[发明专利]一种用于高纯玻璃棒加热保温的设备及其加热保温方法

说明书

技术领域

    本发明一种用于高纯玻璃棒加热保温的设备及其加热保温方法涉及光纤预制棒制造领域，是一种玻璃棒预加热处理设备和预处理的方法。尤其是通过对高纯环境控制下，自动控制的电加热系统，可实现恒温的方法。

背景技术

目前国内加热处理的设备一般采用燃料加热、电加热两种方式。

在当前国际社会提出的“节能减排”政策，以限制CO₂等温室气体排放。受此影响燃料加热方式的设备，正逐步淡出工业应用中，电加热的方式在工业应用中得到广泛的普及。

一般热量的传递方式分为：热传导、热辐射、热对流。一般在低温控制加热系统中常采用的是对流的传递方式。

由于目前国内加热设备普遍存在热量分布不均，保温能力差，温度控制精度差等，导致加热过程需持续加热功耗非常大的缺点。另在预制棒制造领域，对环境洁净度的要求非常高，一般加热设备内易造成杂质高温挥发造成产品污染等弊端，受此影响易造成预制棒衰减超标、析晶等现象。高温环境，预制棒取出过程难度大、难以做到过程无污染源、自动化程度低。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处，提供一种用于高纯玻璃棒加热保温的设备及其加热保温方法，在充满氮气、洁净氛围环境下，通过电阻加热，引入高温导流系统实现热力分布均匀的控制，环境温度恒定以解决不能实现高纯环境预热处理玻璃棒以及因运棒过程而容易引入二次污染的问题。此套设备可将玻璃棒加热至400-500℃，并保证玻璃棒在使用前表面温度不被降低。实现高纯玻璃棒的装卸过程没有二次污染。

一种用于高纯玻璃棒加热保温的设备及其加热保温方法是采取以下技术方案实现的：

一种用于高纯玻璃棒加热保温的设备包括电源变压器、运棒车、反应炉、导流单元、压力传感器、压力表、热电偶、移出式载物台、载物台导轨、炉内支撑架、载物台前后控制电机M2、载物台左右控制电机M1、温度控制器和功率控制器。

运棒车独立设置在反应炉外部；在反应炉上方装设有导流单元，导流单元具有氮气储气罐、电磁阀和气体出口，在导流单元的气体出口处安装有电磁阀，用以控制气体出口的通断；在反应炉炉体外壁一侧安装有压力表和压力传感器，用于检测炉体压力；在反应炉炉体侧壁的上、中、下三个位置分别装设有热电偶，用以检测炉体温度分布状况；热电偶通过补偿导线与温度控制器相连接；反应炉炉体内壁上设有耐火材料层，在内壁与耐火材料层之间设有保温层，可以保证炉子隔热，防止热量损失；在炉体内壁左、右两侧分别设有加热电阻排，加热电阻排与炉子电源变压器的二次侧通过电缆连接，电源变压器的一次侧与功率控制器通过电缆连接，功率控制器控制加热电阻排的功率，加热电阻排是炉子升温、保温操作过程中的加热元件；在反应炉炉腔内安装有载物台导轨，在载物台导轨上安装有炉内支撑架，移出式载物台活动设置在炉内支撑架上；在移出式载物台侧面安装有载物台前后控制电机M2和载物台左右控制电机M1，控制移出式载物台沿载物台导轨做左、右或前、后移动。

在反应炉的上方还设有抽风口，在抽风口装有抽风阀。

在移出式载物台上安装有运动控制手柄，在移动载物台运动过程中起到推、拉作用。

所述运动控制手柄配有专用钥匙，用以接通、关断载物台移动电机电源，保证只有授权人员才具备操作权限。

所述的耐火材料成分为轻质粘土砖，耐火度为1670-1710℃。

所述保温层采用玻璃纤维，最高使用温度为750℃。

所述与加热电阻排连接的电缆采用2X185mm2RVVZ电缆。

在反应炉炉体下方引出接线柱，接线柱与炉体内部加热电阻排相连接，接线柱通过185mm2RVVZ电缆连接到功率控制器。

所述加热电阻排材质为镍镉合金体（主要成分为Cr₂ONi₈O）。

所述炉子电源变压器采用日本FUKUDA干式变压器，容量为100KVA,一次侧电压为380V，二次侧电压为200V，给加热电阻排供电。

在运棒车上部设有石英罩，在所述石英罩底部设有高强度密封圈，石英罩与运棒车之间通过铰链连接。

所述高强度密封圈采用TEMAC品牌TC-33系列(主要成分：特殊芳纶纤维和优质丁啨橡胶)，最高耐受温度450℃。