一種光纖拉絲爐的製作方法
2023-06-02 05:35:06 2
一種光纖拉絲爐的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種光纖拉絲爐，其構造包括爐體以及位於爐體內部的保溫體、發熱體、隔熱層，用於拉絲爐的加熱以及保溫；固定在爐體中間的密封單元，包括三層中套管、導氣管、延伸管，其設置用於放置預製棒以及提供預製棒拉制過程中恆溫、無氧的拉絲環境，第一密封單元一根石英套管和密封裝置構成，第二密封單元由第一密封單元和中套管以及密封裝置構成，兩單元的縫隙中間設有熱電偶，以便準確顯示、及時地控制拉絲溫度，中套管上下方分別設有防漏氣塞和爐頂導氣進入裝置，套管中部設有氣體排出裝置，方便拉絲過程氣體的排出。本發明具有能適用於拉制特種光纖的光纖預製棒，同時具有在光纖拉制過程中有效避免特種光纖析晶和氧化的優異性能。
【專利說明】一種光纖拉絲爐
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於拉制特種光纖的拉絲爐的涉及及製造方法，該拉絲爐在拉絲光纖中，除普通光纖可以順利拉制外，尤其適於需要使用惰性氣體保護的光纖拉制。
【背景技術】
[0002]光纖拉絲爐是通過加熱和融化光纖預製棒的末端，同時向下移動光纖預製棒，在光纖預製棒的末端以一定速度牽引拉製成一定直徑的光學纖維絲，從而獲得光纖。
[0003]通常用於這種過程的光纖拉絲爐大體分為以下幾種:一種用於拉制125um的傳統通信光纖，用於拉制此種石英光纖的光纖拉絲爐通常需要能夠達到1000°以上的較高溫度由於絲徑較大，拉絲爐拉絲對於絲徑的控制在Ium之內，誤差範圍就較好控制，但是用於拉制IOum~15um的小絲徑石英光纖，想要使得絲徑控制在誤差Ium之內就非常困難；二、用於拉制聚合物光纖或者一些磷酸鹽玻璃光纖，對於這類光纖，對於溫度要求不必太高，但是它們的△ T小，玻璃料性較短，這就要求拉絲爐的溫度控制非常精密；三、用於拉制特種光纖，如Se系、Te酸鹽玻璃的拉絲爐，由於光纖特殊性能，為防止析晶現象拉絲過程就需要精密良好的惰性氣體保護下才能進行，對拉絲爐的氣密性要求提升。
[0004]為了解決以上介紹的三種光纖拉絲爐在光纖拉制的過程中存在的問題，本發明設計了一種用於拉制特種光纖的光纖拉絲爐，採取特殊的通入惰性氣體的方式，能嚴格控制惰性氣體流速，除氧功能大大提高，保證了拉絲過程中零氧氣環境；本發明拉絲爐的設計小巧方便，溫區設計窄， 大大有利於料性較短的預製棒的拉絲操作，防止拉絲過程中預製棒炸裂等不利現象發生；而且由於爐體的小尺寸，爐子的保溫性能和除氧功能大大增強，對於纖芯直徑控制精確度高，特種光纖拉制過程中無析晶現象。
[0005]目前，拉制特種光纖的拉絲爐設備主要是從國外引進，國內並無此類光纖拉絲爐的設計和製備方法，所以成功設計製備能夠拉制特種光纖的拉絲爐具有重大意義，填補了國內用於拉制特種光纖的光纖拉絲爐的空白。
【發明內容】
[0006]技術問題:本發明的目的在於提供一種用於製造特種光纖的光纖拉絲爐，以解決以上傳統拉絲設備無法很好拉制出性能優異的特種光纖的相關問題。
