CN209226836U - 一种光纤预制棒脱气炉 - Google Patents
一种光纤预制棒脱气炉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209226836U CN209226836U CN201821873582.4U CN201821873582U CN209226836U CN 209226836 U CN209226836 U CN 209226836U CN 201821873582 U CN201821873582 U CN 201821873582U CN 209226836 U CN209226836 U CN 209226836U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preform
- graphite
- drying oven
- burner hearth
- vacuum drying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007872 degassing Methods 0.000 title claims abstract description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 35
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 7
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012681 fiber drawing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种光纤预制棒脱气炉，所述装置包括真空炉、设置在真空炉顶部的冷却室和吊挂压杆，所述真空炉与冷却室之间设有隔热层，所述的吊挂压杆依次穿过冷却室和隔热层进入真空炉内，所述吊挂压杆的底端安装有光纤预制棒，所述真空炉和冷却室上分别设有抽真空装置，所述真空炉包括炉膛、加热体、石墨均热管、保温毡、以及设置在炉膛内可容纳光纤预制棒的石英玻璃管，且自炉膛至石英玻璃管方向依次设置保温毡、加热体和石墨均热管。本实用新型提供了一种光纤预制棒脱气炉，通过采用真空炉提供热源，加热体由多段石墨加热管组成，利于炉内温度的控制，由于炉内始终保持真空状态，大幅提升了炉体的使用寿命，降低了维护成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤预制棒技术领域，具体涉及一种光纤预制棒脱气炉。
背景技术
自从石英光纤的实用新型并大量应用到通信领域，市场需求逐年增加，目前整个光纤市场已达千亿规模，各生产厂家也不断地进行扩产，并不断追求着更低的生产成本，更高的产品质量。
光纤预制棒生产过程中主要的生产环节为芯棒生产和外包层生产，都包含了SiO2粉尘的沉积，然后烧结成玻璃，在烧结过程中，会在玻璃体内残留一定量的气体，如氦气、氮气、氯气等，并残留大量内应力。残余气体及内应力的存在，会严重影响光纤的拉丝质量，包括增加光纤拉丝过程中的断纤概率、降低光纤的强度、增加光纤的衰减值等，而芯棒及光纤预制棒的脱气与退火可以很好地解决以上问题。
理论上，光纤预制棒的退火会在1100℃左右持续若干小时完成，玻璃体内部气体分子会通过热运动散发到表面；内部SiO2的原子结构也会在高温下进行热运动而从新排列，从而释放内应力。专利CN106830651A 公开了一种大尺寸光纤预制棒脱羟退火方法及装置，在一个炉膛内横向放置了若干根光纤预制棒，通过一定的升温、保温、降温步骤实现消除棒内应力与残余气体。但其光纤预制棒由于横向放置，在高温下由于重力作用，在径向上会产生新的内应力；光纤预制棒外表面暴露在保温炉内，由于加热体、保温纤维均暴露在外，高温下，腔体内会有大量挥发出来的金属杂质粘结到预制棒表面造成污染，影响预制棒质量。专利CN105753311A公开了一种光纤预制棒的脱气装置及方法，将多根光纤预制棒放入石英管内，对石英管进行抽真空，升温后进行脱气，提高生产效率。但该装置对密封要求较高，尤其是尺寸光纤预制棒的把棒尺寸很难精确得到控制，且石英管及石英片的密封也存在较大的难度。多根预制棒在同一石英炉内，同样存在预制棒径向方向上的温度不均匀，完成脱气后会存在部分残余应力，并生成新的热应力。
