本發(fā)明屬于光纖拉絲技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拉絲感應(yīng)爐快速降溫裝置及其降溫方法。

背景技術(shù)：

正常拉絲過(guò)程中感應(yīng)爐使用中頻感應(yīng)線圈對(duì)石墨件進(jìn)行加熱，并通過(guò)保溫層隔絕外部環(huán)境，爐腔熱區(qū)的溫度達(dá)到2000℃以上，在此情況下預(yù)制棒處于熔融狀態(tài)。當(dāng)拉絲結(jié)束后，為防止?fàn)t口敞開(kāi)情況下處于高溫狀態(tài)的石墨件被空氣中的氧氣氧化，預(yù)制棒尾管仍需置于爐中一段時(shí)間以此來(lái)保證爐口的密閉，而作為保護(hù)氣體的氬氣又因傳熱能力較差無(wú)法有效地將尾管與石墨件的熱量帶出?；诖?，現(xiàn)有的感應(yīng)爐，由于與尾管的熱交換、保溫層的隔熱作用、爐口的密閉狀態(tài)以及氬氣較差的傳熱能力都不利于石墨件的冷卻。

通常情況下，需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)的時(shí)間才能使石墨件降至不被空氣中的氧氣氧化的安全溫度(400℃左右)。在此溫度下提棒，上揚(yáng)的氣溫仍可達(dá)到百攝氏度以上，一般需要等待幾十分鐘后才能進(jìn)行拆爐清洗操作。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的降溫和清洗方式極大地影響了拉絲換產(chǎn)效率且存在石墨件被氧化以及人員操作安全的隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種拉絲感應(yīng)爐快速降溫裝置，能夠?qū)Ω袘?yīng)爐進(jìn)行快速降溫，確保光纖拉絲換產(chǎn)效率，杜絕爐內(nèi)清洗時(shí)危及操作人員安全的問(wèn)題發(fā)生。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種拉絲感應(yīng)爐快速降溫裝置，所述感應(yīng)爐包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)有同軸連接的中心管和馬弗管，所述爐體外設(shè)有退火管，所述退火管與馬弗管連接；所述降溫裝置包括配合使用的風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)，所述風(fēng)冷系統(tǒng)連接在退火管上，所述水冷系統(tǒng)設(shè)置在爐體的爐口處；

所述水冷系統(tǒng)包括冷卻管，所述冷卻管同軸伸入中心管內(nèi)；所述冷卻管內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道、進(jìn)水通道和出水通道，所述進(jìn)氣通道、進(jìn)水通道和出水通道三者均沿冷卻管的軸線方向延伸，所述進(jìn)氣通道內(nèi)通入有氮?dú)猓?/p>

所述風(fēng)冷系統(tǒng)包括抽風(fēng)機(jī)，所述抽風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)口正對(duì)馬弗管設(shè)置。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述水冷系統(tǒng)還包括快插接頭，所述冷卻管的外端部連接在快插接頭上；所述快插接頭內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣管、進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管與進(jìn)水通道連接，所述出水管與出水通道連接，所述進(jìn)氣管和冷卻管之間具有供氮?dú)鈹U(kuò)散的間隙。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述進(jìn)氣通道設(shè)置在冷卻管的中心，所述進(jìn)水通道和出水通道分別設(shè)置在進(jìn)氣通道的兩側(cè)。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述爐體的爐口處設(shè)有導(dǎo)入套環(huán)，所述冷卻管自導(dǎo)入套環(huán)伸入中心管內(nèi)后所述快插接頭固定在導(dǎo)入套環(huán)上。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述冷卻管的底部設(shè)有紅外溫度感應(yīng)器，所述紅外溫度感應(yīng)器電連接至plc控制器。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述出水管和抽風(fēng)口外接的抽風(fēng)管上均設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器電連接至plc控制器。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述進(jìn)水管和抽風(fēng)管上均設(shè)有電磁閥，所述plc控制器控制連接電磁閥。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述冷卻管為不銹鋼管。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述冷卻管的底部伸入中心管和馬弗管的連接處。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的另一技術(shù)方案如下：一種拉絲感應(yīng)爐快速降溫方法，使用以上結(jié)構(gòu)的快速降溫裝置，其包括以下步驟：

