CN105271708B - 一种预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置，包括气压测量装置、处理控制单元、以及拉丝炉上的密封装置、以及在拉丝炉延伸管上安装的柱状腔体；气压测量装置通过气管与所述柱状腔体相通；所述拉丝炉上设置的拉丝塔控制系统，同时与气压测量装置和处理控制单元连接；处理控制单元还与气压测量装置连接。本发明在拉丝炉密封状态变差，柱状腔体内气压值会变得较低时，会由控制处理单元触发报警，解决了生产员工不能在光纤拉丝炉刚开始出现窜气时及时干预密封装置，或者为防止光纤拉丝炉窜气氧化生产员工频繁干预密封装置而效率低下的问题，减少了因窜气氧化导致的光纤强度、质量下降和原材料消耗的损失，提高了光纤生产合格率。

Description

一种预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置及控制方法
技术领域
本发明属于光纤生产技术领域，尤其是涉及一种预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置及控制方法。
背景技术
在光纤拉丝过程中，通过拉丝炉内石墨件发热，将预制棒融化，根据石墨件的高温下易与氧气反映的特性，我们需要使用一套密封装置将炉体密闭，一方面使石墨件隔绝空气，另一方面能够保证炉内工艺气体的稳定性。随着成本的压力越来越大，为了控制成本，预制棒的直径越做越大，且单根棒的直径变化跨度也在变大，这就给拉丝炉的密封装置带来了压力，由于预制棒在拉丝过程中直径越来越小，棒和密封装置内的石英棉之间会逐渐产生缝隙并不断变大，这就会导致空气会进入炉内与石墨件发生氧化反应，拉丝炉内的工艺气体也会发生紊乱，严重影响光纤的强度和质量。目前为了使拉丝炉不发生窜气氧化的现象，通常需要拉丝员工频繁前往干预拉丝炉密封装置，压紧石英棉来保证密封效果，或者拉丝员工操作不及时，拉丝炉发生较严重的窜气现象，已经影响到了光纤的丝径波动才会采取措施，这都极大地降低了光纤的生产质量水平和效率。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置及控制方法，能够实时了解炉内气压的变化情况，做到提前有针对地去干预拉丝炉密封装置，从而预防拉丝炉窜气氧化，使光纤的质量和强度得到保证。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置，包括气压测量装置、处理控制单元、以及拉丝炉上的密封装置、以及在拉丝炉延伸管上安装的柱状腔体；所述气压测量装置通过气管与所述柱状腔体相通；所述拉丝炉上设置的拉丝塔控制系统，同时与气压测量装置和处理控制单元连接；所述处理控制单元还与气压测量装置连接。
进一步，所述密封装置包括石英套筒以及石英套筒内用于包裹住预制棒的石英棉。
进一步，所述气压测量装置与柱状腔体相连的气管上安装有气体过滤器。
进一步，所述处理控制单元包括PLC控制器。
进一步，所述拉丝塔控制系统包括显示模块、长度计数模块和报警模块；所述显示模块与气压测量装置的输出端连接；所述长度计数模块与处理控制单元的输入端连接；所述报警模块与处理控制单元的输出端连接。
上述预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置控制拉丝炉窜气氧化的方法为：在处理控制单元预先设置拉丝公里数和柱状腔体内气压下限报警值的对应关系；处理控制单元采集拉丝公里数和气压测量值，并与预设的参数数值进行比较；当采集的数值达到预设的报警条件，由处理控制单元控制拉丝塔控制系统发出报警。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
拉丝炉密封状态变差时，柱状腔体内气压值会变得较低，此时会由控制处理单元触发报警，生产员工可以及时干预光纤拉丝炉密封装置，从而预防了光纤拉丝炉窜气氧化，解决了生产员工不能在光纤拉丝炉刚开始出现窜气时及时干预密封装置，或者为防止光纤拉丝炉窜气氧化生产员工频繁干预密封装置而效率低下的问题，减少了因窜气氧化导致的光纤强度、质量下降和原材料消耗的损失，提高了光纤生产的合格率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明中密封装置的结构示意图；
图2为本发明中柱状腔体内气压值随拉丝公里数变化图以及对应的编入控制处理单元的报警触发条件气压值示意图；
图3为本发明的结构示意图。
附图标记说明：
1-拉丝炉延伸管，2-柱状腔体，3-气管，4-气体过滤器，5-气压测量装置，6-密封装置，7-预制棒，8-拉丝塔控制系统，9-处理控制单元,10-石英棉，11-石英套筒。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置，如图3所示，包括气压测量装置5、处理控制单元9、以及拉丝炉上的密封装置6、以及在拉丝炉延伸管1上安装的柱状腔体2；所述气压测量装置5通过气管3与所述柱状腔体2相通；所述拉丝炉上设置的拉丝塔控制系统8同时与气压测量装置5和处理控制单元9连接；所述处理控制单元9还与气压测量装置5连接。需要说明的是，气压测量装置5可以选购市面上的气压测量仪，实现测压功能即可。
