專利名稱：電阻拉管爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種玻璃制品生產設備，特別涉及一種生產石英玻璃管的電阻拉管爐。
我國以前從蘇聯引進的電熔透明石英玻璃管工藝以真空高頻電爐和真空中頻電爐為主要設備，爐內置石墨坩堝，提純的天然水晶粉裝在坩堝內。當石墨坩堝受到高頻或中頻感應時，產生高熱使水晶粉熔融。石英玻璃熔液自底部流出成管狀，再由人工拉制成石英玻璃管。其中高頻發生器結構復雜，石墨坩堝的高溫使與其離得很近的高頻或中頻線圈易于損壞，因而為了避免發生此問題而往往降低坩堝的溫度，致使生產出來的石英玻璃管透明度較差。以上兩種電爐逐步被使用低電壓大電流的真空電阻爐所取代，已成為生產電熔透明石英玻璃管普遍采用的設備。
如
圖1所示，真空電阻爐1′包括石墨坩堝2′，上蓋及芯桿3′，下蓋4′，其中坩堝形狀與使用于高頻爐及中頻爐內的石墨坩堝形狀略有差別，它的上下兩端較厚，中段壁較薄，這樣，發熱段位于中段，兩端發熱較少，還配用了有水冷卻的上、下水冷極圈5′和6′。電源接自大電流變壓器7′和調壓變壓器8′。這種真空電阻爐能達到較高的溫度，其產品質量較前面兩者有了提高。但是，使用真空電阻爐的工藝存在以下缺點(1)大段石墨經機加工成坩堝，大部分石墨在車制過程中成為無用的石墨粉，消費極大，而且使環境污染；(2)在熔制過程中石英粉逐漸熔融成為液體，并直接和坩堝壁及芯桿相接觸，在高溫下相互發生化學反應，使坩堝壁及石墨芯桿被侵觸，所以只能使用一次。顯然，石墨坩堝的成本大大提高了石英玻璃管的生產成本；(3)由于石墨坩堝底部圓孔和石墨芯桿的相互位置使熔融的石英玻璃液流下時形成管狀，但這種自然形成的管狀并不準確，所以，在下一工序拉制玻璃管時，很難控制管壁厚度、均勻度及同心度等，影響了產品質量。
區別于上述使玻璃管坯“一次成型”的工藝，“二次成形”工藝是先將純潔過篩的水晶粉熔融成一段空心圓柱體形石英玻璃坯，用機加工割去其不整齊的兩端及精磨內外圓后，成為一段十分精確的圓柱形透明石英玻璃管坯；然后，再將此玻璃管坯加熱后拉制成產品管。這種工藝從精加工過的玻璃管坯拉制成尺寸精確的石英玻璃管，不但產品質量高，而且能避免出現上述缺點。誠然，該工藝比“一次成形”工藝多一道工序，這是它的不足之處。
本實用新型的目的，就是要提供一種實施上述“二次成形”工藝第二步工序用的電阻拉管爐，利用這種拉管爐可將精加工后的石英玻璃管坯拉制成優質玻璃管且避免出現上述缺點。
按照本實用新型的一種電阻拉管爐，它包括一加熱爐，還包括一同軸線可分離地安裝于加熱爐頂部上的預熱爐，其由一具有可供玻璃管坯方便從其穿過的頂孔和底孔且其長度可容納玻璃管坯的隔熱材料爐殼，一可開閉爐殼頂孔的上蓋及一可從外部向爐殼內充入惰性氣的閥門組成，其中加熱爐由一置于預熱爐爐殼下方且具有一內部爐膛、一頂孔及一底孔的隔熱材料爐體，一裝于爐體中且具有可供玻璃管坯方便從其穿過的頂孔和底孔的電熱件及至少一個鄰近電熱件以向電熱件傳導電流的導電圈，以及一可開閉爐體底孔的下蓋組成。
通過對實施本實用新型的一最佳實施例及其附圖的說明，將對本實用新型的結構、使用及優點有更清晰的了解。
圖1為現有的真空電阻爐的結構原理示意圖；圖2為最佳實施例的電阻拉管爐的軸向剖視圖。
如圖2所示，電阻拉管爐由一加熱爐2及一預熱爐1組成，其中預熱爐1與加熱爐2同軸線且可分離地裝于加熱爐2的上方，依靠一如圖中的環形法蘭14之類的可拆式連接裝置將兩者連接起來。
加熱爐2，其主體是一個圓柱形爐體15，它是用如隔熱磚之類的隔熱材料做成，其頂和底部各有一大小相同的大圓開孔。在該爐體15的爐膛中裝有一用如石墨等導電發熱材料做成的電熱件5，該電熱件5總的為一有上、下開孔的圓柱體，該兩開孔的直徑能使玻璃管坯9沿它們的軸向順利通過電熱件內的內腔。它的下端部有一圈向外突出的楔形截面的圓凸緣，在該凸緣之上的絕大部分的電熱件體呈圓筒狀，它們的尺寸大小要使楔形凸緣能部分地嵌入上述爐體15的內壁中，并使上述的電熱件5的圓柱體部分與上述爐體15的內壁之間留有適當的間隙。另外，在該電熱件5的上、下端部的外側，分別裝有一圈陷入上述爐體15中并在其中含有水冷卻通道的上導電圈6和下導電圈7。其中下導電圈7的上、下面和外圓面由上述爐體15所限制固定，而其內圓錐面的尺寸恰使其能與上述電熱件5的下端楔形凸緣的斜面緊貼，以支承電熱件5。上述的上導電圈6的形狀尺寸與下導電圈7的基本相同，可見，在將其嵌裝入電熱件5上端部外側處的爐體15以后，在它與和其相鄰的電熱件5的上端部之間有一明顯的間隔，在此間隔內楔入一截面為直角梯形的環形石墨墊圈8，使得它的內圓面與電熱件5的上端部外圓面緊貼，而它的外側圓錐面恰與上導電圈6的內圓錐面緊貼，以使一方面固定住電熱件5的上端，同時可保證通過上導電圈6及石墨墊圈8將電流可靠地通到電熱件5上。
