专利名称：电阻拉管炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种玻璃制品生产设备，特别涉及一种生产石英玻璃管的电阻拉管炉。
我国以前从苏联引进的电熔透明石英玻璃管工艺以真空高频电炉和真空中频电炉为主要设备，炉内置石墨坩埚，提纯的天然水晶粉装在坩埚内。当石墨坩埚受到高频或中频感应时，产生高热使水晶粉熔融。石英玻璃熔液自底部流出成管状，再由人工拉制成石英玻璃管。其中高频发生器结构复杂，石墨坩埚的高温使与其离得很近的高频或中频线圈易于损坏，因而为了避免发生此问题而往往降低坩埚的温度，致使生产出来的石英玻璃管透明度较差。以上两种电炉逐步被使用低电压大电流的真空电阻炉所取代，已成为生产电熔透明石英玻璃管普遍采用的设备。
如
图1所示，真空电阻炉1′包括石墨坩埚2′，上盖及芯杆3′，下盖4′，其中坩埚形状与使用于高频炉及中频炉内的石墨坩埚形状略有差别，它的上下两端较厚，中段壁较薄，这样，发热段位于中段，两端发热较少，还配用了有水冷却的上、下水冷极圈5′和6′。电源接自大电流变压器7′和调压变压器8′。这种真空电阻炉能达到较高的温度，其产品质量较前面两者有了提高。但是，使用真空电阻炉的工艺存在以下缺点(1)大段石墨经机加工成坩埚，大部分石墨在车制过程中成为无用的石墨粉，消费极大，而且使环境污染；(2)在熔制过程中石英粉逐渐熔融成为液体，并直接和坩埚壁及芯杆相接触，在高温下相互发生化学反应，使坩埚壁及石墨芯杆被侵触，所以只能使用一次。显然，石墨坩埚的成本大大提高了石英玻璃管的生产成本；(3)由于石墨坩埚底部圆孔和石墨芯杆的相互位置使熔融的石英玻璃液流下时形成管状，但这种自然形成的管状并不准确，所以，在下一工序拉制玻璃管时，很难控制管壁厚度、均匀度及同心度等，影响了产品质量。
区别于上述使玻璃管坯“一次成型”的工艺，“二次成形”工艺是先将纯洁过筛的水晶粉熔融成一段空心圆柱体形石英玻璃坯，用机加工割去其不整齐的两端及精磨内外圆后，成为一段十分精确的圆柱形透明石英玻璃管坯；然后，再将此玻璃管坯加热后拉制成产品管。这种工艺从精加工过的玻璃管坯拉制成尺寸精确的石英玻璃管，不但产品质量高，而且能避免出现上述缺点。诚然，该工艺比“一次成形”工艺多一道工序，这是它的不足之处。
本实用新型的目的，就是要提供一种实施上述“二次成形”工艺第二步工序用的电阻拉管炉，利用这种拉管炉可将精加工后的石英玻璃管坯拉制成优质玻璃管且避免出现上述缺点。
按照本实用新型的一种电阻拉管炉，它包括一加热炉，还包括一同轴线可分离地安装于加热炉顶部上的预热炉，其由一具有可供玻璃管坯方便从其穿过的顶孔和底孔且其长度可容纳玻璃管坯的隔热材料炉壳，一可开闭炉壳顶孔的上盖及一可从外部向炉壳内充入惰性气的阀门组成，其中加热炉由一置于预热炉炉壳下方且具有一内部炉膛、一顶孔及一底孔的隔热材料炉体，一装于炉体中且具有可供玻璃管坯方便从其穿过的顶孔和底孔的电热件及至少一个邻近电热件以向电热件传导电流的导电圈，以及一可开闭炉体底孔的下盖组成。
通过对实施本实用新型的一最佳实施例及其附图的说明，将对本实用新型的结构、使用及优点有更清晰的了解。
图1为现有的真空电阻炉的结构原理示意图；图2为最佳实施例的电阻拉管炉的轴向剖视图。
如图2所示，电阻拉管炉由一加热炉2及一预热炉1组成，其中预热炉1与加热炉2同轴线且可分离地装于加热炉2的上方，依靠一如图中的环形法兰14之类的可拆式连接装置将两者连接起来。
加热炉2，其主体是一个圆柱形炉体15，它是用如隔热砖之类的隔热材料做成，其顶和底部各有一大小相同的大圆开孔。在该炉体15的炉膛中装有一用如石墨等导电发热材料做成的电热件5，该电热件5总的为一有上、下开孔的圆柱体，该两开孔的直径能使玻璃管坯9沿它们的轴向顺利通过电热件内的内腔。它的下端部有一圈向外突出的楔形截面的圆凸缘，在该凸缘之上的绝大部分的电热件体呈圆筒状，它们的尺寸大小要使楔形凸缘能部分地嵌入上述炉体15的内壁中，并使上述的电热件5的圆柱体部分与上述炉体15的内壁之间留有适当的间隙。另外，在该电热件5的上、下端部的外侧，分别装有一圈陷入上述炉体15中并在其中含有水冷却通道的上导电圈6和下导电圈7。其中下导电圈7的上、下面和外圆面由上述炉体15所限制固定，而其内圆锥面的尺寸恰使其能与上述电热件5的下端楔形凸缘的斜面紧贴，以支承电热件5。上述的上导电圈6的形状尺寸与下导电圈7的基本相同，可见，在将其嵌装入电热件5上端部外侧处的炉体15以后，在它与和其相邻的电热件5的上端部之间有一明显的间隔，在此间隔内楔入一截面为直角梯形的环形石墨垫圈8，使得它的内圆面与电热件5的上端部外圆面紧贴，而它的外侧圆锥面恰与上导电圈6的内圆锥面紧贴，以使一方面固定住电热件5的上端，同时可保证通过上导电圈6及石墨垫圈8将电流可靠地通到电热件5上。
