CN103819084A - 一种新型光纤拉丝炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光纤制造领域，具体涉及一种新型光纤拉丝炉。其包括外部设有加热装置的炉体、炉体上口的密封系统和炉内气体压力控制系统，所述的炉体下口进气，所述的密封系统包括预制棒密封装置和尾管密封装置，所述的预制棒密封装置置于炉体上口，所述的尾管密封装置穿过尾管后置于预制棒密封装置上，所述的炉内气体压力控制系统包括与炉体相连的气体收集管道，所述的气体收集管道上设置控制阀和真空泵，炉体内设置气体压力传感器，所述的气体压力传感器的信号反馈给控制阀。本发明结构简单、光纤强度高、光纤直径变化稳定。

Description

一种新型光纤拉丝炉
技术领域
本发明涉及光纤制造领域，具体涉及一种新型光纤拉丝炉。
背景技术
光纤是在光纤拉丝炉内通过对预制棒加热使其软化然后拉制而成。在光纤拉丝的整个生产过程中，预制棒在拉丝炉中高温熔融，然后拉制成光纤的过程对光纤强度的影响非常大。主要原因为：1)拉丝炉中的石墨件在高温下挥发出的物质与预制棒挥发物反应生产SI-C固体颗粒；2)如果拉丝炉密封不好导致少量氧气进入，则石墨件在高温下与氧气剧烈反应导致石墨件表面疏松，从而挥发出大量的黑色碳粉。这些挥发出的固体颗粒与光纤表面接触后将会对光纤强度产生致命的影响。
光纤强度的降低对光纤制造效率、销售价格、使用寿命等影响巨大。所以随着光纤使用量和光纤生产规模的不断扩大，光纤价格持续走低，市场竞争越来越激烈，如何降低生产成本，提高产品的竞争力成为各大厂家的首要工作。而提高光纤强度不仅降低了生产成本，还可以大幅度提高产品质量，提升品牌影响力，从而提高了产品市场竞争力。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种结构简单、光纤强度高、光纤直径变化稳定的新型光纤拉丝炉。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种新型光纤拉丝炉，其包括外部设有加热装置的炉体、炉体上口的密封系统和炉内气体压力控制系统，所述的炉体下口进气，所述的密封系统包括预制棒密封装置和尾管密封装置，所述的预制棒密封装置置于炉体上口，所述的尾管密封装置穿过尾管后置于预制棒密封装置上，所述的炉内气体压力控制系统包括与炉体相连的气体收集管道，所述的气体收集管道上设置控制阀和真空泵，炉体内设置气体压力传感器，所述的气体压力传感器的信号反馈给控制阀。
上述的一种新型光纤拉丝炉，其所述的尾管密封装置包括两层石英密封环，所述的两层石英密封环中间放置一层受热可膨胀的密封毡。
上述的一种新型光纤拉丝炉，其所述的预制棒密封装置由两层石英密封环中间夹一层受热可膨胀的密封毡构成，或由石英密封环和石英密封套筒构成。
上述的一种新型光纤拉丝炉，其所述的炉体为石墨件。
上述的一种新型光纤拉丝炉，其所述的加热装置为加热感应线圈。
上述的一种新型光纤拉丝炉，其所述的控制阀开度为0-180度。
有益效果：
本发明采用炉内气体压力控制系统，通过气体压力传感器监控炉内压力，自动控制阀门的开度，避免了拉丝炉内外界空气进入的可能性，提高了炉内气体流动稳定性，保证气体的层流状态，采用下进气方式，避免了炉丝炉内产生的少量SI-C颗粒或其它杂质颗粒与预成形的光纤接触，从而大幅度提高了光纤强度。独特的密封方式，大大缩短了密封空间，避免了气体对流，提高了光纤丝径控制水平。其不需要对炉上口套筒进行加热，不需要精确控制套筒的温场，所以大大减化了设备的复杂性，提高了设备稳定性和操作的便利性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例2的结构示意图。
图3为炉内气体压力控制系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
参照图1和图3，本发明适用于外径尺寸不均匀的预制棒拉丝，包括外部设有加热感应线圈113的石墨件炉体114，炉体114下口进气，炉体114上口的密封系统包括预制棒密封装置和尾管密封装置，预制棒密封装置置于炉体114上口，其由两层石英密封环13、14中间夹一层受热可膨胀的密封毡16构成，所述的尾管密封装置包括两层石英密封环11、12，所述的两层石英密封环11、12中间放置一层受热可膨胀的密封毡15，其穿过尾管17后置于预制棒密封装置上，炉内气体压力控制系统包括与炉体114相连的气体收集管道110，所述的气体收集管道110上设置控制阀111和真空泵112，炉体114内设置气体压力传感器19，所述的气体压力传感器19的信号反馈给控制阀111，控制阀111开度为0-180度。
石墨件炉体114通过加热感应线圈113的电磁线产生热能，对预制棒18进行加热。真空泵112工作压力恒定，通过气体压力传感器19反馈的炉内气体压力调节控制阀111阀门34的开度，其中真空泵112所抽气体32由炉内气体31和外界空气33组成，当炉内气体压力超过上限报警值时控制阀111的阀门34开度增加，当炉内气体压力低于下限报警值时控制阀111的阀门34开度减少。