光纤预制棒脱气退火的条件非常苛刻，若温度过低，则内部气体脱离不出，若低于特定的温度950℃，再长的时间也完成不了脱气和退火功能；若温度过高，超过了1200℃甚至更高，则光纤预制棒表面会逐渐结晶、脆化，严重影响光纤拉丝质量。因此，确定一个适中的脱气退火工艺，对光纤预制棒的生产至关重要。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种光纤预制棒脱气炉，既可以保持炉体的稳定性，又可以大幅提升炉体的使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种光纤预制棒脱气炉，包括真空炉、设置在真空炉顶部的冷却室和吊挂压杆，所述真空炉与冷却室之间设有隔热层，所述的吊挂压杆依次穿过冷却室和隔热层进入真空炉内，所述吊挂压杆的底端安装有光纤预制棒，所述真空炉和冷却室上分别设有抽真空装置，所述真空炉包括炉膛、加热体、石墨均热管、保温毡、以及设置在炉膛内可容纳光纤预制棒的石英玻璃管，且自炉膛至石英玻璃管方向依次设置保温毡、加热体和石墨均热管。
在一些实施方案之中，所述隔热层包括石英隔热片和设置在石英隔热片上方的石墨隔热片。
在一些实施方案之中，所述真空炉内加热体由1～6组圆筒型石墨加热体组成，圆筒型石墨加热体的内径为150～800mm，高度为200～1000mm，每组圆筒型石墨加热体配置两个测温传感器。
在一些实施方案之中，石墨均热管由1～6组石墨管拼接而成，石墨管厚度为3～10mm，内径为100～700mm；高度为200～1200mm。
在一些实施方案之中，所述保温毡的材料为石墨硬毡，灰分小于 100ppm。
在一些实施方案之中，所述炉膛内部设有冷却水循环结构。
在一些实施方案之中，所述隔热层顶部设有压紧环，压紧环与石英玻璃管之间放置垫圈，垫圈的材料为聚四氟乙烯。
在一些较为具体的实施方案之中，石英玻璃管上端法兰炉膛之间安装2根氟橡胶O型圈，压紧环与炉膛之间用螺钉锁紧。
在一些实施方案之中，炉膛与抽真空装置连接，炉膛内真空度控制在5Pa～500Pa。
现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：本实用新型实施例提供了一种光纤预制棒脱气炉，通过采用真空炉提供热源，加热体由多段石墨加热管组成，同时内有石墨均热管，配有多组温度传感器，利于炉内温度的控制，由于炉内始终保持真空状态，大幅提升了炉体的使用寿命，降低了维护成本。此外，本申请光纤预制棒的脱气和退火在石英玻璃管内完成，管内洁净度较高，可以防止在高温下表面出现污染；同时脱气时光纤预制棒垂直向下，利于帮内应力的释放，利于拉出合格率更高的光纤。
附图说明
图1为本实用新型一典型实施例中光纤预制棒脱气炉的结构示意图；
附图标记说明：1、石英玻璃管；2、加热体；3、石墨均热管；4、保温毡；5、抽真空装置；6、炉膛；7、O型圈；8、压紧环；9、垫圈； 10、石墨隔热片；11、石英隔热片；12、螺钉；13、光纤预制棒。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
本实施例公开了一种光纤预制棒脱气炉，所述装置包括真空炉、设置在真空炉顶部的冷却室和吊挂压杆，所述真空炉与冷却室之间设有隔热层，所述的吊挂压杆依次穿过冷却室和隔热层进入真空炉内，所述吊挂压杆的底端安装有光纤预制棒13，所述真空炉和冷却室上分别设有抽真空装置5，所述真空炉包括炉膛6、加热体2、石墨均热管3、保温毡4、以及设置在炉膛6内可容纳光纤预制棒13的石英玻璃管1，且自炉膛6 至石英玻璃管1方向依次设置保温毡4、加热体2和石墨均热管3。
进一步的，所述隔热层包括石英隔热片11和设置在石英隔热片11 上方的石墨隔热片10。所述真空炉内加热体2由1～6组圆筒型石墨加热体组成，圆筒型石墨加热体的内径为150～800mm，高度为200～1000mm，每组圆筒型石墨加热体配置两个测温传感器。
进一步的，石墨均热管3由1～6组石墨管拼接而成，石墨管厚度为 3～10mm，内径为100～700mm；高度为200～1200mm。所述保温毡4的材料为石墨硬毡，灰分小于100ppm。
进一步的，所述炉膛6内部设有冷却水循环结构。
进一步的，所述隔热层顶部设有压紧环8，压紧环8与石英玻璃管1 之间放置垫圈9，垫圈的材料为聚四氟乙烯，石英玻璃管1上端法兰炉膛 6之间安装2根氟橡胶O型圈7，压紧环8与炉膛之间用螺钉12锁紧。
进一步的，炉膛6与抽真空装置5连接，炉膛6内真空度控制在5Pa～ 500Pa。
下面结合附图对本申请进行详细说明：
如附图所示的光纤预制棒脱气炉，其装置包括石英玻璃管1、炉膛6、加热体2、石墨均热管3、保温毡4、O型圈7、垫圈9、压紧环8、螺钉 12。
