten Vorkammer 26 zu einem zweiten Umlenkbereich 32, der neben der Stirnwand 16b außerhalb des Ofengehäuses 12 liegt, und von dort wieder zurückgeführt. The fibers 22 to be treated are fed to the interior 14 of the oxidation furnace 10 running in parallel as a type of fiber carpet 22a. For this purpose, the fibers 22 from a first deflection region 30, which is located outside of the furnace housing 12 adjacent to the end wall 16a, through the uppermost entrance slot 18 in the end wall 16a in the first pre-chamber 24 a. The fibers 22 are then through the process chamber 28 and through the second pre-chamber 26 to a second deflection region 32, which is adjacent to the end wall 16 b outside the furnace housing 12, and returned from there.
Insgesamt durchlaufen die Fasern 22 den Prozessraum 28 serpentinenartig über von oben nach unten aufeinander folgende Umlenkrollen 34, von denen lediglich zwei ein Bezugzeichen tragen. Zwischen den Umlenkrollen 34 spannt der durch die Vielzahl von nebeneinander laufenden Fasern 22 gebildete Faserteppich 22a jeweils eine Ebene auf. Der Verlauf der Fasern kann auch von unten nach oben erfolgen und es können auch mehr oder weniger Ebenen als in Figur 1 gezeigt aufgespannt sein. Overall, the fibers 22 pass through the process space 28 in a serpentine manner over deflection rollers 34 which follow each other from top to bottom, of which only two bear a reference numeral. Between the pulleys 34, the fiber carpet 22a formed by the plurality of fibers 22 running side by side biases one plane respectively. The course of the fibers can also be done from bottom to top and it can also be spanned more or less levels than shown in Figure 1.
Nach dem gesamten Durchlauf durch den Prozessraum 28 verlas- sen die Fasern 22 den Oxidationsofen 10 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch den untersten Ausgangsschlitz 20 in der Stirnwand 16a. Vor dem Erreichen des obersten Eingangsschlitzes 18 in der Stirnwand 16a und nach verlassen des Oxidationsofens durch den untersten Ausgangsschlitz 20 in der Stirnwand 16a werden die Fasern 22 außerhalb des Ofengehäuses 12 über weitere Führungsrollen 36 geführt. After the entire passage through the process space 28, the fibers 22 leave the oxidation furnace 10 in the present embodiment through the lowermost exit slot 20 in the end wall 16a. Before reaching the uppermost entrance slot 18 in the end wall 16a and after leaving the oxidation furnace through the lowermost exit slot 20 in the end wall 16a, the fibers 22 are guided outside the furnace housing 12 via further guide rollers 36.
Der Prozessraum 28 wird unter Prozessbedingungen von einer heißen Arbeitsatmosphäre 38 durchströmt, die durch eine At- mosphäreneinrichtung 40 aufgebaut wird. Allgemein ausgedrückt kann mit der Atmosphäreneinrichtung 40 eine heiße Arbeitsatmosphäre 38 erzeugt und in den Prozessraum 28 einge- blasen werden, welche den Prozessraum 28 unter Prozessbedingungen durchströmt. The process space 28 is flowed through under process conditions by a hot working atmosphere 38, which is set up by an atmosphere device 40. In general terms, a hot working atmosphere 38 can be generated with the atmosphere device 40 and blown into the process space 28, which flows through the process space 28 under process conditions.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt es zwei gegenläufige heiße Luftströme 38a, 38b mit jeweils einer durch jeweils einen Pfeil veranschaulichten Hauptströmungsrichtung, wodurch der Prozessraum 28 strömungstechnisch in zwei Pro- zessraumabschnitte 28a, 28b aufgeteilt ist. Im mittleren Bereich des Prozessraumes 28 ist eine Einblaseinrichtung 42 und in den beiden außen liegenden Endbereichen des Prozessraumes 28 jeweils eine Absaugeinrichtung 44 angeordnet, die jeweils den Vorkammern 24, 26 benachbart sind. In the present exemplary embodiment, there are two opposing hot air streams 38a, 38b, each having a main flow direction illustrated by an arrow, whereby the process space 28 is fluidly divided into two process space sections 28a, 28b. In the central region of the process chamber 28, a blowing device 42 and in each of the two outer end regions of the process chamber 28, a suction device 44 is arranged, which are respectively adjacent to the antechambers 24, 26.
Ausgehend von den Absaugeinrichtungen 44 wird die Luft in einen in Figur 1 hinter der Zeichenebene liegenden Luftleitraum 46 gefördert, in dem sie auf hier nicht weiter interessierende Weise aufbereitet und konditioniert wird, wobei insbesondere deren Temperatur durch nicht eigens gezeigte Heizaggregate eingestellt wird. Starting from the suction devices 44, the air is conveyed to an air-guiding chamber 46 located behind the drawing plane in FIG. 1, in which it is conditioned and conditioned in a manner not of further interest, in particular its temperature being not specifically shown Heating units is set.
Im Bereich des Luftleitraumes 46 sind außerdem zwei Auslässe 48 vorgesehen. Über diese können diejenigen Gas- bzw. Luftvolumina abgeführt werden, die entweder bei dem Oxidations- prozess entstehen oder als Frischluft durch eine nicht eigens gezeigte Zulufteinrichtung in den Prozessraum 28 gelangen, um so den Lufthaushalt im Oxidationsofen 10 aufrecht zu erhalten. Die abgeführten Gase, die auch giftige Bestandteile enthalten können, werden einer thermischen Nachverbrennung zugeführt. Die dabei mögliche zurückgewonnene Wärme kann zumindest zur Vorerwärmung der dem Oxidationsofen 10 zugeführten Frischluft verwendet werden. In the area of Luftleitraumes 46 also two outlets 48 are provided. These can be used to remove those gas or air volumes which either arise during the oxidation process or enter the process space 28 as fresh air through a supply air device not specifically shown in order to maintain the air budget in the oxidation furnace 10. The discharged gases, which may also contain toxic components are fed to a thermal afterburning. The possible recuperated heat can be used at least for preheating the fresh air supplied to the oxidation furnace 10.