[0007]技術方案:本發明的一種光纖拉絲爐的中間設有由第一層中套管，第二層中套管複合成的中套管，在中套管中部的外側設有隔熱層，隔熱層的外面設有保溫體，在保溫體的外面設有爐體，在隔熱層與保溫體之間設有發熱體；中套管的兩端穿出爐體，在中套管側壁的上部、中部和下部分別設有第一導氣管，第二導氣管，第三導氣管，在中套管的下端和上端分別設有第一密封裝置，第二密封裝置，在第一密封裝置、第二密封裝置與爐體之間分別設有第一固定架，第二固定架；在第二密封裝置的上部設有圓盤，在圓盤的上部設有金屬棒，在第二密封裝置的下部設有預製棒，光纖絲從中套管下部的第一密封裝置伸出；熱電偶的一端位於中套管中部的側壁上，另一端伸出第二密封裝置。[0008]在中套管上方固定預製棒的金屬棒上設有一活動的圓盤，能活動並保持一直嚴密封閉中套管上方，既方便掛預製棒的操作，同時具有防止漏氣、利於拉絲爐的保溫的優良效果O
[0009]所述中套管的長度長過爐體一段距離，通惰性氣體除氧，使得光纖有溫度由高而低的過渡區域，防止還未冷卻的特種光纖因氧化而析晶。
[0010]為加強拉絲爐的保溫和除氧功能，爐體設計小巧，保溫效果優異，除氧效率大大提高。拉絲爐的通氣孔設置在密封系統的上下兩處，上部通氣將管內氣體排至中部，下部通氣後下部氣體排至中部，中部設置有抽氣孔，方便將管內氧氣和拉絲產生的毒氣全部排出。中套管的長度設計要長過爐體一段距離，通惰性氣體除氧，使得光纖可以有溫度由高而低的過渡區域，防止還未冷卻的特種光纖因氧化而析晶。用於拉制特種光纖的拉絲爐，套管上方固定預製棒的金屬棒上設有一活動的圓盤，可以活動並保持一直嚴密封閉套管上方，既方便掛預製棒操作，同時防止漏氣，也利於拉絲爐的保溫過程。
[0011]有益效果:本發明在拉制特種光纖的拉絲爐的設計與製備方面有以下優點:針對分析了拉制的特種光纖的性能後，爐體設計小巧靈便，方便操作，除氧和保溫效果俱佳，溫度能精確控制到0.1度範圍內，惰性氣體的氣流大小可用開關閥任意精確地控制；密封系統使用耐高溫塑料材質塑封，密封效果優異，預製棒掛棒後產生的縫隙處也有金屬圓盤保護，整個拉絲爐密封效果顯著提高；通惰性氣體的方式改良，由上下兩端分別通氣，中部抽氣排氣，除氧功能優異，對於拉制特種光纖防析晶至關重要，另外由於特種光纖預製棒的特殊材料，拉制過程中會產生少許有毒氣體，在此添加抽氣裝置，保證了拉絲過程中毒氣的排出，加強安全保護；由此發明能適用於拉制特種光纖預製棒，有效控制拉絲過程中的氣流和溫度抖動對於拉絲結果的影響，也有效避免了特種光纖析晶。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明結構示意圖。
[0013]其中包括:爐體1，保溫體2，發熱體3，第一層中套管41，第二層中套管42，第一導氣管5.1,第二導氣管5.2,第三導氣管5.3,第一密封裝置6.1,第二密封裝置6.2,第一固定架7.1，第二固定架7.2，金屬棒8，圓盤9，預製棒10，光纖絲11，熱電偶12，隔熱層13。
【具體實施方式】
[0014]本發明的技術內容為研究製備了一種用於拉制特種光纖的光纖拉絲爐，其構造包括爐體I以及位於爐體內部的保溫體2、發熱體3、隔熱層13，發熱體3螺旋纏繞在隔熱層13上，用於拉絲爐的加熱以及保溫；固定在爐體中間的密封單元，包括兩密封單元，由幾層中套管、導氣管，密封裝置組成，其設置用於放置預製棒以及提供預製棒拉制過程中恆溫、無氧的拉絲環境；第一密封單元由一根石英的外層中套管4.2第一固定架7.1，第二固定架 7.2固定，第二密封單元由第一密封單元和外層中套管4.2固定並添加第一密封裝置6.1、第二密封裝置6.2構成，套管上下兩處分別設有第一固定架7.1，第二固定架7.2，固定支撐整個密封系統，中套管上下端的密封材料由耐高溫的塑料材質構成，密封效果優異。兩單元的縫隙中間設有熱電偶12，以便準確顯示、及時地控制拉絲溫度，外層中套管4.2上下方分別設有防漏氣塞和爐頂導氣進入裝置第一導氣管5.1、第三導氣管5.3，套管中部設有氣體排出第二導氣管5.2，方便拉絲過程氣體的排出。