(1)預(yù)制棒尾管從爐體內(nèi)拉出后，將導(dǎo)入套環(huán)裝入爐口；

(2)冷卻管連接在快插接頭后的整體插入中心管內(nèi)，冷卻管和快插接頭整體通過(guò)快插接頭固定在導(dǎo)入套環(huán)上；

(3)向進(jìn)水管內(nèi)通入冷卻循環(huán)水，向進(jìn)氣管內(nèi)通入氮?dú)?，開(kāi)啟抽風(fēng)機(jī)；冷卻水在冷卻管內(nèi)循環(huán)流通從出水管中泵出，帶走中心管內(nèi)的熱量；氮?dú)膺M(jìn)入中心管內(nèi)后在抽風(fēng)機(jī)的抽吸下從抽風(fēng)管中排出，將中心管內(nèi)的熱量帶出；水冷、風(fēng)冷同步進(jìn)行降低爐體內(nèi)的溫度；

(4)當(dāng)爐體內(nèi)的溫度高于400℃時(shí)，plc控制器根據(jù)出水溫度和抽風(fēng)溫度的變化對(duì)進(jìn)氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制抽風(fēng)量小于進(jìn)氣量；

當(dāng)爐體內(nèi)的溫度低于400℃時(shí)，將冷卻管和快插接頭整體從爐體內(nèi)拔出，控制抽風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)量開(kāi)至最大，為爐內(nèi)清潔做準(zhǔn)備。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的拉絲感應(yīng)爐快速降溫裝置，設(shè)計(jì)水冷、風(fēng)冷同步進(jìn)行來(lái)降低爐體內(nèi)的溫度，能夠?qū)Ω袘?yīng)爐進(jìn)行快速降溫，確保光纖拉絲換產(chǎn)效率，杜絕爐內(nèi)清洗時(shí)危及操作人員安全的問(wèn)題發(fā)生。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中各部件安裝前的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是清潔感應(yīng)爐時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：2-爐體，4-中心管，6-馬弗管，8-退火管，10-冷卻管，12-進(jìn)氣通道，14-進(jìn)水通道，16-出水通道，18-抽風(fēng)機(jī)，20-快插接頭，22-進(jìn)氣管，24-進(jìn)水管，26-出水管，28-導(dǎo)入套環(huán)，30-紅外溫度感應(yīng)器，32-plc控制器，34-溫度傳感器，36-電磁閥。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

如圖1-3所示，本實(shí)施例中公開(kāi)了一種拉絲感應(yīng)爐快速降溫裝置，上述感應(yīng)爐包括爐體2，上述爐體2內(nèi)設(shè)有同軸連接的中心管4和馬弗管6，上述爐體2外設(shè)有退火管8，上述退火管8與馬弗管6連接。上述降溫裝置包括配合使用的風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)，上述風(fēng)冷系統(tǒng)連接在退火管8上，上述水冷系統(tǒng)設(shè)置在爐體2的爐口處；

上述水冷系統(tǒng)包括冷卻管10，上述冷卻管10同軸伸入中心管4內(nèi)，且伸入中心管和馬弗管的連接處；上述冷卻管10內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道12、進(jìn)水通道14和出水通道16，上述進(jìn)氣通道12、進(jìn)水通道14和出水通道16三者均沿冷卻管10的軸線方向延伸，上述進(jìn)氣通道12內(nèi)通入有氮?dú)猓?/p>

上述風(fēng)冷系統(tǒng)包括抽風(fēng)機(jī)18，上述抽風(fēng)機(jī)18通過(guò)連接件固定在退火管8上，上述抽風(fēng)機(jī)18的抽風(fēng)口正對(duì)馬弗管6設(shè)置。