Von dem Luftleitraum 46 gelangt die Luft jeweils zu der Einblaseinrichtung 42. Diese gibt die nun umgewälzte und konditionierte Luft in den Prozessraum 28 ab. Während des serpentinenartigen Durchgangs der Fasern 22 durch den Prozessraum 28 werden diese nun von heißer, sauerstoffhaltiger Luft umspült und dabei oxidiert. From the air guide chamber 46, the air in each case reaches the injection device 42. This transfers the now circulated and conditioned air into the process chamber 28. During the serpentine passage of the fibers 22 through the process space 28, they are now surrounded by hot, oxygen-containing air and oxidized.
Damit die Arbeitsatmosphäre 38 den Prozessraum 28 weitgehend homogen durchströmt, gelangt die Arbeitsatmosphäre über eine Strömungsleiteinrichtung 50 in den Prozessraum 28, auf welche weiter unten noch im Detail eingegangen wird. Die Strömungsleiteinrichtung 50 bewirkt, dass die Strömung der Arbeitsatmosphäre 38 zwischen jeweils benachbarten Faserteppichen 22a über den Ofenquerschnitt weitgehend gleichförmig ist, so dass es bei verschiedenen Ebenen keine signifikanten Unterschiede insbesondere bei den Strömungsgeschwindigkeiten und bei der Temperaturverteilung über den Prozessraum 28 gibt . In order for the working atmosphere 38 to flow through the process space 28 largely homogeneously, the working atmosphere passes through a flow-conducting device 50 into the process space 28, which will be discussed in more detail below. The flow-directing device 50 causes the flow of the working atmosphere 38 between each adjacent fiber carpet 22a over the furnace cross-section is substantially uniform, so that there are no significant differences at different levels, especially at the flow rates and the temperature distribution over the process chamber 28.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Arbeitsatmosphäre 38 gegensinnig strömend in Richtung auf die Umlenk- bereiche 30 und 32 in die Prozessraumabschnitte 28a, 28b abgegeben. In diesen strömen die Luftströme 38a, 38b gegensinnig zu den jeweiligen Absaugeinrichtungen 44, was in Figur 1 durch entsprechende Pfeile veranschaulicht ist. Ingesamt sind so zwei Umwälz-Luftkreisläufe geschlossen und der Oxi- dationsofen 10 wird strömungstechnisch nach dem oben erwähnten "center-to-end"-Prinzip betrieben. Aber auch alle anderen bekannten Strömungsprinzipien können umgesetzt sein. In the present embodiment, the working atmosphere 38 is flowing in opposite directions in the direction of the deflection areas 30 and 32 in the process space sections 28a, 28b delivered. In these, the air streams 38a, 38b flow in opposite directions to the respective suction devices 44, which is illustrated in Figure 1 by corresponding arrows. In total, two circulating air circuits are thus closed and the oxidation oven 10 is operated in terms of flow according to the "center-to-end" principle mentioned above. But also all other known flow principles can be implemented.
Die Einblaseinrichtung 40 umfasst mehrere Einblaskästen 52, welche jeweils einen strömungstechnisch offenes Austrittsfenster 54 der Einblaseinrichtung 40 definieren, die sich jeweils quer zur Ofenlängsrichtung erstrecken. Die Austrittsfenster 54 weisen in Richtung der dazu gegenüberliegenden Absaugeinrichtung 44. Die Absaugeinrichtungen 44 umfassen ihrerseits jeweils mehrere Absaugkästen 56, welche strömungstechnisch offene Eintrittsfenster 58 der Absaugeinrichtungen 54 vorgeben, die in Richtung der jeweils gegenüberliegenden Einblaseinrichtung 42 weisen. The injection device 40 comprises a plurality of injection boxes 52, each of which defines an aerodynamically open exit window 54 of the injection device 40, which each extend transversely to the furnace longitudinal direction. The outlet windows 54 point in the direction of the suction device 44 opposite thereto. The suction devices 44 in turn each comprise a plurality of suction boxes 56, which provide flow-technically open inlet windows 58 of the suction devices 54, which point in the direction of the respectively opposite blowing device 42.
Strömungstechnisch offen bedeutet, dass durch die jeweiligen Fenster 54 oder 58 eine Gasströmung aus der Einblaseinrichtung 40 hinaus bzw. in die Absaugeinrichtung 44 hinein strömen kann. Hierzu können die Fenster 54, 58 zum Beispiel dadurch ausgebildet sein, dass bei den Einblaskästen 52 bzw. der Absaugkästen 56 eine jeweilige Wand weggelassen ist. Gegebenenfalls kann eine dortige Wand eines Einblaskastens 52 bzw. eines Absaugkastens 56 aber auch mit Strömungsdurchgängen versehen sein. Fluidically open means that a gas flow can flow out of the injection device 40 or into the suction device 44 through the respective windows 54 or 58. For this purpose, the windows 54, 58 may be formed, for example, in that a respective wall is omitted in the case of the injection boxes 52 or the suction boxes 56. Optionally, a local wall of an injection box 52 or a suction box 56 can also be provided with flow passages.
