氧化炉的安装与安装

本文研究的对象为恒温氧化炉,该立式单管氧化炉主要用于制作石英系列光纤预制棒,在一定的温度下进行高温烧结、氧化、退火。重点介绍了氧化炉炉体结构及其温控系统、承烧台、通讯方式及设备含氧量的设计及控制。因为光纤预制棒的制作是光纤工艺中最重要的部分,早年主要靠进口美国等发达国家,所以从20世纪90年代年后,我国开始自主研发生产光纤预制棒。随着互联网行业以及通信行业的快速发展,国内研发人员对光纤预制棒制造技术的研究和改善从未间断,为此也不断推动氧化炉对能耗、精度以及烧结后产品尺寸和性能要求的发展。
目录
引言 1
一、氧化炉炉体结构 2
(一) 氧化炉的主要组成部分 2
(二) 氧化炉的热工组成 3
二、温控系统配置 4
(一) 硬件配置 4
三、通讯方式 5
(一) 方式一 5
(二) 方式二 5
四、控制要求 5
(一) 控制模式分为本机模式和远程模式 5
(二) 异常处理程序 5
(三) 触摸屏 5
(四) 变压器 5
五、保护设施 6
六、 氧化安装调试步骤 6
(一) 氧化炉炉架的安装 6
(二) 炉膛的安装 6
(三) 炉膛升降电机安装 6
(四) 钛法兰的安装 6
(五) 热电偶的安装 7
(六) 硅钼棒的安装 7
(七) 电气连线 7
(八) 调试与检验方式 8
七、 氧化设备维护 10
(一)氧化炉体检查 10
(二)氧化夹头检查 10
(三)侧与固定侧保养 11
(四)伺服电机检查 11
(五)配电箱、电气柜内卫生清洁 11
(六)炉子控制柜内部元器件检查 11
(七)螺栓的紧固 11
(八)加热元件维护 11
总结 12
致谢 13
参考文献 14
附录 15
引言
该立式单管保温炉主要用于大型光棒的烧结, *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072# 
它的恒温区在3米左右,总共分6个温区,对能耗、精度以及烧结后产品尺寸和性能的一致性要求比较高。炉子总高度5.8米,温区的长度和体积都比较大,对结构的设计和电器功率的计算也是一个很大的考验。1.如何使每个温区温度控制的更加精准稳定;如何实现底部炉台的自动升降方便维修;如何保证炉口法兰的温度不至于过高独具匠心的炉口法兰设计使得炉芯管的吊装调节更加方便;采用上下两个框架结构,安装更加方便,炉体同心度高;采用高纯硅碳棒均匀分布加热,加热均匀;独有的电动加手动升降方式,检修更加方便。恒温区控温精度能达到±5℃。此外,无论在机械还是在电气方面氧化炉都用了专业工作团队和技术人员。 机械系统方面: 恒温区为3米;使用工况:每天24小时停机;恒温区使用温度为1350 oC+5%C ;恒温区的控温精度为+2C ;炉腔安装的炉芯管的外径尺寸为450+0.5mm,炉芯管长度为4550+5mm,总长度总长度4950+5mm,3 米恒温区相对炉芯管的位置保温层进口耐材原料炉膛内径炉口保温层厚度大于等于400mm
一、氧化炉炉体结构
氧化炉的主要组成部分
1.氧化炉炉体结构
氧化炉炉体结构包括钢架,外挂版,耐火保温材料,炉膛升降机构,炉底升降结构,炉顶芯管支撑结构,和上法兰固定框架结构,炉体钢架由80*80*5mm方管焊接而成,焊缝均匀平整,表面毛刺和局部抛光处理,最后整体高温喷漆,颜色灰,如图11所示,整体分两段通过螺栓连接固定;丝孔以达到调节水平的作用,底部与地面用化学螺栓固定。

图11 氧化炉框架及示意图
2.寸材框架结构
寸材框架分八段设计,其中加热区六段,上下保温区各一段,该设计便于耐材的安装、运用3mm?厚碳钢板焊接而成,表面喷徐银粉漆,起到热反射和耐温的作输以及硅钼棒的更换,用,每段之间通过螺栓连接;?每个加热段都标有“温区一”一“温区六”字样。
3.外围构造
外部围板主要是折弯拼焊而成,板厚1.2mm,经表面处理后整体高温喷塑;?外挂板数空冲孔,再圣高温显喷塑处理,起到散热和美观的作用,颜色为RAL7035。结合场地情况,外挂板设计成两端抽拉形式,每个面宽度方向有三块挂板,单块挂板重量<3.6kg,各向均可两端拉出,便于硅棒的更换和检修:顶部盖板为SUS304不锈钢数控冲孔而成,用螺丝连接在顶部的不锈钢支架上,顶部不锈钢支架同样采用304不锈钢材质。见附录。
4.承烧台
为了炉芯管的安全使用及炉膛的检修和清扫,承烧台升降方式为电动和手动相结合,通过机械离合器切换,先电动升降,再手动升降。承烧台设计成三级台阶面,密封效果好,防止热量的散失,承烧台面铺进]纤维棉,对炉芯管起到承托和保护作用。承烧台升到既定位置后,插上相销,防止承烧台自动下降或突然掉落,对设备或人员造成损害,如图12所示。

图12 承烧台
5.炉芯管
炉芯管支撑选用钛合金法兰,法兰经过高温退火处理,可有效防止高温变形,法兰在不锈钢支架上,可前后调节。
氧化炉的热工组成
1.炉膛保温及加热保温材料和加热元件构成。
耐火保温材料由上部保温,底部保温承烧台保温和中部加热区保温部分组成,所有保温材料均采用氧化铝纤维制品环形拼装而成,层与层之间错缝拼装,散热量小,保温性好,拆装方便,结构强度大,如图21所示,其中在炉芯管就位后,顶部设计有哈弗式保温罩,包覆在炉芯管上,防止炉膛热量澄出,降低法兰部位的温度。温区隔断选用高密度高强度的氧化铝纤维制品、板上开有膨胀缝,提高耐材强度和保温性能,整个结构稳固,使用寿命长。


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