預(yù)制棒尾管從爐體2內(nèi)拉出后，安裝水冷系統(tǒng)和風(fēng)冷系統(tǒng)，向進(jìn)水通道14內(nèi)通入冷卻循環(huán)水，向進(jìn)氣通道12內(nèi)通入氮?dú)?，開(kāi)啟抽風(fēng)機(jī)；冷卻水在冷卻管內(nèi)循環(huán)流通從出水通道16中泵出，帶走中心管4內(nèi)的熱量；氮?dú)庾鳛橹苯拥膫鳠峤橘|(zhì)進(jìn)入中心管內(nèi)后在抽風(fēng)機(jī)18的抽吸下從抽風(fēng)管中排出，將中心管內(nèi)的熱量帶出；另一方面，氮?dú)庠跔t體內(nèi)移動(dòng)過(guò)程中將石墨件的溫度傳遞給冷卻循環(huán)水，冷卻循環(huán)水通過(guò)熱交換對(duì)爐體內(nèi)進(jìn)行降溫。如此水冷、風(fēng)冷同步進(jìn)行的降低爐體2內(nèi)的溫度，能夠?qū)Ω袘?yīng)爐進(jìn)行快速降溫，確保光纖拉絲換產(chǎn)效率。

當(dāng)爐體2內(nèi)降溫至400℃以下后，將水冷系統(tǒng)從爐體內(nèi)抽出，抽風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行抽風(fēng)，抽風(fēng)機(jī)18改變爐體2內(nèi)氣體的流速和流向，避免操作人員從爐口處清洗爐內(nèi)時(shí)爐內(nèi)高溫灼傷操作人員，杜絕爐內(nèi)清洗時(shí)危及操作人員安全的問(wèn)題發(fā)生。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，如圖1、2所示，上述水冷系統(tǒng)還包括快插接頭20，上述冷卻管10的外端部連接在快插接頭20上；上述快插接頭20內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣管22、進(jìn)水管24和出水管26，上述進(jìn)水管24與進(jìn)水通道14連接，上述出水管26與出水通道16連接，上述進(jìn)氣管22和冷卻管10之間具有供氮?dú)鈹U(kuò)散的間隙。

如此設(shè)計(jì)，進(jìn)水口、出水口和進(jìn)氣口均設(shè)置在快插接頭20上，冷卻循環(huán)水從進(jìn)水管24直接流入進(jìn)水通道14，熱交換后的冷卻循環(huán)水從出水通道16泵入出水管26中排出，冷卻循環(huán)水在冷卻管內(nèi)循環(huán)流通帶走爐體內(nèi)的熱量。

進(jìn)入進(jìn)氣管22的氮?dú)?，一部分垂直進(jìn)入進(jìn)氣通道12內(nèi)，一部分從進(jìn)氣管22與冷卻管10之間的間隙處向外輻射式360°擴(kuò)散，擴(kuò)散后沿著石墨件內(nèi)壁自上而下沖刷，如此，在使用較小流量的氮?dú)饧纯善鸬綄?duì)石墨件更好的降溫效果，同時(shí)對(duì)石墨件內(nèi)壁起到保護(hù)作用。

為了進(jìn)一步提高冷卻效果，上述進(jìn)氣通道12設(shè)置在冷卻管10的中心，上述進(jìn)水通道14和出水通道16分別設(shè)置在進(jìn)氣通道12的兩側(cè)。進(jìn)氣通道內(nèi)移動(dòng)的氮?dú)鈱崃客瑫r(shí)傳遞給位于兩側(cè)的冷卻循環(huán)水，能夠提高傳熱效果。