为了保证拉丝炉工作时炉内压力稳定性和停炉降温过程空气不会进入拉丝炉导致石墨件氧化，真空泵112在拉丝炉打开功率时开启工作，功率为零2h后停止工作。操作时，首先将石英密封环14放置在拉丝炉上口，再将内径合适的受热可膨胀的密封毡16放在石英密封环14上，再在受热可膨胀的密封毡16上方放置石英密封环13。石英密封环12穿过尾管17放在预制棒18上，然后再将内径合适的受热可膨胀的密封毡15放置在石英密封环12上，再用石英密封环11将受热可膨胀的密封毡15压住。然后将预制棒18缓慢放入拉丝炉体内。
当石英密封环12未接触石英密封环13之前，通过内径尺寸合适的受热可膨胀的密封毡16与预制棒18之间的接触对拉丝炉进行气封。虽然预制棒18外径不均匀，但是通过可伸缩性的密封毡16可有效的对拉丝炉进行密封。
当石英密封环12与石英密封环13接触后，通过内径尺寸合适的受热可膨胀的密封毡15与尾管17间的接触进行密封。
通过这种接触式的密封系统，可以有效的保证拉丝炉内的气密性。具备压力恒定的真空泵112和可进行开度调节的控制阀111的炉内气体压力控制系统，可以精确控制拉丝炉内压力，从而保证了拉丝炉内气体的稳定流动，稳定的层流气体避免了石墨件挥发的杂质与预制棒的接触，从而保证了光纤强度。
通过在拉丝炉下口导入惰性气体，炉内气体压力控制系统将气体从拉丝炉上口稳定的排出，从而形成气体从下往上的走向，这样炉内气体就将石墨件挥发出来的杂质吹向拉丝炉上口通过炉内气体压力控制系统排出，避免了杂质与熔融的预制棒或光纤接触，从而提高了光纤强度。
实施例2
参照图2和图3，本发明适用于外径尺寸均匀的预制棒拉丝，包括外部设有加热感应线圈212的石墨件炉体113，炉体113下口进气，炉体113上口的密封系统包括预制棒密封装置和尾管密封装置，预制棒密封装置置于炉体113上口，石英密封环23置于石英密封套筒24上面，所述的尾管密封装置包括两层石英密封环21、22，所述的两层石英密封环21、22中间放置一层受热可膨胀的密封毡25，其穿过尾管26后置于预制棒密封装置上，炉内气体压力控制系统包括与炉体113相连的气体收集管道29，所述的气体收集管道29上设置控制阀210和真空泵211，炉体113内设置气体压力传感器28，所述的气体压力传感器28的信号反馈给控制阀210，控制阀210开度为0-180度。
石墨件炉体113通过加热感应线圈212的电磁线产生热能，对预制棒进行加热。真空泵211工作压力恒定，通过气体压力传感器28反馈的炉内气体压力调节控制阀210阀门34的开度，其中真空泵211所抽气体32由炉内气体31和外界空气33组成，当炉内气体压力超过上限报警值时控制阀211的阀门34开度增加，当炉内气体压力低于下限报警值时控制阀211的34阀门开度减少。
为了保证拉丝炉工作时炉内压力稳定性和停炉降温过程空气不会进入拉丝炉导致石墨件氧化，真空泵211在拉丝炉打开功率时开启工作，功率为零2h后停止工作。操作时，首先将内径合适的石英密封套筒24放在拉丝炉上炉口，再将石英密封环23放置在石英密封套筒24上。再把石英密封环22穿过尾管26放在预制棒上，然后再将内径合适的受热可膨胀的密封毡25放置在石英密封环22上，再用石英密封环21将受热可膨胀的密封毡25压住。然后将预制棒缓慢放入拉丝炉体内。
因为预制棒外径尺寸均匀，所以石英密封环22未接触石英密封环23之前，通过控制内径尺寸合适的石英密封套筒24与预制棒的间隙对拉丝炉113进行气封。
当石英密封环22与石英密封环23接触后，通过内径尺寸合适的受热可膨胀的密封毡25与尾管26间的接触进行密封。
通过这种接触式与非接触式组合的密封系统，可以有效的保证拉丝炉内的气密性。具备压力恒定的真空泵211和可进行开度调节的控制阀210的炉内气体压力控制系统，可以精确控制拉丝炉内压力，从而保证了拉丝炉内气体的稳定流动，稳定的层流气体避免了石墨件挥发的杂质与预制棒的接触，从而保证了光纤强度。
通过在拉丝炉下口导入惰性气体，通过炉内气体压力控制系统将气体从拉丝炉上口稳定的排出，从而形成气体从下往上的走向，这样炉内气体就将石墨件挥发出来的杂质吹向拉丝炉上口通过炉内气体压力控制系统排出，避免了杂质与熔融的预制棒或光纤接触，从而提高了光纤强度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种新型光纤拉丝炉，其特征在于，包括外部设有加热装置的炉体、炉体上口的密封系统和炉内气体压力控制系统，所述的炉体下口进气，所述的密封系统包括预制棒密封装置和尾管密封装置，所述的预制棒密封装置置于炉体上口，所述的尾管密封装置穿过尾管后置于预制棒密封装置上，所述的炉内气体压力控制系统包括与炉体相连的气体收集管道，所述的气体收集管道上设置控制阀和真空泵，炉体内设置气体压力传感器，所述的气体压力传感器的信号反馈给控制阀，所述的控制阀开度为0-180度。
2.根据权利要求1所述的一种新型光纤拉丝炉，其特征在于，所述的尾管密封装置包括两层石英密封环，所述的两层石英密封环中间放置一层受热可膨胀的密封毡。
3.根据权利要求1所述的一种新型光纤拉丝炉，其特征在于，所述的预制棒密封装置由两层石英密封环中间夹一层受热可膨胀的密封毡构成，或由石英密封环和石英密封套筒构成。
4.根据权利要求1所述的一种新型光纤拉丝炉，其特征在于，所述的炉体为石墨件。
5.根据权利要求1所述的一种新型光纤拉丝炉，其特征在于，所述的加热装置为加热感应线圈。
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