Wie in Figur 2 zu erkennen ist, umfasst die Strömungsleiteinrichtung 50 Strömungsleitelemente 60 mit Strömungsdurchgängen 62, wobei jeweils mindestens ein Strömungsleitelement 60 vor einem Austrittsfenster 54 der Einblaseinrichtung 42, d.h. beim vorliegenden Ausführungsbeispiel vor einem Aus- trittsfenster 54 eines zugehörigen Einblaskastens 52, angeordnet ist. Es ist nur ein Strömungsleitelement 60 und davon nur ein Strömungsdurchgang 62 mit einem Bezugszeichen versehen . As can be seen in FIG. 2, the flow-guiding device 50 comprises flow-conducting elements 60 with flow passages 62, wherein in each case at least one flow-guiding element 60 is arranged in front of an outlet window 54 of the injection device 42, ie in the present exemplary embodiment. exit window 54 of an associated injection box 52, is arranged. It is only a flow guide 60 and only a flow passage 62 provided with a reference numeral.
Zumindest die Strömungsöffnungen 62 der Strömungsleiteinrichtung 50 müssen nun in regelmäßigen Zeitabständen gereinigt werden, um die Strömung der Arbeitsatmosphäre 38 reproduzierbar aufrechtzuerhalten. Hierzu werden die eingangs erläuterten Verunreinigungen entfernt, die sich im Laufe des Betriebs des Oxidationsofens 10 an den Strömungsdurchgängen 62 ablagern. At least the flow openings 62 of the flow guide 50 must now be cleaned at regular intervals in order to maintain the flow of the working atmosphere 38 reproducible. For this purpose, the above-described impurities are removed, which are deposited in the course of operation of the oxidation furnace 10 at the flow passages 62.
Zu diesem Zweck sind die Strömungsleitelemente 60 jeweils austauschbar ausgebildet und lösbar und/oder beweglich vor einem jeweiligen Austrittsfenster 54 an der Einblaseinrichtung 42 gelagert. Die Strömungsleiteinrichtung 50 umfasst hierzu eine Halteeinrichtung 64, mittels welcher die Strömungselemente 60 lösbar und/oder beweglich gelagert werden können . For this purpose, the flow guide elements 60 are each designed exchangeably and mounted releasably and / or movably in front of a respective exit window 54 on the injection device 42. For this purpose, the flow-guiding device 50 comprises a holding device 64, by means of which the flow elements 60 can be mounted detachably and / or movably.
Die Strömungsdurchgänge 62 der Strömungsleitelemente 60 werden von der Arbeitsatmosphäre 38 vor deren Eintritt in den Prozessraum 28 durchströmt, wobei diese die Abgaberichtung, die Abgabegeschwindigkeit und dadurch den Strömungsdruck der Arbeitsatmosphäre 38 beeinflussen. Die Strömungsdurchgänge 62 der Strömungsleitelemente 60 sind derart dimensioniert und angeordnet, dass die Gesamtströmung der Arbeitsatmosphäre 38 über den Ofenquerschnitt homogenisiert wird. Die Strömungsdurchgänge 62 können identisch aber auch in ihrer Geometrie, Dimension und Anordnung unterschiedlich sein. The flow passages 62 of the flow guide elements 60 are flowed through by the working atmosphere 38 before they enter the process space 28, these influencing the dispensing direction, the dispensing rate and thereby the flow pressure of the working atmosphere 38. The flow passages 62 of the flow guide elements 60 are dimensioned and arranged such that the total flow of the working atmosphere 38 is homogenized over the furnace cross section. The flow passages 62 may be identical but also different in their geometry, dimension and arrangement.
In Figur 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Strömungsleiteinrichtung 50 veranschaulicht. Dort ist ein Strömungsleitelement 60 als Langplatte 66 mit Strömungsdurchgängen 62 ausgebildet, welche so dimensioniert ist, dass sie ein Austrittsfenster 54 der Einblaseinrichtung 40 vollständig abdecken kann. Die Halteeinrichtung 64 ist durch Paare von Führungsschienen 68a, 68b für die Strömungsleitelemente 60 ausgebildet, wobei jeweils eine Führungsschiene 68a am oberen und eine Führungsschiene 68b am unteren Rand längs eines Austrittsfensters 54 der Einblaseinrichtung 42 verläuft; jeweils ein Schienenpaar 68a, 68b kann ein Strömungsleitelement 60 aufnehmen. In den Figuren 3 bis 6 ist jeweils nur das Schienenpaar 68a, 68b am obersten Einblaskasten 52 mit Bezugszeichen versehen. FIG. 3 illustrates a first exemplary embodiment of the flow-conducting device 50. There is a flow guide 60 as a long plate 66 with flow passages 62nd formed, which is dimensioned so that it can completely cover an exit window 54 of the injection device 40. The holding device 64 is formed by pairs of guide rails 68a, 68b for the flow guide elements 60, one guide rail 68a at the top and one guide rail 68b at the bottom along an exit window 54 of the injector 42; in each case one pair of rails 68a, 68b can receive a flow-guiding element 60. In FIGS. 3 to 6, only the pair of rails 68a, 68b on the uppermost injection box 52 is provided with reference numerals.
Die Führungsschienen 68a, 68b erstrecken sich auf durch eine Längswand, im vorliegenden Beispiel durch die erste Längswand 12c des Ofengehäuses 12 hindurch, in der jeweils auf Höhe jedes Einblaskastens 52 eine Durchgangsöffnung in Form eines Durchgangsschlitzes 70 vorgesehen ist, so dass ein Strömungsleitelement 60 durch die Längswand 12c in die Führungsschienen 68a, 68b hinein und vor das zugehörige Austrittsfenster 54 in den Innenraum 14 des Oxidationsofens 10 geschoben und wieder daraus entnommen werden kann. The guide rails 68a, 68b extend through a longitudinal wall, in the present example, through the first longitudinal wall 12c of the furnace housing 12, in each of which at the level of each injection box 52 a passage opening in the form of a passage slot 70 is provided so that a flow guide 60 through the Longitudinal wall 12c in the guide rails 68a, 68b and pushed in front of the associated exit window 54 in the interior 14 of the oxidation furnace 10 and can be removed again therefrom.
