[发明专利]一种光纤拉丝加热炉

说明书

技术领域

本发明涉及光纤生产领域，具体涉及一种光纤拉丝加热炉的结构设计。

背景技术

现有的光纤拉丝加热炉一般采用整体加温，无温度段设置，设种设计具有一定的弊端，不能满足一些特殊材料的拉丝。现在的光纤一般分两类，一类是石英光纤，一类是塑料光纤，石英光纤成份比较单一，而塑料光纤的品种繁多，比如PP、PE、PC、PMMA、PVC、PBT等等。石英光纤的拉丝一般采用对加热炉整体加温的方式，而塑料光纤目前采用的也一般为这种方式，但这种方式对于塑料光纤实现存在着制造效率低、尺寸控制不均匀等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用梯度温度段加热的光纤拉丝加热炉，塑料不管加热还是冷却，梯度温度段的设计对于塑料分子链的活动更具保护性，所以该设计是今后塑料光纤拉丝的方向。

本发明所述光纤拉丝加热炉总体为圆柱体结构，该加热炉从外到内分为5层：外壳、保温层、加热丝、缓冲层、拉丝层；并配有三组温度传感器、三组保护气通气装置、以及上下炉盖。该加热炉加热时采用渐变型梯度温度段的方式，即加热炉的内部分二段温度段，第一段(上炉口至炉体深度60mm)温度呈升温状态，根据光纤预制棒的不同材料设置不同的最高温度，主要功能是为了逐步软化塑料预制棒；第二段(从炉体深度60mm至炉体底部深度250mm)温度呈下降趋势，同时预制棒在这一段开始拉伸，逐步降温是为了稳定预制棒内部结构，根据光纤预制棒的不同材料设置不同的炉体出口最低温度。

其中所述三组温度传感器与所述5层垂直，也即与圆柱体结构的中轴线垂直，并且从外壳开始插入，直到插入到拉丝层。

其中所述三组保护气通气装置与所述5层垂直，，也即与圆柱体结构的中轴线垂直，并且从外壳开始插入，直到插入到拉丝层。

优选地，所述三组保护气通气装置两两之间的夹角为120度。

优选地，加热炉内直径为50mm；缓冲层厚度为5mm。

其中所述上下炉盖均由两个活动半圆拼成。

其中所述上下炉盖中心位置均有一孔，优选地，上炉盖的孔径为20mm或30mm，下炉盖的孔径为5mm。

优选地，加热炉深度为250mm，炉内最高温度为300℃，最低温度为70℃，温度上升斜率为tanα＝11(℃/cm)，加热丝最大功率可调，温度误差±1℃。

优选地，加热丝最大功率为1kW。

优选地，加热炉各部分材料基于如何进行耐久保温的原则进行选择，其中加热炉内壁为耐火陶瓷；上下炉盖可活动，为不锈钢材料；保温层填料为硅酸铝棉保温材料；缓冲层为空气或保温棉；电炉丝绕在缓冲层上作为加热丝。

本发明以一种特殊的炉体加温设计，更大程度的保障光纤拉丝的稳定性及尺寸控制，为我国小尺寸通信用塑料光纤的研制提供了一种理想的方案。

附图说明

图1示出了本发明所述光纤加热炉的结构；

图2示出了拉丝层和缓冲层直径；

图3示出了上下层炉盖的俯视图/仰视图，其中a为上盖(孔径为20mm或30mm)，b为下盖(孔径为5mm)，a和b都为两活动半圆；

图4示出了光纤加热炉内的温度分布。

具体实施方式

图1示出了本发明所述光纤加热炉的总体结构，该加热炉总体为圆柱体结构，从外到内分为5层：外壳、保温层、加热丝、缓冲层、拉丝层。并配有三组温度传感器、三组保护气通气装置(图1、图2中“氮气保护”所指向的位置)、以及上下炉盖。其中三组温度传感器与上述5层(即外壳、保温层、加热丝、缓冲层、拉丝层)垂直，也即与圆柱体结构的中轴线垂直，并且贯穿上述5层(即从外壳开始插入，直到插入到拉丝层)。其中三组保护气通气装置同样与上述5层垂直，并且同样贯穿上述5层，并且两两之间的夹角为120度(参见图2)。优选地，加热炉内直径为50mm；缓冲层厚度为5mm，如图2所示。其中缓冲层的作用是为了避免加热源与炉体直接接触，保障各温度段均匀受热。另外，加热炉有上下两个炉盖，均由两个活动半圆拼成，并且上下炉盖中心位置均有一孔，见图3，其中图a为上盖，孔径为20mm或30mm，图b为下盖，孔径为5mm，炉盖设计是为了炉体保温，尽量不泄露炉体的热量，保证较小的温度误差。