4. Краткое описание технологического процесса термостабилизации

Технологическая линия процесса термостабилизации включает следующее оборудование:

устройство подачи лент 1;

девятивальцы (вальцы) подающие 2;

термокамеру предварительного окисления 3;

двое промежуточных вальцев 4;

многоходовая печь окисления 5;

вальцы выпускные 6;

приемная машина 7.

Исходное ПАН волокно в виде тканых лент поступает из ткацкого цеха на катушках которые устанавливаются на оси устройства для подачи лент 1. Подача ПАН волокна на окисление с заданной скоростью производится подающими вальцами. Для обеспечения равномерного сматывания волокна с катушки и исключения провисания лент устройство для подачи лент снабжено фрикционным механизмом.

Между подающими и принимающими промежуточными вальцами ПАН волокно проходит термическую обработку в термокамере 3.

Необходимая температура в термокамере создается горячим воздухом, поступающим перпендикулярно движению лент. Подача воздуха принудительная, вентилятором встроенным в калорифер. Калорифер, воздуховод и термокамера образуют замкнутую схему циркуляции воздуха с частичной заменой отработанного. Количество свежего воздуха, поступающего в систему на входе в калорифер, и количество сбрасываемого отработанного воздуха на выходе калорифера устанавливается вручную, с помощью шиберов, соответственно, на линии забора свежего воздуха и линии сброса отработанного. Температура воздуха на выходе калорифера поддерживается автоматически с помощью регулятора температуры.

С помощью разности скоростей первых промежуточных вальцев и подающих вальцев устанавливается необходимое значение вытяжки волокна в термокамере 3.

Далее производится термическая обработка волокна в многоходовой печи 5.

Конструктивно многоходовая печь состоит из наружного каркаса с обшивкой. Боковые стенки печи выполнены двойными, между которыми расположены воздуховоды. Между воздуховодами и наружной обшивкой находится термоизолирующий слой минеральной ваты.

Для удобства заправки и обслуживания входной и выходной торцы печи выполнены в виде подвижных ворот с щелями для ввода и вывода лент. Ворота подвешены на каретках, которые перемещаются на направляющих балках.

Рабочие камеры печи образуются двумя боковыми вертикальными стенками, верхней и нижней стенками печи и подвижными воротами.

Печь глухими поддонами разделяется на четыре температурные зоны. Каждая зона имеет свою замкнутую систему подготовки и подачи подогретого воздуха. Данные системы аналогичны системе подачи воздуха в термокамере 3.

Внутри зон имеются поддоны-перегородки, образующие каналы для каждого прохода волокна в зоне.

Горячий воздух из калорифера через воздуховоды и через щель (на всю длину печи) поступает в канал нижного ряда волокна перпендикулярно движению лент волокна. Пройдя последовательно слоями все ряды волокна, воздух через выходную щель из рабочей зоны поступает в выходной воздуховод и вновь подается на вход калорифера данной зоны. Сброс части отработанного воздуха производится через щели в воротах печи.

Схема 1-ой зоны приведена на рис.2.

В воротах печи имеется отверстие для волокна с затворами из вальцев.

Лента входит в начало первой зоны, выходит в конце 1 зоны на вторые промежуточные вальцы, затем входит в начало второй зоны и выходит в конце четвертой зоны. Таким образом, за счет разности скоростей входных и первых промежуточных вальцев можно устанавливать необходимое значение вытяжки в первой зоне печи и за счет разностей скоростей выходных вальцев и входных промежуточных можно устанавливать необходимое значение вытяжки (или усадки) в зонах 2-4.

После выходных вальцев лента окисленного ПАН волокна наматывается на катушки приемных устройств. Далее катушки с волокном поступают на карбонизацию.

Во время окисления ПАН волокно проходит комплекс химических и физических процессов в результате которых изменяется химическая и надмолекулярная структура волокна. При этом повышается термостабильность волокна. Окисленное ПАН волокно может обрабатываться при температуре 400-1500 на стадии карбонизации.