Allgemein ausgedrückt sind die Durchgangsschlitze 70 ein Beispiel für Zugangsmittel, durch ein Strömungsleitelement 60 von außerhalb des Prozessraumes zugänglich ist. Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung kann in einer Längswand 12c oder 12d auch eine Tür vorhanden sein, die sich über die benötigte Höhe des Oxidationsofens 10 erstreckt, so dass alle Strömungsleitelemente 60 bei geöffneter Tür zugänglich sind. Generally speaking, the passageways 70 are an example of access means accessible through a flow directing element 60 from outside the process space. In a modification not specifically shown, a door may also be present in a longitudinal wall 12c or 12d which extends beyond the required height of the oxidation furnace 10, so that all the flow guidance elements 60 are accessible when the door is open.
In Figur 3 ist das oberste Strömungsleitelement 60 in einer Arbeitsposition vor dem Austrittsfenster 54 des obersten Einblaskastens 52 gezeigt. Das mittlere Strömungsleitelement 60 nimmt eine Zwischenposition ein, in der es etwa bis zur Hälfte in die Führungsschienen 68a, 68b eingeschoben und da Austrittsfenster 54 etwa zur Hälfte bedeckt. Diese Zwischen Position wir sowohl beim Einsetzten als auch beim Entnehmen des Strömungsleitelements 60 durchlaufen. Das in Figur 3 un tere Strömungsleitelement 60 ist aus dem Innenraum 14 des Oxidationsofens 10 entfernt und kann dort gegen ein nicht verunreinigtes Strömungsleitelement 60 ausgetauscht werden, das dann in die Arbeitsposition vor dem Austrittsfenster 54 des in Figur 3 unteren Einblaskastens 52 geschoben werden kann, wodurch ein verunreinigtes Strömungsleitelement 60 ge gen ein von Verunreinigungen freies Strömungsleitelement 60 ausgetauscht ist. In FIG. 3, the uppermost flow-guiding element 60 is shown in a working position in front of the exit window 54 of the uppermost injection box 52. The middle flow guide 60 occupies an intermediate position, in which it is about to Half inserted into the guide rails 68a, 68b and since exit window 54 is about half covered. This intermediate position we go through both when inserting and when removing the flow guide 60. The un in Figure 3 un flow guide 60 is removed from the interior 14 of the oxidation furnace 10 and there can be exchanged for a non-contaminated flow guide 60, which can then be pushed into the working position in front of the exit window 54 of Figure 3 lower injection box 52, whereby a contaminated flow guide 60 ge gene is replaced by impurities free flow guide 60.
Damit die Strömungsleitelemente 60 manuell von einer Wartungsperson aus dem Innenraum 14 des Oxidationsofen 10 entnommen und auch wieder in dessen Innenraum 14 hinein gescho ben werden können, tragen die Strömungsleitelemente 60 an einem Ende einen Griff 72. Dort sind auch nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehene Dichtmittel vorhanden, durch welche der Durchgangsschlitz 70 bei eingeschobenem Strömungsleitelement 60 abgedichtet ist, so dass keine Ofenatmosphäre nach außen dringen kann. Thus, the flow guide 60 manually removed by a maintenance person from the interior 14 of the oxidation furnace 10 and also in the interior 14 can be gescho ben, carry the flow guide 60 at one end a handle 72. There are not specifically provided with a reference numeral sealant present, through which the passage slot 70 is sealed with inserted flow guide 60, so that no furnace atmosphere can escape to the outside.
Figur 4 veranschaulicht ein zweites Ausführungsbeispiel der Strömungsleiteinrichtung 50. Dort sind Strömungsleitelement 60 in Form von plattenförmigen Strömungsleitmodulen 74 mit Strömungsdurchgängen 62 vorhanden, von denen jeweils zwei nebeneinander ein Austrittsfenster 54 abdecken und an deren Griffen 72 ebenfalls wieder nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehen Dichtmittel vorhanden sind. In der Zeichnung und nachfolgend werden die Strömungsleitmodule als Strömungsleitmodule 74a und 74b bezeichnet. Durchgangsschlitze 70 sind nicht nur in der ersten Längswand 12c des Oxidationsofens 10, sondern auch in dessen gegenüberliegender zweiten Längswand 12d und dort auf gleicher Höhe vorge- sehen. Auf diese Weise kann ein erstes Strömungsleitmodul 74a durch den Durchgangsschlitz 70 in der ersten Längswand 12c und ein zweiten Strömungsleitmodul 74b durch den Durchgangsschlitz 70 in der zweiten Längswand 12d des Gehäuses 12 geschoben werden, so dass ein Paar aus den Strömungsleitmodul 74a, 74b als Strömungsleitelement 60 ein jeweiliges Austrittsfenster 54 der Einblaseinrichtung 42 bedeckt. Die Führungsschienen 68a, 68b erstrecken sich auch wie bei der Längswand 12c auch durch die Durchgangsschlitze 70 in der Längswand 12d. Figure 4 illustrates a second embodiment of the Strömungsleiteinrichtung 50. There are flow guide 60 in the form of plate-shaped Strömungsleitmodulen 74 with flow passages 62 present, of which two side by side cover an exit window 54 and at their handles 72 also not specifically provided with a reference numeral sealing means are present , In the drawing and below, the Strömungsleitmodule be referred to as Strömungsleitmodule 74 a and 74 b. Passage slots 70 are not only in the first longitudinal wall 12c of the oxidation furnace 10, but also in the opposite second longitudinal wall 12d and there at the same height vorgeg see. In this way, a first Strömungsleitmodul 74 a through the passage slot 70 in the first longitudinal wall 12 c and a second Strömungsleitmodul 74 b are pushed through the passage slot 70 in the second longitudinal wall 12 d of the housing 12, so that a pair of the Strömungsleitmodul 74 a, 74 b as a flow guide 60th a respective exit window 54 of the inflator 42 is covered. The guide rails 68a, 68b also extend through the passage slots 70 in the longitudinal wall 12d, as in the case of the longitudinal wall 12c.
