一种预氧化炉中央分配器结构及其高度调节方法与流程

本发明涉及碳纤维生产，尤其涉及一种预氧化炉中央分配器结构及其高度调节方法。

背景技术：

1、碳纤维制备中，预氧化炉是碳纤维生产过程中的重要设备，预氧化炉通过驱动辊将碳纤维原丝丝束在预氧化炉中进行连续的预氧化处理。经过数台预氧化炉群的不同梯度的温度烤化后，形成氧化纤维及预氧丝，预氧丝经过中温、高温碳化炉后形成碳纤维。

2、在预氧化过程中，丝束的张力可以通过驱动辊的传动速度来控制，尽管丝束利用驱动辊施加了一定的张力，但丝束仍会因为自重造成与预氧化炉内的中央分配器接触发生“擦丝”现象，这种擦丝现象使得丝束容易受到损伤，影响最终碳纤维的性能。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供了一种预氧化炉中央分配器结构及其高度调节方法，从而有效解决背景技术中的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种预氧化炉中央分配器结构，包括：

3、沿走丝方向间距设置的第一箱体和第二箱体，所述第一箱体和第二箱体在走丝方向的两端分别设置有若干出风口；

4、其中，所述第一箱体和第二箱体在竖直方向的顶端共同构成下凹结构，所述下凹结构在沿走丝方向的中间高度低于两端的高度；

5、所述第一箱体和第二箱体包括若干个，且沿竖直方向间距排列。

6、进一步地，所述第一箱体包括互不连通的第一腔体和第二腔体，所述第二箱体包括互不连通的第三腔体和第四腔体，所述第一箱体和第二箱体对称设置，所述第二腔体和第三腔体位于走丝方向的中间，其顶端高度低于所述第一腔体和第四腔体在走丝方向两端的高度。

7、进一步地，所述下凹结构包括：

8、沿平行于走丝方向的竖直截面上设置的第一弧线和第二弧线，所述第一弧线设置于所述第一箱体顶端，所述第二弧线设置于所述第二箱体顶端，所述第一弧线和第二弧线构成抛物线型。

9、进一步地，所述下凹结构包括：

10、沿平行于走丝方向的竖直截面上设置的第一斜线和第二斜线，所述第一斜线设置于所述第一箱体顶端，所述第二斜线设置于所述第二箱体顶端，所述第一斜线和第二斜线之间夹角为钝角。

11、进一步地，所述下凹结构包括：

12、沿平行于走丝方向的竖直截面上设置的第三弧线和第四弧线，所述第三弧线设置于所述第一腔体顶端，所述第四弧线设置于所述第四腔体顶端，所述第二腔体和第三腔体顶端为水平面。

13、进一步地，所述下凹结构包括：

14、沿平行于走丝方向的竖直截面上设置的第三斜线和第四斜线，所述第三斜线设置于所述第一腔体顶端，所述第四斜线设置于所述第四腔体顶端，所述第二腔体和第三腔体顶端为水平面。

15、进一步地，所述下凹结构包括：

16、沿平行于走丝方向的竖直截面上设置的第五斜线、第六斜线、第七斜线和第八斜线，分别设置于所述第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体顶端，所述第五斜线和第八斜线之间的夹角小于所述第六斜线和第七斜线之间的夹角。

17、本发明还包括一种预氧化炉中央分配器高度调节方法，对如上述的中央分配器结构进行调节，包括如下步骤：

18、采集驱动辊之间的走丝长度，及单位长度丝束质量；

19、采集驱动辊提供的张力，根据受力分析，计算得到驱动辊之间的丝束自重；

20、计算得到丝束因自重与水平方向产生的角度，计算丝束下坠高度；

21、确定中央分配器层与层之间的高度，并对中央分配器的高度进行调节。

22、进一步地，所述确定中央分配器层与层之间的高度，包括：

23、根据所述丝束下坠高度，设定中央分配器中上一层的所述第一箱体和第二箱体的底面，距下一层的所述第一箱体和第二箱体的所述下凹结构的最低处的距离，大于所述下坠高度。

24、进一步地，所述计算丝束下坠高度，包括：

25、采集的驱动辊之间的走丝长度为l，单位长度丝束质量为m1，假设丝束因为自重与水平产生角度θ，则驱动辊之间的走丝质量为：

26、

27、丝束自重g为：

28、

29、驱动辊提供碳纤维丝束所需的张力f，根据受力分析可得：

30、

31、由上式可以求得：

32、

33、根据几何关系可得丝束下坠高度h：

34、

35、为了保证碳纤维丝束不与中央分配器产生擦丝，需要中央分配器的层间高度h层满足：

36、

37、本发明的有益效果为：本发明中第一箱体和第二箱体沿着走丝方向设置，且在竖直方向上的顶端形成一个共同的下凹结构，这种结构使得中央分配器在走丝方向的中间部分呈现较低的高度，而两端的高度相对较高，这种结构有助于降低丝束与中央分配器之间的接触，减少擦丝现象的发生，从而提高了碳纤维的生产效率和质量，同时因为走丝口空间变大，上下出风口进入走丝空间气流速度变缓，从而减少对丝束的扰动，降低丝束与中央分配器擦丝的风险。

技术特征：

1.一种预氧化炉中央分配器结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的预氧化炉中央分配器结构，其特征在于，所述第一箱体包括互不连通的第一腔体和第二腔体，所述第二箱体包括互不连通的第三腔体和第四腔体，所述第一箱体和第二箱体对称设置，所述第二腔体和第三腔体位于走丝方向的中间，其顶端高度低于所述第一腔体和第四腔体在走丝方向两端的高度。

3.根据权利要求2所述的预氧化炉中央分配器结构，其特征在于，所述下凹结构包括：

4.根据权利要求2所述的预氧化炉中央分配器结构，其特征在于，所述下凹结构包括：

5.根据权利要求2所述的预氧化炉中央分配器结构，其特征在于，所述下凹结构包括：

6.根据权利要求2所述的预氧化炉中央分配器结构，其特征在于，所述下凹结构包括：

7.根据权利要求2所述的预氧化炉中央分配器结构，其特征在于，所述下凹结构包括：

8.一种预氧化炉中央分配器高度调节方法，其特征在于，对如权利要求1至7中任一项所述的中央分配器结构进行调节，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的预氧化炉中央分配器高度调节方法，其特征在于，所述确定中央分配器层与层之间的高度，包括：

10.根据权利要求8所述的预氧化炉中央分配器高度调节方法，其特征在于，所述计算丝束下坠高度，包括：

技术总结
本发明涉及碳纤维生产技术领域，尤其涉及一种预氧化炉中央分配器结构及其高度调节方法，包括：沿走丝方向间距设置的第一箱体和第二箱体，第一箱体和第二箱体在走丝方向的两端分别设置有若干出风口；其中，第一箱体和第二箱体在竖直方向的顶端共同构成下凹结构，下凹结构在沿走丝方向的中间高度低于两端的高度；第一箱体和第二箱体包括若干个，且沿竖直方向间距排列。本发明中，在竖直方向上的顶端形成一个共同的下凹结构，这种结构使得中央分配器在走丝方向的中间部分呈现较低的高度，降低丝束与中央分配器之间的接触，减少擦丝现象的发生，从而提高了碳纤维的生产效率和质量。

技术研发人员：谈昆伦,季小强,李飞,徐进收,张亚康
受保护的技术使用者：常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/11