[發明專利]兩種拉絲爐的復合保溫裝置

在審

• 申請號: 201510542003.2
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105366937A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 陳海健;曹珊珊;劉志忠
• 申請（專利權）人: 中天科技光纖有限公司
• 主分類號: C03B37/029
• 分類號: C03B37/029
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及光纖加工設備領域，具體是兩種針對光纖拉絲爐的加熱器進行保溫隔熱的裝置。

背景技術

微細的光纖封裝在塑料護套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖的一端的發射裝置使用發光二極管或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。在日常生活中，由于光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳遞。通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆。多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆，包覆后的纜線即被稱為光纜。光纖外層的保護層和絕緣層可防止周圍環境對光纖的傷害，如水、火、電擊等。光纜分為：光纖，緩沖層及披覆。光纖和同軸電纜相似，只是沒有網狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。在多模光纖中，芯的直徑是50μm和62.5μm兩種，大致與人的頭發的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套，以使光線保持在芯內。再外面的是一層薄的塑料外套，用來保護封套。光纖通常被扎成束，外面有外殼保護。纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體，它質地脆，易斷裂，因此需要外加保護層。

光纖拉絲爐是通過加熱和融化光纖預制棒的末端，同時向下移動光纖預制棒，在光纖預制棒的末端以一定速度牽引拉制成一定直徑的光學纖維絲，從而獲得光纖。

光纖拉絲爐通過電感或電阻加熱石墨加熱器到2200℃，融化預制棒成光纖，拉絲過程中產生大量的熱量，需要在石墨加熱器外增加保溫層，減少熱量的散失，形成穩定的熱場。傳統的保溫層材料具有以下缺點：

⑴在高溫條件下容易出現雜質；

⑵熱傳導率大，不能在有限的空間內完成高溫發熱體與常溫之間的隔熱；

⑶電阻率小，電感電熱時保溫層形成的渦流大，電源的利用率低。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供兩種耐高溫、熔點高、熱導率低、耐腐蝕、能起到一定保險作用的拉絲爐的復合保溫裝置。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種氣凝膠陶纖復合材與氧化鋯纖維的組合的拉絲爐復合保溫裝置，其創新點在于：所述拉絲爐復合保溫裝置為空心圓柱體結構，其壁由氣凝膠層、氧化鋯層及石墨加熱器構成，所述氣凝膠層為外層，所述氧化鋯層為中間層，所述石墨加熱器為內層。

進一步的，所述氧化鋯層由氧化鋯纖維燒結制成圓筒狀制品。

進一步的，所述氣凝膠層，由氣凝膠陶纖復合材料直接裹成圓筒再用石英棉繩縫合。

本發明的另一個目的是公開一種石墨碳纖維軟氈與石墨碳纖維硬氈及陶瓷棒組合的拉絲爐復合保溫裝置，其創新點在于：所述拉絲爐復合保溫裝置為空心圓柱體結構，其壁由石墨碳纖維硬氈、石墨碳纖維軟氈、陶瓷棒及石墨加熱器構成，所述石墨碳纖維硬氈為外層、所述石墨碳纖維軟氈為中間層，所述石墨加熱器為內層，所述陶瓷棒為兩根，與所述石墨碳纖維軟氈相切，將所述石墨碳纖維硬氈一分為二。

進一步的，所述陶瓷棒將所述石墨碳纖維硬氈從上至下分為相等的兩份。

進一步的，所述石墨加熱器分為內外兩層，外層與所述陶瓷棒相切。

本發明的優點在于：

1)本發明具有工藝設計獨特、純度高、密度低、熔點高、使用溫度高、常溫熱導率低、耐腐蝕、高溫性能穩定、無揮發、無污染、經久耐用及綠色環保等特點，易于加工、施工便捷，利用普通裁剪工具即可加工成適合復雜部件所需形狀，低厚度隔熱層，大大縮短工時，大幅削減人力需求。

2)氣凝膠為絕緣體，氧化鋯常溫下絕緣，高溫下導電性差，兩者組成的保溫層高溫下導電性差，有效的減少了感應器在保溫層上形成的環形電流，降低了能耗。

3)氣凝膠陶纖復合材料耐溫為-20℃～1100℃，材料密度比為200Kg/m3～260Kg/m3，熱導率低0.011-0.016w/mk，易于加工、施工便捷，利用普通裁剪工具即可加工成適合復雜部件所需形狀，低厚度隔熱層，大大縮短工時，大幅削減人力需求。

4)氣凝膠與氧化鋯的熱傳導系數很低，保溫效果好，能夠形成穩定、均勻的熱場，減少熱量損失，對于改善光纖參數中包層不圓度有很大作用，同時減少了能耗。

5)石墨碳纖維硬氈由陶瓷棒一分為二切斷了環形電流的形成，耐高溫絕緣陶瓷棒填充在間隙中起到阻擋熱量從縫隙流失和防止硬氈層兩瓣間打火的作用。

6)軟氈層直接包裹在加熱器上，可以阻擋高溫氣流對硬氈邊緣處及縫隙的沖擊，對圓周上熱場的均勻性起到增加保險的作用。