在上述炉体15的底部，装有一枢轴连接于环形法兰14上的圆形下盖4，它可绕法兰14上的其中一个固定枢轴如螺栓转动而打开或关闭炉体15的下孔。
前面所述的预热炉1，其炉体12通过法兰14可卸地装在上述加热炉2的炉体15的顶部、其横截面尺寸和形状与炉体15的相同，而其高度以能容纳玻璃管坯9即可。该炉体12的顶、底部也均设有大小与加热炉炉体15上的相同的大圆开孔。
在炉体12的顶部，装有由两个分别活动连接于环形法兰14上同一枢轴的半圆形盖组成的圆形上盖3，在其中一半圆形盖上有一小螺孔，其上拧装了一只充气截门13。另外，在每只半圆形盖的直边中心处各开有一半圆形小通孔，使当两半圆形盖绕法兰14上的其中同一个固定枢轴如螺栓转动而关闭上述炉体12的顶部大圆开孔时，上述两半圆形小孔组成一小圆孔，以供从其穿过一钢丝绳11，其孔径小到保证该钢丝绳能上下活动自如即可。
整个电阻炉，依靠与加热炉2炉底部的法兰14连接的支撑装置(未表示出)，将其支撑至适于操作工在炉下方拉制玻璃管坯的高度。
电阻拉管炉的使用及其原理如下所述转动下盖4，使将加热炉2的底孔打开。再转动上盖3，打开预热炉1的顶孔。在炉外将业经机加工的较精密的玻璃管坯9的上端装于一与上述钢丝绳11固定连接的吊架10上，然后通过一滑轮装置(未表示)将玻璃管坯9下放到预热炉1中。再关上上盖3。接着，打开充气截门13，向炉内充入氮气，空气从底孔被排走，再关闭下盖4。合上电源开关，同时接通冷却水，经上、下导电圈6、7向石墨电热件5通电。待电热件5发热升温至加热炉2炉膛温度达1580℃以上时(温度的高低是由调压变压器及大电流变压器控制的，未表示)，位于预热炉1中的玻璃管坯9业经预热，此时可用钢丝绳将其下移至加热炉2的炉膛内。然后，打开下盖4，可由操作工将被软化的玻璃管坯9拉制成所需的精密的石英玻璃管制品。
可见，不但利用本电阻拉管炉可按“二次成型”工艺拉制出远较“一次成型”工艺精密的优质石英玻璃管，而且，由于氮气的充入，避免了炉内因有空气而将石墨电热件烧坏，可多次使用，因此，降低了石英玻璃管制品的成本，具有显著的经济效益。
权利要求1.一种电阻拉管炉，它包括一加热炉2，其特征在于，还包括一可分离地、同轴线安装于所述加热炉2顶部上的预热炉1，其包括一具有可供玻璃管坯从其方便地穿过的顶孔和底孔的、且其长度可容纳玻璃管坯的隔热材料炉壳12，一可开闭所述炉壳12顶孔的上盖3及一可从外部向所述炉壳内充入惰性气体的截门13，所述加热炉2包括一置于所述预热炉炉壳12下方且具有一内部炉膛及一顶孔和一底孔的隔热材料炉体15，一装于所述炉体15中且具有可供玻璃管坯方便地从其穿过的顶孔和底孔的电热件5，至少一个邻近所述电热件5以向所述电热件5传导电流的导电圈6或7，以及一可开闭所述炉体15底孔的下盖4。
2.如权利要求1所述的电阻拉管炉，其特征在于，所述上盖3由两个分别转动安装于所述炉壳12上的同一枢轴上的半圆形盖组成，所述每个半圆形盖的直边中心处各设一半圆通孔，当两半圆盖关闭合拢时在由它们拼拢形成的圆盖的中心形成一小到可使吊装玻璃管坯的钢丝自由上下移动的小圆孔。
3.如权利要求1或2所述的电阻拉管炉，所述上盖3上还开一通孔，并在该通孔中安装有一可从炉外向炉内充入惰性气体的截门13。
4.如权利要求1所述的电阻拉管炉，在所述电热件5与所述至少一导电圈6或7之间，嵌装有一与所述电热件5材料相同、且能保持与所述电热件5和所述至少一导电圈6或7紧密接触的垫圈。
专利摘要一种用于拉制石英玻璃管的电阻拉管炉，它包括一加热炉和一整体可卸的、位于加热炉顶部的预热炉，在预热炉的顶部装有一可充人惰性气体的截门。根据“二次成型”工艺制出的尺寸比较精确的玻璃管坯，可在该炉的高温下拉制出优质玻璃管，而且电热件使用寿命长，具有明显的经济效益。
文档编号C03B20/00GK2059437SQ89203600
公开日1990年7月18日 申请日期1989年3月27日 优先权日1989年3月27日
发明者胡其达 申请人:胡其达