[0015]為加強拉絲爐的保溫和除氧功能，爐體設計小巧，保溫效果優異，除氧效率大大提高。拉絲爐的通氣孔設置在密封系統的上下兩處，上部通氣將第三導氣管5.3內氣體排至中部，下部第一導氣管5.1通氣後下部氣體排至中部，中部設置有作為抽氣孔的第二導氣管5.2，方便將管內氧氣和拉絲產生的毒氣全部排出。中套管的長度設計要長過爐體一段距離，中套管下部延伸出爐體一部分稱之為延伸管部分，通惰性氣體除氧，使得光纖可以有溫度由高而低的過渡區域，防止還未冷卻的特種光纖因氧化而析晶。用於拉制特種光纖的拉絲爐，套管上方固定預製棒的金屬棒8上設有一活動的圓盤9，可以活動並保持一直嚴密封閉套管上方，既方便掛預製棒操作，同時防止漏氣，也利於拉絲爐的保溫過程。
[0016]本發明在拉制特種光纖的拉絲爐的設計與製備方面有以下優點:針對分析了拉制的特種光纖的性能後，爐體設計小巧靈便，方便操作，除氧和保溫效果俱佳，溫度能精確控制到0.1度範圍內，惰性氣體的氣流大小可分別在第一導氣管5.1，第二導氣管5.2，第三導氣管5.3處設置開關閥任意精確地控制；密封系統使第一密封裝置6.1，第二密封裝置6.2使用耐高溫塑料材質塑封，密封效果優異，預製棒掛棒後產生的縫隙處也有可活動的金屬圓盤9保護，整個拉絲爐密封效果顯著提高；通惰性氣體的方式改良，由上下兩端第一導氣管5.1、第三導氣管5.3處分別通氣，中部的第二導氣管5.2處抽氣排氣，除氧功能優異，對於拉制特種光纖防析晶至關重要，另外由於特種光纖預製棒的特殊材料，拉制過程中會產生少許有毒氣體，在第二導氣管5.2處添加抽氣裝置，保證了拉絲過程中毒氣的排出，加強安全保護；由此發明能適用於拉制特種光纖預製棒，有效控制拉絲過程中的氣流和溫度抖動對於拉絲結果的影響，也有效·避免了特種光纖析晶。
【權利要求】
1.一種光纖拉絲爐，其特徵在於該光纖拉絲爐的中間設有由第一層中套管(41)，第二層中套管(42)複合成的中套管，在中套管中部的外側設有隔熱層(13)，隔熱層(13)的外面設有保溫體(2)，在保溫體(2)的外面設有爐體(1)，在隔熱層(13)與保溫體(2)之間設有發熱體(3);中套管的兩端穿出爐體(1)，在中套管(4)側壁的上部、中部和下部分別設有第一導氣管(5.1)，第二導氣管(5.2)，第三導氣管(53)，在中套管的下端和上端分別設有第一密封裝置(6.1)，第二密封裝置(6.2)，在第一密封裝置(6.1)、第二密封裝置(6.2)與爐體(1)之間分別設有第一固定架(7.1)，第二固定架(7.2);在第二密封裝置(6.2)的上部設有圓盤(9)，在圓盤(9)的上部設有金屬棒(8)，在第二密封裝置(6.2)的下部設有預製棒(10)，光纖絲(11)從中套管(4)下部的第一密封裝置(6.1)伸出；熱電偶(12)的一端位於中套管中部的側壁上，另 一端伸出第二密封裝置(6.2)。
2.根據權利要求1所述的一種光纖拉絲爐，其特徵在於在中套管上方固定預製棒的金屬棒上設有一活動的圓盤(9)，能活動並保持一直嚴密封閉中套管上方，既方便掛預製棒的操作，同時具有防止漏氣、利於拉絲爐的保溫的優良效果。
3.根據權利要求1所述的一種光纖拉絲爐，其特徵在於所述中套管的長度長過爐體一段距離，通惰性氣體除氧，使得光纖有溫度由高而低的過渡區域，防止還未冷卻的特種光纖因氧化而析晶。
【文檔編號】C03B37/09GK103663960SQ201310700248
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】洪時勝, 韋瑋, 戴微微 申請人:南京日普光電科技有限公司