In Figur 4 sind die beiden Strömungsleitmodule 74a, 74b bei dem obersten Einblaskasten 52 in einer Arbeitsposition vor dessen Austrittsfenster 54 gezeigt, in der sie gemeinsam das Strömungsleitelement 60 bilden. Die Strömungsleitmodule 74a, 74b nehmen bei dem mittleren Einblaskasten jeweils eine Zwischenposition ein, in der sie jeweils durch die Durchgangsschlitze 70 hindurch ragen. Die in Figur 4 unteren Strömungsleitmodule 74a, 74b sind aus dem Innenraum 14 des Oxi- dationsofens 10 entfernt und können dort jeweils gegen ein nicht verunreinigtes Strömungsleitmodul 74a bzw. 74b ausgetauscht werden, die dann in die Arbeitsposition vor dem Austrittsfenster 54 des in Figur 4 unteren Einblaskastens 52 geschoben werden können. In FIG. 4, the two flow-guiding modules 74a, 74b are shown in the uppermost injection box 52 in a working position in front of the outlet window 54, in which they jointly form the flow-guiding element 60. The flow guide modules 74a, 74b respectively assume an intermediate position in the central injection box in which they each protrude through the passage slots 70. The lower flow guide modules 74a, 74b in FIG. 4 are removed from the interior 14 of the oxidation furnace 10 and can there be exchanged for an uncontaminated flow guide module 74a or 74b which then moves into the working position in front of the exit window 54 of FIG Einblaskastens 52 can be pushed.
Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Strömungsleiteinrichtung 50, bei Strömungsleitelemente 60 in Form von Strömungsleitmodulen 74 gebildet sind, von denen mehr als zwei ein Austrittsfenster 54 abdecken. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind hierfür jeweils vier plattenförmige Strömungsleitmodule 74 nötig, wobei nur einige Strömungsmodule 74 ein Bezugszeichen tragen. Die mehren Strömungsleitmodule 74 werden im Betrieb in Intervallen ausgetauscht, wozu sie im intermittierenden Durchlauf von der Längswand 12d in Richtung auf die Längswand 12c entlang der Führungs- schienen 68a, 68b verschoben werden. Hierzu kann bei einer ersten, in Figur 5 bei dem mittleren Einblaskasten 52 veranschaulichten Variante auf der Seite der Längswand 12d ein Strömungsleitmodul 74 am Durchgangsschlitz 70 angesetzt und in die Führungsschienen 68a, 68b eingeschoben werden. FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of the flow-guiding device 50, in the case of flow-guiding elements 60 in the form of flow-guiding modules 74, of which more than two cover an exit window 54. In the present embodiment, four plate-shaped Strömungsleitmodule 74 are required for this purpose, with only a few flow modules 74 carry a reference numeral. The plurality of flow guide modules 74 are exchanged in operation at intervals, for which they in the intermittent passage from the longitudinal wall 12d in the direction of the longitudinal wall 12c along the guide rails 68a, 68b are moved. For this purpose, in the case of a first variant illustrated in FIG. 5 in the central injection box 52, a flow-guiding module 74 can be attached to the passage slot 70 and pushed into the guide rails 68a, 68b on the side of the longitudinal wall 12d.
Dadurch wird das am gegenüberliegenden Ende an der Längswand 12c befindliche Strömungsleitmodul 74 durch den dortigen Durchgangsschlitz 70 aus den Führungsschienen 68a, 68b herausgeschoben und kann von einer Wartungsperson angenommen werden . As a result, the flow guide module 74 located at the opposite end on the longitudinal wall 12c is pushed out of the guide rails 68a, 68b through the passageway 70 there and can be accepted by a maintenance person.
Bei einer zweiten, in Figur 5 bei dem unteren Einblaskasten 52 veranschaulichten Variante werden alle Strömungsleitmodule 74 zugleich mit Hilfe eines Werkzeugs 76 aus den Füh^ rungsschienen 68a, 68b herausgeschoben und als Satz gegen nicht verunreinigte Strömungsleitmodule 74 ausgetauscht. In a second variant illustrated in FIG. 5 in the lower injection box 52, all the flow guide modules 74 are simultaneously pushed out of the guide rails 68a, 68b with the aid of a tool 76 and exchanged as a set against non-contaminated flow guide modules 74.
Die Schlitze 70 sind bei diesem Ausführungsbeispiel durch Dichtmittel in Form von beweglichen Klappen 78 abgedeckt, welche auch bei allen anderen beschriebenen Ausführungsbeispielen vorhanden sein können. Statt der Klappen 78 können auch andere Dichtmittel in Form von beispielsweise Bürstendichtungen, Lamellendichtungen oder dergleichen vorhanden sein. Solche Dichtungen können auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 3 und 4 vorhanden sein. Auch wechselbare Stopfen können eingesetzt werden. The slots 70 are covered in this embodiment by sealing means in the form of movable flaps 78, which may be present in all other described embodiments. Instead of the flaps 78, other sealing means in the form of, for example brush seals, plate seals or the like may be present. Such seals may also be present in the embodiments of Figures 3 and 4. Changeable plugs can also be used.