目标脱气对象为直径120～150mm、长度为2000mm的光纤预制棒；石英玻璃管长度为3500mm，内径为240mm，厚度为5mm，顶部法兰厚度为 10mm，法兰外径为480mm；石墨均热管由4段石墨管拼接而成，均热管内径为270mm，外径为282mm，拼接后总高为3200mm；加热体2由4组圆柱形石墨加热体组成，单个加热体高度为600mm，内径为340mm，两个加热体件间距为650mm，加热体2的总高为2550mm；保温毡4的厚度取120mm，分布于炉膛四周，炉膛的外径为900mm，总高度为3800mm；石英隔热片 11厚度为10mm，外径为280mm，内孔为40mm；石墨隔热片外径为280mm，厚度为20mm，内径为50mm，材料为石墨毡。
炉体安装完成后，利用抽真空装置5对炉膛进行抽真空，压力显示为10Pa时，关闭阀门，对炉膛进行保压测试，保压48小时，查看压力变化情况，若有较大升高，则检查漏点。在压力变化小于1Pa的情况下，向炉膛充入N2，再次进行抽真空，压力显示为50Pa时，关闭阀门，保持炉内负压值。对加热体2进行通电加热，利用外部测温热电偶测量石英玻璃管中心的轴向温度，以加热体2的上端位置起测，测量总长度为 2500mm，间隔50mm，取一个点，记录51个点的温度值，查看中间45个点的温度波动值，调整通过加热体2对应的各个测温传感器控制温度，直到45个点的温度波动值在1100±5℃，保持该温度48小时降温到 600℃。将直径为130mm，长度为2000mm的光纤预制棒放置到石英玻璃管 1的中心，放置2小时，然后按100℃/小时的速度升温到1100℃，保持 6小时，再以100℃/小时的速度降温到600℃，保持1小时，取出光纤预制棒。将该预制棒进行光纤拉丝，可以得到衰减低、强度好的光纤。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种光纤预制棒脱气炉，其特征在于：包括真空炉、设置在真空炉顶部的冷却室和吊挂压杆，所述真空炉与冷却室之间设有隔热层，所述的吊挂压杆依次穿过冷却室和隔热层进入真空炉内，所述吊挂压杆的底端安装有光纤预制棒，所述真空炉和冷却室上分别设有抽真空装置，所述真空炉包括炉膛、加热体、石墨均热管、保温毡、以及设置在炉膛内可容纳光纤预制棒的石英玻璃管，且自炉膛至石英玻璃管方向依次设置保温毡、加热体和石墨均热管。
2.根据权利要求1所述的光纤预制棒脱气炉，其特征在于：所述隔热层包括石英隔热片和设置在石英隔热片上方的石墨隔热片。
3.根据权利要求1所述的光纤预制棒脱气炉，其特征在于：所述真空炉内加热体由1～6组圆筒型石墨加热体组成，圆筒型石墨加热体的内径为150～800mm，高度为200～1000mm，每组圆筒型石墨加热体配置两个测温传感器。
4.根据权利要求1所述的光纤预制棒脱气炉，其特征在于：石墨均热管由1～6组石墨管拼接而成，石墨管厚度为3～10mm，内径为100～700mm；高度为200～1200mm。
5.根据权利要求1所述的光纤预制棒脱气炉，其特征在于：所述保温毡的材料为石墨硬毡，灰分小于100ppm。
6.根据权利要求1所述的光纤预制棒脱气炉，其特征在于：所述炉膛内部设有冷却水循环结构。
7.根据权利要求1所述的光纤预制棒脱气炉，其特征在于：所述隔热层顶部设有压紧环，压紧环与石英玻璃管之间放置垫圈，垫圈的材料为聚四氟乙烯。
8.根据权利要求7所述的光纤预制棒脱气炉，其特征在于：石英玻璃管上端法兰炉膛之间安装2根氟橡胶O型圈，压紧环与炉膛之间用螺钉锁紧。
9.根据权利要求1所述的光纤预制棒脱气炉，其特征在于：炉膛与抽真空装置连接，炉膛内真空度控制在5Pa～500Pa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821873582.4U CN209226836U (zh) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 一种光纤预制棒脱气炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821873582.4U CN209226836U (zh) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 一种光纤预制棒脱气炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209226836U true CN209226836U (zh) | 2019-08-09 |
Family
