CN105271710B - 一种光纤拉丝炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光纤拉丝炉，包括炉体、保温体、加热器、中心管，所述的炉体内壁装置着保温体，保温体内装置着环形的加热器，加热器内设置中心管，在炉体的上方设置上部延长管，在炉体的下方设置下部延长管，上部延长管以及下部延长管与中心管连通，并在上部延长管上设置氦气入口，下部延长管设置氩气入口，在下部延长管底部设置下部光阑，光纤预制棒放置在中心管的中心，下部光阑为光纤拉制出口。本发明所述的光纤拉丝炉在炉体下部通入氩气，利用氩气将氦气密封在炉体内部，极大的减少了氦气的消耗量，从而降低光纤拉制生产成本，炉体内的惰性气体仍然为氦气，能将光纤拉丝的直径偏差度控制在±0.1um内，保障光纤拉丝质量。

Description

一种光纤拉丝炉

技术领域

本发明涉及光纤拉制设备技术领域，尤其涉及一种光纤拉丝炉。

背景技术

光纤拉丝炉是光纤制造工序中最重要的设备之一。在调速系统的控制下，将光纤预制棒送入拉丝炉内，炉内温度预先设计成纵向梯度分布，炉温有测量仪器监视并反馈至控温设备实现恒温。光纤预制棒的端头在2000℃下软化，粘度减小，在表面张力作用下迅速收缩变细，并由收丝轮以合适的张力向下拉成细丝，最后经过涂覆与套塑工艺生产出光纤成品。

拉丝炉中的中心管采用由各向同性石墨构成，热传导率大，保温层采用多空质的碳制成，若含有氧气的空气进入拉丝炉，便会造成石墨部件的氧化，影响拉丝光纤的质量。石墨氧化后产生的粉尘会粘附在预制棒及其融化部分上，导致制成的光纤强度下降，甚至影响衰减性能，因此需要拉丝炉具有良好的气密性，通入惰性气体(如氩气、氦气等)，保持炉内一定正压的惰性气体氛围，从而达到良好的防氧化的保护作用。

在传统光纤拉丝生产中采用的惰性气体是氦气，氦气的分子量小，导热性能好，维稳性好，能将光纤拉丝的直径偏差度控制在±0.1um内。但是氦气是比较珍贵的惰性气体，价格高昂，拉丝生产中需要消耗大量氦气，因而拉丝生产成本极高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种光纤拉丝炉，解决目前技术中的传统的光纤拉丝炉采用氦气作为炉内的保护气体避免石墨部件氧化，氦气消耗量大，拉丝生产成本高的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种光纤拉丝炉，包括炉体、保温体、加热器、中心管，其特征在于，所述的炉体内壁装置着保温体，保温体内装置着环形的加热器，加热器内设置中心管，在炉体的上方设置上部延长管，在炉体的下方设置下部延长管，上部延长管以及下部延长管与中心管连通，并在上部延长管上设置氦气入口，下部延长管设置氩气入口，在下部延长管底部设置下部光阑，光纤预制棒放置在中心管的中心，下部光阑为光纤拉制出口。本发明所述的光纤拉丝炉在炉体上部通入氦气，利用氦气作为拉丝炉的保护性气体，氦气的分子量小，导热性能好，维稳性好，氦气充满在炉体内，对中心管等部件起到良好的防氧化保护作用，保障拉丝炉的使用寿命，确保光纤拉制的质量，保障光纤的强度；同时在光纤拉丝炉炉体下部通入氩气，氩气对从炉体上部通入的氦气形成封堵效果，将氦气密封在炉体内，氩气随拉制的光纤从光纤拉制出口泄出，从而可以极大的降低氦气的使用量，进而降低光纤拉制生产成本，由于在炉体内部的惰性气体依然是氦气，所以仍然能将光纤拉丝的直径偏差度控制在±0.1um内，降低生产成本的同时仍然保证光纤拉丝质量。

进一步的，所述的氦气入口连接有氦气流量计、氦气调压阀，氩气入口连接有氩气流量计、氩气调压阀，氦气与氩气的流量调节比例为5：1到1：3之间，使两者达到平衡并形成稳定气流，避免光纤拉丝直径发生过大浮动。

进一步的，所述的下部光阑的孔直径在3—80mm之间，控制氦气和氩气的消耗量，降低生产成本。

进一步的，所述的氦气入口距离中心管中心的高度距离为350～3200mm，确保中心管内充满氦气，保证拉丝光纤直径波动在±0.1um内。

进一步的，所述的氩气入口距离中心管中心的高度距离为350～1500mm，确保炉体下方充满氩气，减少氦气流失，降低生产成本。

进一步的，所述的氦气入口为设置在上部延长管上沿圆周方向均匀分布的入气口，可以保持稳定的气流，避免光纤拉丝直径发生过大浮动。

进一步的，所述的氩气入口为设置在下部延长管上沿圆周方向均匀分布的入气口，保持稳定的气流，避免光纤拉丝直径发生过大浮动。

与现有技术相比，本发明优点在于：

本发明所述的光纤拉丝炉在炉体下部通入氩气，利用氩气将氦气密封在炉体内部，极大的减少了氦气的消耗量，从而降低光纤拉制生产成本，炉体内的惰性气体仍然为氦气，能将光纤拉丝的直径偏差度控制在±0.1um内，保障光纤拉丝质量；