Die Figuren 6 und 7 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der Strömungsleiteinrichtung 50. Dort ist das Austrittsfenster 54 eines Einblaskastens 52 jeweils durch einen Abschnitt 80 eines Wickelbandes 82 mit Strömungsdurchgängen 62 abgedeckt, welches somit ein Strömungsleitelement 60 definiert. Das Wickelband 82 ist in seinen Abmessungen komplementär zu den Austrittsfenstern 54 der Einblaseinrichtung 42 und durch jeweils zwei gegenüberliegende Durchgangsschlitze 70 in den Längswänden 12c, 12d des Ofengehäuses 12 geführt. Somit bilden Durchgangsschlitze 70 in der Längswand 12d jeweils eine Eingangsöffnung und Durchgangsschlitze 70 in der gegenüberliegenden Längswand 12c jeweils eine Ausgangsöffnung für ein zugehöriges Wickelband 82. Figures 6 and 7 show a fourth embodiment of the flow guide 50. There, the exit window 54 of a Einblaskastens 52 is each covered by a portion 80 of a winding belt 82 with flow passages 62, which thus defines a flow guide 60. The winding tape 82 is in its dimensions complementary to the exit windows 54 of the injector 42 and by two opposite passage slots 70 in the Longitudinal walls 12c, 12d of the furnace housing 12 out. Thus, passageways 70 in the longitudinal wall 12d each form an entrance opening and through-slots 70 in the opposite longitudinal wall 12c each have an exit opening for an associated winding band 82.
Außerhalb des Ofengehäuses 12 befindet sich eine drehbar gelagerte Quellrolle 84, auf der das Wickelband 82 vorgehalten ist und von der das Wickelband 82 durch den Prozessraum 28 zu gegenüberliegenden Seite des Ofengehäuses 12 zu einer Aufnahmerolle 86 geführt ist, die ebenfalls außerhalb des Gehäuses 12 gelagert ist. Vertikale Drehachsen der jeweiligen Quell- und Aufnahmerollen 84 bzw. 86 sind in Figur 6 mit 84a bzw. 86a bezeichnet. Das Wickelband 82 ist somit zwischen den zwei Rollen 84, 86 entlang des Austrittfensters 54 aufgespannt und bewegbar. Outside the furnace housing 12 is a rotatably mounted swelling roll 84, on which the winding belt 82 is held and of which the winding belt 82 is guided through the process chamber 28 to the opposite side of the furnace housing 12 to a receiving roller 86, which is also mounted outside of the housing 12 , Vertical axes of rotation of the respective source and take-up rolls 84 and 86 are denoted by 84a and 86a, respectively, in FIG. The wrapping tape 82 is thus stretched and movable between the two rollers 84, 86 along the exit window 54.
Wenn die Strömungsdurchgänge 62 eines der Wickelbänder 82 so verunreinigt sind, dass ein Wechsel des Strömungsleitelements 60 angebracht ist, wird das Wickelband 82 von der Quellrolle 84 abgewickelt, so dass der Abschnitt 80 aus dem Prozessraum 28 heraus bewegt und auf die Aufnahmerolle 86 aufgewickelt wird. Ein nachfolgender, sauberer Abschnitt 80 des Wickelbandes 82 definiert dann ein ausgetauschtes Strömungsleitelement 60, welches an die Stelle des vorherigen Strömungsleitelements 60 in Form des vorherigen Wickelband- Abschnittes 80 tritt. When the flow passages 62 of one of the wrapping belts 82 are so contaminated that a change of the flow guide member 60 is attached, the wrapping belt 82 is unwound from the swelling roller 84 so that the portion 80 is moved out of the process space 28 and wound onto the takeup roller 86. A subsequent, clean section 80 of the winding belt 82 then defines an exchanged flow guide 60, which takes the place of the previous flow guide 60 in the form of the previous Wickelband- section 80.
In Figur 6 ist beispielsweise bei dem unteren Wickelband 82 schon mehr Wickelband 82 von der Quellrolle 84 abgewickelt worden, als bei dem darüber verlaufenden, obersten Wickelband 82. Figur 7 zeigt dieses untere Wickelband 82. In FIG. 6, for example, more winding belt 82 has already been unwound from the swelling roller 84 in the lower winding belt 82 than in the upper winding belt 82 running above it. FIG. 7 shows this lower winding belt 82.
Bei dieser Variante wird das Wickelband 82 intermittierend bewegt. Alternativ kann das Wickelband 82 auch kontinuier- lieh bewegt werden, solange durch die dabei erfolgende Bewegung der Strömungsdurchgänge 62 das Strömungsbild der Arbeitsatmosphäre 38 nicht in unerwünschter Weise beeinflusst wird. In this variant, the winding belt 82 is moved intermittently. Alternatively, the winding belt 82 can also be continuous. lent be moved, as long as the flow of the working atmosphere 38 is not influenced in an undesirable manner by the case taking place movement of the flow passages 62.
Die Quellrollen 84 und die Aufnahmerollen 86 können für die Bewegung des Wickelbandes 82 jeweils motorisch oder manuell durch eine Wartungsperson angetrieben werden. The source rollers 84 and the take-up rollers 86 may each be driven by a serviceman manually or manually for the movement of the wrapping belt 82.