ID=67502954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821873582.4U Active CN209226836U (zh) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 一种光纤预制棒脱气炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209226836U (zh) |
-
2018
- 2018-11-14 CN CN201821873582.4U patent/CN209226836U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109264985A (zh) | 一种光纤预制棒的脱气方法及装置 | |
| US6543257B1 (en) | Dehydration and sintering apparatus for porous optical fiber preform | |
| US11225431B2 (en) | Method of sintering optical fiber porous glass base material | |
| CN1160265C (zh) | 光纤拉丝方法及拉丝炉 | |
| CN107601840A (zh) | 分段式光纤预制棒烧结炉装置及相应的光棒烧结方法 | |
| EP3372565A1 (en) | Large-size optical fiber perform dehydroxylation annealing method and device | |
| CN109133593A (zh) | 一种光纤拉丝退火装置 | |
| CN1014047B (zh) | 用于包覆光学纤维预制棒的方法和装置 | |
| CN107032595B (zh) | 一种光纤预制棒碱金属掺杂的制备方法及装置 | |
| CN209226836U (zh) | 一种光纤预制棒脱气炉 | |
| US11325854B2 (en) | Method and apparatus for drying and consolidating a preform for optical fibres | |
| CN102181918A (zh) | 一种单晶炉加热装置 | |
| CN209161842U (zh) | 一种光纤拉丝退火装置 | |
| CN110106547A (zh) | 提高直拉单晶拉速的装置 | |
| US20150135772A1 (en) | Furnace for Sintering Silica Soot Bodies | |
| CN109133608B (zh) | 一种用于光纤预制棒的掺杂设备 | |
| RU2772026C1 (ru) | Способ изготовления структурного блока из стёкол разных составов и устройство для его реализации | |
| JPH0253378B2 (zh) | ||
| JP4062407B2 (ja) | ガラス母材の製造方法および製造装置 | |
| SE520429C2 (sv) | Förfarande för framställning av glaspreformer | |
| CN212713269U (zh) | 一种光纤拉丝炉无能耗退火保温装置 | |
| CN216735662U (zh) | 一种预制棒的保存装置 | |
| CN113788613B (zh) | 一种光纤制备系统及其方法 | |
| CN209508027U (zh) | 一种pcvd沉积车床的导气结构 | |
| EP4282838A1 (en) | Apparatus for drying and/or consolidating a preform for optical fibres |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A fiber optic preform degassing furnace Granted publication date: 20190809 Pledgee: Pudong Development Bank, Shanghai, Shanghai, Hangzhou Ling'an branch Pledgor: HANGZHOU JINXINGTONG FIBER TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024980001907 |