本實(shí)施例技術(shù)方案中，冷卻管10優(yōu)選采用不銹鋼管，利于熱量的快速散出。但是，不銹鋼材質(zhì)的冷卻管10插入中心管4內(nèi)后容易損傷石墨材質(zhì)的中心管4，為了解決這一技術(shù)問(wèn)題，上述爐體2的爐口處設(shè)有導(dǎo)入套環(huán)28，上述冷卻管10自導(dǎo)入套環(huán)28伸入中心管4內(nèi)后上述快插接頭20固定在導(dǎo)入套環(huán)28上；導(dǎo)入套環(huán)28下部的外壁形狀與爐口契合，上部有法蘭環(huán)，法蘭環(huán)的內(nèi)壁與冷卻管10的外壁契合。設(shè)計(jì)導(dǎo)入套環(huán)28使得冷卻管10插入中心管4內(nèi)后不會(huì)觸碰中心管4的管壁，保護(hù)冷卻過(guò)程中中心管4的管壁不會(huì)被損傷。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述冷卻管10的底部設(shè)有紅外溫度感應(yīng)器30，上述紅外溫度感應(yīng)器30電連接至plc控制器32；上述出水管26和抽風(fēng)口外接的抽風(fēng)管上均設(shè)有溫度傳感器34，上述溫度傳感器34電連接至plc控制器32；上述進(jìn)水管24和抽風(fēng)管上均設(shè)有電磁閥36，上述plc控制器32控制連接電磁閥36。

溫度傳感器34實(shí)時(shí)采集出水溫度和出氣溫度，并反饋至plc控制器32，plc控制器32根據(jù)出水溫度和出氣溫度來(lái)調(diào)整進(jìn)氣量和抽氣量，比如出水溫度或者出氣溫度高于預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，控制加大進(jìn)氣量和抽氣量，具體是通過(guò)控制電磁閥36的工作狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如此達(dá)到最優(yōu)熱傳效率的目的。

紅外溫度感應(yīng)器30實(shí)時(shí)采集爐體內(nèi)部溫度，并反饋至plc控制器32，以此來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爐體內(nèi)的溫度，方便對(duì)整個(gè)冷卻過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。

實(shí)施例二

如圖2所示，本實(shí)施例提供一種拉絲感應(yīng)爐快速降溫方法，使用以上結(jié)構(gòu)的的快速降溫裝置，其包括以下步驟：

(1)預(yù)制棒尾管從爐體2內(nèi)拉出后，將導(dǎo)入套環(huán)28裝入爐口；

(2)冷卻管10連接在快插接頭20后的整體插入中心管4內(nèi)，冷卻管10和快插接頭20整體通過(guò)快插接頭20固定在導(dǎo)入套環(huán)28上；

(3)向進(jìn)水管24內(nèi)通入冷卻循環(huán)水，向進(jìn)氣管22內(nèi)通入氮?dú)?，開(kāi)啟抽風(fēng)機(jī)18；冷卻水在冷卻管10內(nèi)循環(huán)流通從出水管26中泵出，帶走中心管4內(nèi)的熱量；氮?dú)膺M(jìn)入中心管4內(nèi)后在抽風(fēng)機(jī)18的抽吸下從抽風(fēng)管中排出，將中心管4內(nèi)的熱量帶出；水冷、風(fēng)冷同步進(jìn)行降低爐體2內(nèi)的溫度；

(4)當(dāng)爐體2內(nèi)的溫度高于400℃時(shí)，plc控制器32根據(jù)出水溫度和抽風(fēng)溫度的變化對(duì)進(jìn)氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制抽風(fēng)量小于進(jìn)氣量；

當(dāng)爐體內(nèi)的溫度低于400℃時(shí)，將冷卻管10和快插接頭20整體從爐體2內(nèi)拔出，控制抽風(fēng)機(jī)18的抽風(fēng)量開(kāi)至最大，為爐內(nèi)清潔做準(zhǔn)備。

以上將爐內(nèi)溫度降低至400℃的時(shí)間在45-60分鐘，降低至400℃以下后進(jìn)行爐內(nèi)清潔操作時(shí)不會(huì)危及操作人員的安全。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。