Wenn das Wickelband 82 vollständig von der Quellrolle 84 abgewickelt wurde, wird die nun leere Quellrolle 84 gegen eine mit sauberem Wickelband 82 bestückte Quellrolle 84 und die nun volle Aufnahmerolle 86 gegen eine leere Aufnahmerolle 86 ausgetauscht . When the wrapping tape 82 has been unwound completely from the swelling roll 84, the now empty swelling roll 84 is replaced by a swelling roll 84 loaded with clean winding tape 82 and the now full take-up roll 86 against an empty take-up roll 86.
Figur 8 zeigt eine Variante, bei der das Wickelband 82 nach Verlassen des Prozessraumes 28 durch die Ofenlängswand 12d durch eine Reinigungseinrichtung 88 geführt wird, die zwischen dem Durchgangsschlitz 12d und der Aufnahmerolle 86 angeordnet ist. FIG. 8 shows a variant in which, after leaving the process space 28, the winding belt 82 is guided through the oven longitudinal wall 12d by a cleaning device 88 which is arranged between the passage slot 12d and the take-up roll 86.
Dabei wird das Wickelband 82 über eine Umlenkrolle 90 zur Reinigungseinrichtung 88 umgelenkt. Das Wickelband 82 kann auch ohne Umlenkrolle 90 direkt in die Reinigungseinrichtung 88 eintreten. In this case, the winding belt 82 is deflected via a deflection roller 90 to the cleaning device 88. The winding belt 82 can also enter directly into the cleaning device 88 without deflection roller 90.
In der Reinigungseinrichtung 88 wird das Wickelband 82 im kontinuierlichen intermittierenden Durchlauf von Verunreinigungen und Ablagerungen befreit, so dass die Aufnahmerolle 86 zur Quellrolle 84 wird, wenn das Wickelband 82 vollständig von der ursprünglichen Quellrolle 84 abgewickelt ist. In the cleaning device 88, the winding belt 82 is freed of impurities and deposits in the continuous intermittent passage, so that the take-up roller 86 becomes the swelling roller 84 when the winding belt 82 is completely unwound from the original swelling roller 84.
Die Strömungsleitelemente 60 sind in der Praxis aus Stahlblech gefertigt, welches der Ofenatmosphäre standhalten kann. Das Wickelband 82 kann zum Beispiel aus entsprechend flexiblem Federstahl gefertigt sein. The Strömungsleitelemente 60 are made in practice of sheet steel, which can withstand the furnace atmosphere. The winding tape 82 may, for example, from corresponding be manufactured flexible spring steel.
Auch an den Eintrittsfenstern 58 der Absaugeinrichtungen 44 kommt es zu Ablagerungen, welche den Strömungsweg im Laufe der Zeit mehr und mehr einschränken und welche in regelmäßigen Intervallen entfernt werden müssen. Also at the entrance windows 58 of the suction devices 44, deposits occur which more and more restrict the flow path over time and which have to be removed at regular intervals.
Die obigen Erläuterungen zu der Einblaseinrichtung 42 gelten daher sinngemäß entsprechend auch für die Absaugeinrichtungen 44. Auch dort setzten sich im Laufe der Zeit Verunreinigungen ab, die in regelmäßigen Zeitabständen entfernt werden müssen. Jeder Absaugeinrichtung 44 ist eine Absaugleiteinrichtung 92 zugeordnet, welche lediglich in Figur 1 mit einem Bezugszeichen versehen sind und über welche die Arbeitsatmosphäre in die jeweilige Absaugeinrichtung 44 einströmt. Vor deren Eintrittsfenstern 58 der Absaugeinrichtungen 44 können nun in analoger Weise entsprechende austauschbare Strömungselemente vorgesehen sein, welche zu gegebener Zeit ausgetauscht und gereinigt werden können. The above explanations to the injector 42 therefore apply mutatis mutandis to the suction devices 44. Again, over time settling impurities, which must be removed at regular intervals. Each suction device 44 is associated with a Absaugleiteinrichtung 92, which are provided only in Figure 1 with a reference numeral and through which the working atmosphere flows into the respective suction device 44. In front of their entry windows 58 of the suction devices 44, corresponding replaceable flow elements can now be provided in an analogous manner, which can be exchanged and cleaned at the appropriate time.
Es können auch mehrere Ausführungsbeispiele der Strömungsleitelemente 60 bei einer Strömungsleiteinrichtung 50 umgesetzt sein, wobei dann zwischen jeweils zwei Ebenen des Faserteppichs 22a unterschiedliche Strömungsleitelemente 60 verwendet werden. It is also possible to implement a plurality of exemplary embodiments of the flow-guiding elements 60 in the case of a flow-guiding device 50, in which case different flow-guiding elements 60 are used between each two planes of the fiber carpet 22a.

