生产设备丨美国哈泊Harper 氧化炉技术

摘要

哈泊公司凭借先进的碳纤维氧化炉技术和领先的碳纤维加工熔炉，在碳纤维行业占据重要地位。其氧化炉设计具有高效节能、气密性好等特点，能够显著提高纤维质量。此外，哈泊的模块化结构设计和多流研究炉也是其独特优势。同时，公司能够处理非传统前体，为客户提供全过程解决方案。哈泊还通过设计燃气量产规模熔炉等设备，支持碳纤维市场发展。在能源市场和环境法规背景下，使用天然气燃料的热处理设备优势显著，哈泊具有丰富的生产经验。

正文

哈泊提供先进的碳纤维氧化炉技术，与其行业领先的碳纤维加工熔炉相辅相成。 我们顶尖的熔炉设计适用于 300mm 到 4000mm 以上的纤维丝束带。哈珀的设计包含众多超越市面上现有技术的改进，包括高效节能设计。

Section of 3 Meter Oxidation Oven

对于客户来说，我们的技术改进消除了烟囱效应，这相当于实现了更快的氧化速度，并且提高了速度均匀性和范围、确保在各种流速下保持均匀的温度、优化反应控制，从而最终提高了纤维质量。这些改进以明确规定的履约担保的形式提供。

其中一些设计改进包括：

卓越的气密性

持续监视供料、再循环和排气流速

改进的喷嘴设计（正在申请专利）

基于流程的仪表组

四重结构，便于安装

哈泊创新的炉端气密性尖端设计是公司最显著的特色，可减少逸散性排放，增加氧化炉的有效容积，并且能耗也比同类产品低。 密封件可以分别在炉槽内外两侧的顶部和底部进行调整。 每个通道都有独立通风口，并且有可调节的抽吸控制装置和废气排放通道与专用风扇/VFD 连接。 正是得益于创新设计功能，才可以消除密封件中的垂直混合、减少空气进入并真正实现工艺气体的零逸出。

氧化炉技术哈珀对仪表的改进包括双层平衡方法、响应抑制系统和快速冷却系统、排放监控和更安全的压力释放系统。此外，哈泊的模块化结构设计是从竞争者中脱颖而出的另一项优势。 与类似产品相比，如果在现场组装为完整的生产线中试系统 (300mm)，我们的处理炉可以节省 90% 的劳动力。

此外，哈泊独有的多流研究炉是我们 Microline 系统的一部分，可以在一台处理炉中提供平行、交叉和向下的气流，从而精确评估不同的流体技术。处理炉一致的规格能够满足或超出每种流态的最佳效果。

虽然碳纤维主要产自聚丙烯腈 (PAN) 和沥青，但随着行业发展迈入汽车等应用，则有必要寻找低成本和可再生的替代前体。哈泊的专业能力使得我们的技术能够处理整个热处理过程中的非传统前体。通过使用非传统前体，如木质素、人造丝、聚乙烯、混纺纤维，客户能够降低运营成本并减少炉内停留时间。为了针对独特的过程需求专门定制设计设备，我们会考虑前体的化学性质来确定生产的材料。无论前体是纤维束还是因重量不受支持而需要直通炉，哈泊都能为这些新兴前体提供全过程解决方案。我们已设计出能够在所有生产线规模生产这些新兴前体的设备，从研究型到量产规模无所不能，我们安装在橡树岭国家实验室碳纤维技术中心的完整生产线就是最好的证明。

氧化炉技术

除了处理替代性前体的创新技术以外，哈泊通过设计燃气量产规模熔炉、分级烘干机和空气污染治理系统来充分利用天然气优势，从而支持碳纤维市场的发展。在当前的能源市场和环境法规下，使用天然气燃料的热处理设备优势显著。哈泊具有丰富的经验，可为各种行业和应用生产可靠的燃烧加热处理设备。燃气设备的资本成本较为昂贵，投资回报率 (ROI) 将随安装的位置而变化。与电热设备相比，我们已在北美看到少于两年的投资回报期。在全球燃气价格较高的地区，可以实施附加热回收选项来提高效率。

来源：Harper官网