本发明所述的光纤拉丝炉结构简单，制造成本低，适用性强，制作方便，经济效益高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的一种光纤拉丝炉，解决目前技术中的光纤拉丝炉子氦气消耗量大的问题，在炉体下部通入氩气，利用氩气将氦气密封在炉体内部，从而减少氦气消耗量。

如图1所示，一种光纤拉丝炉，包括炉体1、保温体2、加热器3、中心管4，炉体1内壁装置着保温体2，保温体2内装置着环形的加热器3，加热器3内设置中心管4，在炉体1的上方设置上部延长管9，在炉体1的下方设置下部延长管11，上部延长管9以及下部延长管11与中心管4连通，并在上部延长管9上设置氦气入口5，下部延长管11设置氩气入口6，在下部延长管11底部设置下部光阑8，光纤预制棒7放置在中心管4的中心，下部光阑8为光纤拉制出口，下部光阑8的孔直径在3—80mm之间可调，有效控制氦气和氩气的消耗量，降低生产成本，当孔直径为13mm时，效果最佳。氦气入口5连接有氦气流量计16、氦气调压阀15，氩气入口6连接有氩气流量计14、氩气调压阀13，氦气与氩气的流量调节比例为5：1到1：3之间，控制氦气和氩气的流量，使两者达到平衡并形成稳定气流，确保氩气能有效将氦气密封在炉体内，极大的减少了氦气的消耗量，从而降低光纤拉制生产成本。当氦气流量与氩气流量调节比例在1：1时，效果最佳，使两者达到平衡并形成稳定气流，避免光纤拉丝直径发生过大浮动。

氦气入口5距离中心管4中心的高度距离为350～3200mm，在距离中心管4中心500mm时，效果最佳，确保炉体1内充满氦气，保证拉丝光纤直径波动在±0.1um内。氩气入口6距离中心管4中心的高度距离为350～1500mm，在距离中心管4中心1400mm时，效果最佳，确保炉体1下方充满氩气，减少氦气流失，可以有效降低生产的成本。氦气入口5为设置在上部延长管9上沿圆周方向均匀分布的入气口，氩气入口6为设置在下部延长管11上沿圆周方向均匀分布的入气口。

上部延长管9的顶部设置有密封装置10，避免惰性气体从炉体顶部溢出造成浪费，降低光纤拉制成本，同时提高炉体内惰性气体气流的稳定性，保障光纤拉制的质量。炉体底部设置下部延长管11，下部延长管11内设置有马弗管12，使得中心管4内的气体流场平稳，避免光纤拉丝直径发生过大浮动，保障光纤强度，提高光纤拉丝质量。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种光纤拉丝炉，包括炉体(1)、保温体(2)、加热器(3)、中心管(4)，其特征在于，所述的炉体(1)内壁装置着保温体(2)，保温体(2)内装置着环形的加热器(3)，加热器(3)内设置中心管(4)，在炉体(1)的上方设置上部延长管(9)，上部延长管(9)的顶部设置有密封装置(10)，在炉体(1)的下方设置下部延长管(11)，上部延长管(9)以及下部延长管(11)与中心管(4)连通，并在上部延长管(9)上设置氦气入口(5)，下部延长管(11)设置氩气入口(6)，在下部延长管(11)底部设置下部光阑(8)，光纤预制棒(7)放置在中心管(4)的中心，下部光阑(8)为光纤拉制出口，所述的氦气入口(5)连接有氦气流量计(16)、氦气调压阀(15)，氩气入口(6)连接有氩气流量计(14)、氩气调压阀(13)，氦气与氩气的流量调节比例为5：1到1：3之间。

2.根据权利要求1所述的光纤拉丝炉，其特征在于，所述的下部光阑(8)的孔直径在3—80mm之间。

3.根据权利要求1所述的光纤拉丝炉，其特征在于，所述的氦气入口(5)距离中心管(4)中心的高度距离为350～3200mm。

4.根据权利要求1所述的光纤拉丝炉，其特征在于，所述的氩气入口(6)距离中心管(4)中心的高度距离为350～1500mm。

5.根据权利要求1所述的光纤拉丝炉，其特征在于，所述的氦气入口(5)为设置在上部延长管(9)上沿圆周方向均匀分布的入气口。

6.根据权利要求1所述的光纤拉丝炉，其特征在于，所述的氩气入口(6)为设置在下部延长管(11)上沿圆周方向均匀分布的入气口。