拉丝炉窜气后拉丝炉内的气压值会降低，当气压降低到一定程度光纤强度会逐渐变差，丝径波动变大，若气压继续降低会导致拉丝炉氧化，本发明使用气压测量装置测量柱状腔体内的气压值大小来反映拉丝炉内的窜气程度，由处理控制单元采集拉丝公里数和气压测量值，一旦检测到拉丝炉轻微窜气，即可触发警报的功能。
如图1所示，所述密封装置6包括石英套筒11以及石英套筒11内用于包裹住预制棒7的石英棉10。
其中，所述气压测量装置5与柱状腔体2相连的气管3上安装有气体过滤器4，保护气压测量装置5，保证气压测量结果的准确。
其中，所述处理控制单元9包括PLC控制器，精确控制，自动化程度高。
其中，所述拉丝塔控制系统8包括显示模块、长度计数模块和报警模块；所述显示模块与气压测量装置5的输出端连接，实时测量气压值并在显示器上显示；所述长度计数模块与处理控制单元9的输入端连接，实时获取当前柱状腔体内气压值和拉丝公里数；所述报警模块与处理控制单元9的输出端连接，处理控制单元9在拉丝炉发生窜气时会给拉丝塔控制系统8信号，即可触发警报的功能。
一种应用上述预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置来控制拉丝炉窜气氧化的方法：在处理控制单元预先设置拉丝公里数和柱状腔体内气压下限报警值的对应关系；处理控制单元采集拉丝公里数和气压测量值，并与预设的参数数值进行比较；当采集的数值达到预设的报警条件，由处理控制单元控制拉丝塔控制系统发出报警。
其中，控制处理单元的报警触发条件为：
Xl-Y+a
式中：Xl为拉丝炉密封完好情况下测得的延伸管下柱状腔体内气压值，随拉丝公里数变化；Y为不影响拉丝质量的前提下因窜气导致延伸管下柱状腔体内气压值降低的最大值；a为常数，根据生产实际而定。
其中，不影响光纤质量情况下因窜气导致拉丝炉延伸管下柱状腔体内的气压值降低的最大值可以个根据平时实验结果得出，如图2中，曲线①为保持拉丝炉密封装置6密封效果最佳的情况下，整根预制棒7的拉丝过程中拉丝炉延伸管1下的柱状腔体2内的气压值随拉丝公里数变化的曲线，曲线②即为根据实验结果得出能够不影响光纤质量情况下根据公式：Xl-Y+a计算出的PLC单元的报警条件曲线，将该值编入控制处理单元，作为报警触发条件的临界气压值。
在正常拉丝过程中，预制棒7缓慢进入光纤拉丝炉内，拉丝炉的密封装置6内的石英棉10紧贴住预制棒7，由于预制棒的结构所致，预制棒7直径随着拉丝公里数的增加直径越来越小，石英棉10会逐渐膨胀，该密封装置6能够将拉丝炉密封，但是目前主流的预制棒直径变大多达到了30mm左右，石英棉10的膨胀是有一定限度的，当预制棒拉7到一定长度后，石英棉10无法紧贴预制棒7，在石英棉10和预制棒7之间会产生一定缝隙，拉丝炉就会发生窜气，炉内气压就会下降，拉丝炉延伸管1下口的气压值也会随之下降，随着石英棉10与预制棒7之间的缝隙越来越大，窜气程度越来越高，气压测量装置5测得的拉丝炉延伸管1下柱状腔体2内的气压值会越来越低，当控制处理单元获取的气压值降低至与从拉丝塔主控系统计数模块获取的当前拉丝公里数相对应的报警条件时，控制处理单元发出信号触发报警模块发出报警，提醒生产员工去干预拉丝炉密封装置6，此时生产员工会前往拉丝炉密封装置6将石英棉压向棒身，使密封装置6恢复密封效果，直到报警消失，从而能够预防光纤拉丝炉窜气氧化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置，其特征在于：包括气压测量装置、处理控制单元、以及拉丝炉上的密封装置、以及在拉丝炉延伸管上安装的柱状腔体；所述气压测量装置通过气管与所述柱状腔体相通；所述拉丝炉上设置的拉丝塔控制系统，同时与气压测量装置和处理控制单元连接；所述处理控制单元还与气压测量装置连接；所述气压测量装置与柱状腔体相连的气管上安装有气体过滤器；所述拉丝塔控制系统包括显示模块、长度计数模块和报警模块；所述显示模块与气压测量装置的输出端连接；所述长度计数模块与处理控制单元的输入端连接；所述报警模块与处理控制单元的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置，其特征在于：所述密封装置包括石英套筒以及石英套筒内用于包裹住预制棒的石英棉。
3.根据权利要求1所述的一种预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置，其特征在于：所述处理控制单元包括PLC控制器。
4.一种应用权利要求1所述预防光纤拉丝炉窜气氧化的装置来控制拉丝炉窜气氧化的方法，其特征在于：在处理控制单元预先设置拉丝公里数和柱状腔体内气压下限报警值的对应关系；处理控制单元采集拉丝公里数和气压测量值，并与预设的参数数值进行比较；当采集的数值达到预设的报警条件，由处理控制单元控制拉丝塔控制系统发出报警。
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