Claims

Patentansprüche claims
1. Oxidationsofen zur oxidativen Behandlung von Fasern, insbesondere zur Herstellung von Kohlenstofffasern, mit a) einem Gehäuse (12), welches abgesehen von Durchgangsöffnungen (18, 20, 70) für unter anderem die Fasern (22) gasdicht ist; b) einem im Innenraum (14) des Gehäuses (12) befindlichen Prozessraum (28); c) Umlenkrollen (34), welche die Fasern (22) als Faserteppich (22a) nebeneinander liegend serpentinenartig durch den Prozessraum (28) führen, wobei der Faserteppich (22a) zwischen gegenüber liegenden Umlenkrollen (34) jeweils eine Ebene aufspannt; d) einer Atmosphäreneinrichtung (40), mit welcher eine heiße Arbeitsatmosphäre (38) erzeugbar ist und welche eine Einblaseinrichtung (42) mit wenigstens einem Austrittsfenster (54) umfasst, durch welches heiße Arbeitsatmosphäre zwischen zwei benachbarten Ebenen des Faserteppichs (22a) in den Prozessraum (28) ein- blasbar ist; wobei e) die Arbeitsatmosphäre (38) über eine Strömungsleiteinrichtung (50) in den Prozessraum (28) gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass f) die Strömungsleiteinrichtung (50) austauschbare Strö- mungsleitelemente (60) mit Strömungsdurchgängen (62) umfasst, welche lösbar und/oder beweglich vor dem Austrittsfenster (54) an der Einblaseinrichtung (42) lagerbar sind. An oxidation furnace for the oxidative treatment of fibers, in particular for the production of carbon fibers, comprising a) a housing (12) which, apart from passage openings (18, 20, 70) for inter alia the fibers (22) is gas-tight; b) a in the interior (14) of the housing (12) located process space (28); c) deflection rollers (34), which guide the fibers (22) as fiber carpet (22a) next to each other in serpentine fashion through the process space (28), the fiber carpet (22a) spanning one plane between opposing deflection rollers (34); d) an atmospheric device (40), with which a hot working atmosphere (38) can be generated and which comprises a blowing device (42) with at least one exit window (54), by which hot working atmosphere between two adjacent planes of the fiber carpet (22a) in the process space (28) is viable; wherein e) the working atmosphere (38) passes via a flow-guiding device (50) into the process space (28), characterized in that f) the flow-guiding device (50) has exchangeable streams mungsleitelemente (60) with flow passages (62), which are releasably and / or movably in front of the outlet window (54) on the injection device (42) can be stored.
2. Oxidationsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Austrittsfenster (54) im Wesentlichen von einer ersten Längswand (12c) zu einer gegenüberliegenden zweiten Längswand (12d) des Gehäuses (12) erstreckt. 2. Oxidation furnace according to claim 1, characterized in that the exit window (54) extends substantially from a first longitudinal wall (12c) to an opposite second longitudinal wall (12d) of the housing (12).
3. Oxidationsofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungsleitelement (60) in einer Halteeinrichtung (64) lagerbar ist. 3. oxidation furnace according to claim 1 or 2, characterized in that a flow guide (60) in a holding device (64) can be stored.
4. Oxidationsofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (64) Führungsschienen (68a, 68b) für ein Strömungsleitelement (60) umfasst, welche sich entlang der oberen und unteren Ränder des Austrittsfensters (54) erstrecken. 4. An oxidation furnace according to claim 3, characterized in that the holding device (64) guide rails (68a, 68b) for a flow guide (60) which extend along the upper and lower edges of the exit window (54).
5. Oxidationsofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Zugangsmittel vorgesehen sind, durch welche das Strömungsleitelement (60) von außerhalb des Prozessraumes (28) zugänglich ist. 5. oxidation furnace according to one of claims 1 to 4, characterized in that access means are provided, through which the flow guide (60) from outside the process space (28) is accessible.
6. Oxidationsofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangsmittel durch eine Durchgangsöffnung (70) in einer Längswand (12c, 12d) des Gehäuses (12) oder durch zwei einander gegenüberliegende Durchgangsöffnungen (70) in zwei einander gegenüberliegenden Längswänden (12c, 12d) des Gehäuses (12) ausgebildet sind. 6. oxidation furnace according to claim 5, characterized in that the access means through a through hole (70) in a longitudinal wall (12c, 12d) of the housing (12) or by two opposite through holes (70) in two opposite longitudinal walls (12c, 12d ) of the housing (12) are formed.
7. Oxidationsofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (60) als Langplatte (66) ausgebildet ist, durch welche das Aus- trittsfenster (54) der Einblaseinrichtung (40) vollständig abdeckbar ist. 7. Oxidation furnace according to one of claims 1 to 6, characterized in that the flow guide (60) is formed as a long plate (66) through which the Aus¬ Exit window (54) of the injection device (40) is completely covered.
8. Oxidationsofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Strömungsleitelemente (60) in Form von Strömungsleitmodulen (74) vorhanden sind, von denen zwei oder mehrere ein Austrittsfenster (54) abdecken. 8. Oxidation furnace according to one of claims 1 to 7, characterized in that two or more flow guide elements (60) in the form of Strömungsleitmodulen (74) are present, of which two or more cover an exit window (54).
9. Oxidationsofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (60) durch ein Wickelband (82) ausgebildet ist, welches zwischen einer Quellrolle (84) und einer Aufnahmerolle (86) entlang des Austrittfensters (54) aufgespannt und bewegbar ist, so dass ein Abschnitt (80) des Wickelbandes (82) das Austrittsfenster (54) abdeckt. 9. oxidation furnace according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Strömungsleitelement (60) by a winding band (82) is formed, which between a swelling roller (84) and a receiving roller (86) along the exit window (54) spanned and is movable, so that a portion (80) of the winding band (82) covers the exit window (54).
10. Oxidationsofen nach Anspruch 9 unter Rückbezug auf Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (84, 86) außerhalb des Gehäuses (12) angeordnet sind und das Wickelband (82) durch zwei einander gegenüberliegende Durchgangsöffnungen (70) in zwei einander gegenüberliegenden Längswänden (12c, 12d) des Gehäuses (12) geführt ist. 10. oxidation furnace according to claim 9 with reference to claim 5 or 6, characterized in that the rollers (84, 86) outside the housing (12) are arranged and the winding band (82) by two opposing passage openings (70) in two opposite longitudinal walls (12c, 12d) of the housing (12) is guided.
11. Oxidationsofen nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungseinrichtung (88) vorhanden ist, durch welche das Wickelband (82) nach Verlassen des Prozessraumes (28) geführt wird. 11. oxidation furnace according to claim 9 or 10, characterized in that a cleaning device (88) is present, through which the winding band (82) after leaving the process chamber (28) is guided.
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