[发明专利]一种大直径光纤预制棒的光纤拉丝方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤拉丝方法，尤其涉及一种大直径光纤预制棒的光纤拉丝方法。

背景技术

目前光纤的拉丝方法是将光纤预制棒的石英玻璃棒下端不断向下移动进入光纤拉丝炉内部经加热后拉制成光纤，该光纤拉丝炉包括炉体、发热体、保温体、中套管、导流管、延伸管和炉顶气盘；炉体的上、下壁对应各开有一上拉丝孔和下拉丝孔，中套管穿过上拉丝孔和下拉丝孔设置在炉体中，保温体设置在炉体内，发热体设置在中套管与保温体之间炉体内，在上拉丝孔上设置炉顶气盘，延伸管一端连通在下拉丝孔外的炉体上，导流管一端套装在中套管中，导流管另一端套装在延伸管中；炉顶气盘的外侧壁上设有输气孔，内侧壁上均匀开有若干个对着炉顶气盘圆心的喷气孔；

在拉制光纤时，由于拉丝炉内部温度达到2200摄氏度，所以高纯石墨通常用来作为拉丝炉的发热体的材料，在上拉丝孔和插入炉内的预制棒之间有小间隙，为了防止外部空气进入拉丝炉后使石墨在高温下氧化，影响发热体的使用寿命，同时氧化后的石墨粉尘会粘附在预制棒融化部分，导致制成的光纤强度的下降，由此需要在拉丝炉内通入惰性气体，如氩气、氦气等，其由炉顶气盘的喷气孔向炉内吹入，保持炉内一定正压的惰性气体气氛；另一方面，光纤拉丝要求拉丝炉的气流保持稳定的层流状态；拉丝过程中气流的变化会引起光纤的直径变化和光纤强度下降；这要求预制棒直径变化较小，一般通过专用的延伸设备，将直径变化大的预制棒在高温下延伸均匀；

为此，美国专利US2006/280578A1公开了一种能够响应预制棒外径变动用于密封光纤预制棒与拉丝炉口间隙的方法。该方法使用了包括外环和内环结合而成的密封环，通过弹簧将该密封环推到预制棒的表面；。日本特开2007-70189号公报公开了一种密封构件，该密封构件在拉丝炉口具有刷子状的结构。还有直接通过石墨软毡密封光纤预制棒和拉丝炉口的设计；发明专利200810134932.x公开了一种两个密封单元的石墨片密封的结构，该结构通过特殊设计的石墨片的弹性来进行密封，然而，这些设计中，由于拉丝炉采用向下的气流走向，炉口使用的密封材料在高温和摩擦的作用下，导致一些石墨软毡碳粉进入拉丝炉，从而会引起光纤的强度下降；发明专利200810134932.x中两单元石墨片密封的结构中，石墨片的弹性在高温下是非常小的，对于较大直径变化的光纤预制棒，会导致漏气，引起拉丝炉的氧化；然而随着光纤预制棒直径越来越大，光纤预制棒直径的波动范围就变大，使得上拉丝孔和插入炉内的预制棒之间的间隙波动范围就变大，由此就难以控制拉丝炉内的高温气体的层流稳定性；尤其是在光纤的末端其直径逐渐减小，由此使得该段处无法拉出质量稳定的光纤。

发明内容

针对以上缺点，本发明的目的在于提供一种能将大直径光纤预制棒拉出质量稳定的光纤的大直径光纤预制棒的光纤拉丝方法。

本发明的技术内容为，一种大直径光纤预制棒的光纤拉丝方法，其为将大直径光纤预制棒通过升降机不断向下移动进入光纤拉丝炉内，经加热后拉制出成品光纤，其特征在于光纤拉丝炉包括炉体、发热体、保温体、中套管、导流管、延伸管、炉顶气盘、隔环、弹性石墨环片、导气盘和气封罩；导气盘包括一空心环盘和若干环片，空心环盘内环处为一敞开口，若干环片在空心环盘内的上内壁、下内壁上、下相邻交错安装，在空心环盘靠近外侧壁处的上内壁设有一圈若干出气孔；导气盘安装在炉顶气盘上并使出气孔垂直向上，弹性石墨环片安装在出气孔内侧的空心环盘上；隔环设置在导流管与延伸管之间，使导流管外壁分别与延伸管内壁及中套管内壁之间形成有间隙；在隔环上端的延伸管侧壁上设有若干第一进气孔；气封罩套装在出气孔内侧的空心环盘上并罩住弹性石墨环片，在气封罩上设有若干第二进气孔；在气封罩中心设有气封罩内孔；在大直径光纤预制棒的上端安放有一罩杯，罩杯包括罩盘和罩筒，罩盘固定在罩筒一端，罩盘中心有一个罩孔；罩盘的外直径大于气封罩内孔的直径，罩筒的外直径小于等于气封罩内孔的直径；向第一进气孔中输入惰性气体，其输入量为25～40 升/分；向第二进气孔中输入惰性气体，其输入量为5～10 升/分。

在上述发明中炉顶气盘7的喷气孔7.1向炉内吹入惰性气体，其输入量为5～10升/分。