在上述爐體15的底部，裝有一樞軸連接于環形法蘭14上的圓形下蓋4，它可繞法蘭14上的其中一個固定樞軸如螺栓轉動而打開或關閉爐體15的下孔。
前面所述的預熱爐1，其爐體12通過法蘭14可卸地裝在上述加熱爐2的爐體15的頂部、其橫截面尺寸和形狀與爐體15的相同，而其高度以能容納玻璃管坯9即可。該爐體12的頂、底部也均設有大小與加熱爐爐體15上的相同的大圓開孔。
在爐體12的頂部，裝有由兩個分別活動連接于環形法蘭14上同一樞軸的半圓形蓋組成的圓形上蓋3，在其中一半圓形蓋上有一小螺孔，其上擰裝了一只充氣截門13。另外，在每只半圓形蓋的直邊中心處各開有一半圓形小通孔，使當兩半圓形蓋繞法蘭14上的其中同一個固定樞軸如螺栓轉動而關閉上述爐體12的頂部大圓開孔時，上述兩半圓形小孔組成一小圓孔，以供從其穿過一鋼絲繩11，其孔徑小到保證該鋼絲繩能上下活動自如即可。
整個電阻爐，依靠與加熱爐2爐底部的法蘭14連接的支撐裝置(未表示出)，將其支撐至適于操作工在爐下方拉制玻璃管坯的高度。
電阻拉管爐的使用及其原理如下所述轉動下蓋4，使將加熱爐2的底孔打開。再轉動上蓋3，打開預熱爐1的頂孔。在爐外將業經機加工的較精密的玻璃管坯9的上端裝于一與上述鋼絲繩11固定連接的吊架10上，然后通過一滑輪裝置(未表示)將玻璃管坯9下放到預熱爐1中。再關上上蓋3。接著，打開充氣截門13，向爐內充入氮氣，空氣從底孔被排走，再關閉下蓋4。合上電源開關，同時接通冷卻水，經上、下導電圈6、7向石墨電熱件5通電。待電熱件5發熱升溫至加熱爐2爐膛溫度達1580℃以上時(溫度的高低是由調壓變壓器及大電流變壓器控制的，未表示)，位于預熱爐1中的玻璃管坯9業經預熱，此時可用鋼絲繩將其下移至加熱爐2的爐膛內。然后，打開下蓋4，可由操作工將被軟化的玻璃管坯9拉制成所需的精密的石英玻璃管制品。
可見，不但利用本電阻拉管爐可按“二次成型”工藝拉制出遠較“一次成型”工藝精密的優質石英玻璃管，而且，由于氮氣的充入，避免了爐內因有空氣而將石墨電熱件燒壞，可多次使用，因此，降低了石英玻璃管制品的成本，具有顯著的經濟效益。
權利要求1.一種電阻拉管爐，它包括一加熱爐2，其特征在于，還包括一可分離地、同軸線安裝于所述加熱爐2頂部上的預熱爐1，其包括一具有可供玻璃管坯從其方便地穿過的頂孔和底孔的、且其長度可容納玻璃管坯的隔熱材料爐殼12，一可開閉所述爐殼12頂孔的上蓋3及一可從外部向所述爐殼內充入惰性氣體的截門13，所述加熱爐2包括一置于所述預熱爐爐殼12下方且具有一內部爐膛及一頂孔和一底孔的隔熱材料爐體15，一裝于所述爐體15中且具有可供玻璃管坯方便地從其穿過的頂孔和底孔的電熱件5，至少一個鄰近所述電熱件5以向所述電熱件5傳導電流的導電圈6或7，以及一可開閉所述爐體15底孔的下蓋4。
2.如權利要求1所述的電阻拉管爐，其特征在于，所述上蓋3由兩個分別轉動安裝于所述爐殼12上的同一樞軸上的半圓形蓋組成，所述每個半圓形蓋的直邊中心處各設一半圓通孔，當兩半圓蓋關閉合攏時在由它們拼攏形成的圓蓋的中心形成一小到可使吊裝玻璃管坯的鋼絲自由上下移動的小圓孔。
3.如權利要求1或2所述的電阻拉管爐，所述上蓋3上還開一通孔，并在該通孔中安裝有一可從爐外向爐內充入惰性氣體的截門13。
4.如權利要求1所述的電阻拉管爐，在所述電熱件5與所述至少一導電圈6或7之間，嵌裝有一與所述電熱件5材料相同、且能保持與所述電熱件5和所述至少一導電圈6或7緊密接觸的墊圈。
專利摘要一種用于拉制石英玻璃管的電阻拉管爐，它包括一加熱爐和一整體可卸的、位于加熱爐頂部的預熱爐，在預熱爐的頂部裝有一可充人惰性氣體的截門。根據“二次成型”工藝制出的尺寸比較精確的玻璃管坯，可在該爐的高溫下拉制出優質玻璃管，而且電熱件使用壽命長，具有明顯的經濟效益。
文檔編號C03B20/00GK2059437SQ89203600
公開日1990年7月18日 申請日期1989年3月27日 優先權日1989年3月27日
發明者胡其達 申請人:胡其達