[發明專利]一種大直徑光纖預制棒的光纖拉絲方法

有效

• 申請號: 201310281141.0
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103304135A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 俞華;黃本華;周震華;陳強;洪留明
• 申請（專利權）人: 江蘇法爾勝光子有限公司
• 主分類號: C03B37/029
• 分類號: C03B37/029
• 代理公司: 無錫大揚專利事務所(普通合伙) 32248
• 代理人: 何軍

技術領域

本發明涉及一種光纖拉絲方法，尤其涉及一種大直徑光纖預制棒的光纖拉絲方法。

背景技術

目前光纖的拉絲方法是將光纖預制棒的石英玻璃棒下端不斷向下移動進入光纖拉絲爐內部經加熱后拉制成光纖，該光纖拉絲爐包括爐體、發熱體、保溫體、中套管、導流管、延伸管和爐頂氣盤；爐體的上、下壁對應各開有一上拉絲孔和下拉絲孔，中套管穿過上拉絲孔和下拉絲孔設置在爐體中，保溫體設置在爐體內，發熱體設置在中套管與保溫體之間爐體內，在上拉絲孔上設置爐頂氣盤，延伸管一端連通在下拉絲孔外的爐體上，導流管一端套裝在中套管中，導流管另一端套裝在延伸管中；爐頂氣盤的外側壁上設有輸氣孔，內側壁上均勻開有若干個對著爐頂氣盤圓心的噴氣孔；

在拉制光纖時，由于拉絲爐內部溫度達到2200攝氏度，所以高純石墨通常用來作為拉絲爐的發熱體的材料，在上拉絲孔和插入爐內的預制棒之間有小間隙，為了防止外部空氣進入拉絲爐后使石墨在高溫下氧化，影響發熱體的使用壽命，同時氧化后的石墨粉塵會粘附在預制棒融化部分，導致制成的光纖強度的下降，由此需要在拉絲爐內通入惰性氣體，如氬氣、氦氣等，其由爐頂氣盤的噴氣孔向爐內吹入，保持爐內一定正壓的惰性氣體氣氛；另一方面，光纖拉絲要求拉絲爐的氣流保持穩定的層流狀態；拉絲過程中氣流的變化會引起光纖的直徑變化和光纖強度下降；這要求預制棒直徑變化較小，一般通過專用的延伸設備，將直徑變化大的預制棒在高溫下延伸均勻；

為此，美國專利US2006/280578A1公開了一種能夠響應預制棒外徑變動用于密封光纖預制棒與拉絲爐口間隙的方法。該方法使用了包括外環和內環結合而成的密封環，通過彈簧將該密封環推到預制棒的表面；。日本特開2007-70189號公報公開了一種密封構件，該密封構件在拉絲爐口具有刷子狀的結構。還有直接通過石墨軟氈密封光纖預制棒和拉絲爐口的設計；發明專利200810134932.x公開了一種兩個密封單元的石墨片密封的結構，該結構通過特殊設計的石墨片的彈性來進行密封，然而，這些設計中，由于拉絲爐采用向下的氣流走向，爐口使用的密封材料在高溫和摩擦的作用下，導致一些石墨軟氈碳粉進入拉絲爐，從而會引起光纖的強度下降；發明專利200810134932.x中兩單元石墨片密封的結構中，石墨片的彈性在高溫下是非常小的，對于較大直徑變化的光纖預制棒，會導致漏氣，引起拉絲爐的氧化；然而隨著光纖預制棒直徑越來越大，光纖預制棒直徑的波動范圍就變大，使得上拉絲孔和插入爐內的預制棒之間的間隙波動范圍就變大，由此就難以控制拉絲爐內的高溫氣體的層流穩定性；尤其是在光纖的末端其直徑逐漸減小，由此使得該段處無法拉出質量穩定的光纖。

發明內容

針對以上缺點，本發明的目的在于提供一種能將大直徑光纖預制棒拉出質量穩定的光纖的大直徑光纖預制棒的光纖拉絲方法。

本發明的技術內容為，一種大直徑光纖預制棒的光纖拉絲方法，其為將大直徑光纖預制棒通過升降機不斷向下移動進入光纖拉絲爐內，經加熱后拉制出成品光纖，其特征在于光纖拉絲爐包括爐體、發熱體、保溫體、中套管、導流管、延伸管、爐頂氣盤、隔環、彈性石墨環片、導氣盤和氣封罩；導氣盤包括一空心環盤和若干環片，空心環盤內環處為一敞開口，若干環片在空心環盤內的上內壁、下內壁上、下相鄰交錯安裝，在空心環盤靠近外側壁處的上內壁設有一圈若干出氣孔；導氣盤安裝在爐頂氣盤上并使出氣孔垂直向上，彈性石墨環片安裝在出氣孔內側的空心環盤上；隔環設置在導流管與延伸管之間，使導流管外壁分別與延伸管內壁及中套管內壁之間形成有間隙；在隔環上端的延伸管側壁上設有若干第一進氣孔；氣封罩套裝在出氣孔內側的空心環盤上并罩住彈性石墨環片，在氣封罩上設有若干第二進氣孔；在氣封罩中心設有氣封罩內孔；在大直徑光纖預制棒的上端安放有一罩杯，罩杯包括罩盤和罩筒，罩盤固定在罩筒一端，罩盤中心有一個罩孔；罩盤的外直徑大于氣封罩內孔的直徑，罩筒的外直徑小于等于氣封罩內孔的直徑；向第一進氣孔中輸入惰性氣體，其輸入量為25～40?升/分；向第二進氣孔中輸入惰性氣體，其輸入量為5～10?升/分。

在上述發明中爐頂氣盤7的噴氣孔7.1向爐內吹入惰性氣體，其輸入量為5～10升/分。