專利名稱：中低溫光纖拉絲塔用高精密電阻式加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光纖領(lǐng)域，涉及ー種在多組分玻璃光纖制造過程中用于加熱光纖預(yù)制棒的100-600°c中低溫高精密加熱爐，特別適用于能夠?qū)饫w預(yù)制棒形成尖鋭溫度加熱區(qū)間的電阻式加熱爐。
背景技術(shù)：
光纖是21世紀(jì)通訊和科技發(fā)展不可缺少的材料。其中主要用于光纖通訊領(lǐng)域，同時(shí)用于醫(yī)療，軍事，科研，大氣監(jiān)測等等許多領(lǐng)域。光纖在國民生產(chǎn)和國防建設(shè)中有著重要 和關(guān)鍵的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)科技高速發(fā)展，改變通訊手段，以及提高人民物質(zhì)和精神文明建設(shè)具有十分重大意義。如何拉制出符合設(shè)計(jì)要求并可實(shí)用的光纖，控制預(yù)制棒的加熱溫度區(qū)間是至關(guān)重要的。現(xiàn)階段光纖預(yù)制棒的加熱模塊設(shè)計(jì)有許多方式可以嘗試使用，但是如果溫場無法控制，會(huì)使得不同區(qū)域加熱會(huì)出現(xiàn)偏差，溫度可控范圍變小，光纖在拉制過程出現(xiàn)析晶，光纖絲徑不穩(wěn)定且誤差很大，光纖易斷裂。目前，雖然普通石英光纖在光通訊領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，其制作技術(shù)也相對成熟，這主要得益于高溫的石墨電阻爐的設(shè)計(jì)成功，其溫度區(qū)間涵蓋了 1100-2300°C，溫度區(qū)間尖銳，溫度精確可控±1°C。而大部分多組分玻璃光纖的制造技術(shù)并不成熟，除了光纖預(yù)制棒玻璃塊體材料的制作難度，中低溫多組分玻璃光纖的拉制也是業(yè)界難題，尚無成熟的加熱技術(shù)確保多組分玻璃光纖能夠在尖鋭溫度區(qū)間內(nèi)誤差可控的拉制成功。為解決這ー業(yè)界難題，必須研制ー種溫度區(qū)間尖銳、熱量充足、惰性氣氛環(huán)境保護(hù)、氣流平衡可控的高精密光纖預(yù)制棒加熱爐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供ー種中低溫光纖拉絲塔用高精密電阻式加熱爐，該電阻式加熱爐能在預(yù)制棒加熱爐的工作區(qū)間能使用自然溫度分布形成尖鋭溫度加熱區(qū)間，溫控范圍區(qū)間準(zhǔn)確，精度高，百度降溫區(qū)間的半徑合理。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣解決的本發(fā)明提供了ー種中低溫光纖拉絲塔用高精密電阻式加熱爐，包括由均勻加熱模塊、惰性保護(hù)氣體循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)所形成的尖鋭溫度加熱區(qū)間。所述均勻加熱模塊包括石英管和六個(gè)小電棒，六個(gè)小電棒緊密堆積在石英管外面，六個(gè)小電棒與石英管之間緊密貼合，六個(gè)小電棒串聯(lián)，小電棒外面填充保溫材料。所述均勻加熱模塊包括石英管和在石英管外面緊密堆積的輕質(zhì)耐火材料，耐火材料上刻有三個(gè)小槽，電阻絲穿過小槽并纏繞三圈；耐火材料外面填充有保溫材料。所述均勻加熱模塊包括石英管和在石英管外面澆注成倒喇叭形的加熱環(huán)；加熱環(huán)外面填充有保溫材料。本發(fā)明還提供了一種基于中低溫光纖拉絲塔用高精密電阻式加熱爐的尖鋭溫度加熱區(qū)間形成方法，該方法由均勻加熱模塊、惰性保護(hù)氣體循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)來形成一個(gè)尖銳溫度加熱區(qū)間；通過均勻加熱模塊使加熱區(qū)間形成一個(gè)尖銳溫度分布，并且使溫度梯度緩慢升溫預(yù)熱，精確控制百度加熱區(qū)間的半徑；而且真空系統(tǒng)通過控制抽取爐子和預(yù)制棒的真空度間接改變爐子溫度分布，從而促使尖銳加熱區(qū)間的形成；另外，通過溫度控制系統(tǒng)直接調(diào)節(jié)溫度變化，調(diào)節(jié)小電棒的加熱預(yù)制棒，保護(hù)氣直接改變加熱區(qū)間和預(yù)熱區(qū)溫度，水冷循環(huán)系統(tǒng)間接改變加熱區(qū)間的溫度。所述的尖銳溫度加熱區(qū)間形成方法，按下述步驟進(jìn)行(I)用六個(gè)小電棒緊密堆積在石英管外面，彼此之間緊密貼合；(2)采用串聯(lián)方式將小電棒鏈接，保證所有發(fā)熱體電流相同，故而發(fā)熱量相同；(3)小電棒外面填充保溫材料，保持加熱爐溫度并避免熱量散失；(4)連接好真空系統(tǒng)，通過真空控制系統(tǒng)間接控制和影響加熱區(qū)間的溫度；(5)連接好溫度控制接線，通過溫度控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)加熱區(qū)間溫度；(6)連接水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣循環(huán)系統(tǒng)；(7)在最外面套上透明的石英罩以觀察里面預(yù)制棒長度變化。所述的尖銳溫度加熱區(qū)間形成方法，按下述步驟進(jìn)行(I)在石英管外面緊密堆積輕質(zhì)耐火材料；(2)在耐火材料上刻上三個(gè)小槽，將電阻絲穿過小槽纏繞三圈；(3)耐火材料外面填充保溫材料保溫，保持加熱爐溫度；(4)連接好真空系統(tǒng)，通過真空控制系統(tǒng)間接控制和影響加熱區(qū)間的穩(wěn)定；(5)連接好溫度控制接線，通過溫度控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)加熱區(qū)間溫度；(6)連接水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣循環(huán)系統(tǒng)；(7)在最外面套上透明的石英罩以觀察里面預(yù)制棒長度變化。所述的尖銳溫度加熱區(qū)間形成方法，按下述步驟進(jìn)行(I)控制和計(jì)算各部分加熱環(huán)的金屬厚度以及喇叭區(qū)的傾斜角度，以此制造模具進(jìn)行燒筑；(2)在石英管外面澆注成倒喇叭形的加熱環(huán)；(3)在加熱環(huán)外面填充保溫材料保溫，保持加熱爐溫度；(4)連接好真空系統(tǒng)，通過真空控制系統(tǒng)間接控制和影響加熱區(qū)間的穩(wěn)定；(5)連接好溫度控制接線，通過溫度控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)加熱區(qū)間溫度；(6)連接水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣循環(huán)系統(tǒng)；(7)在最外面套上透明的石英罩以觀察里面預(yù)制棒長度變化。本發(fā)明采用在石英管外面推上小電棒，并且保持部分區(qū)域嚴(yán)格密封，所有電阻相同，精確控制預(yù)熱區(qū)，通過加熱六個(gè)小電棒，使加熱區(qū)間形成一個(gè)尖銳溫度加熱區(qū)間，并且使溫度梯度緩慢升溫預(yù)熱，精確控制百度加熱區(qū)間的半徑(最高溫度至陡降100°c的縱向距離)；而且真空系統(tǒng)通過控制抽取爐子和預(yù)制棒的真空度間接改變爐子溫度分布，從而促使尖銳加熱區(qū)間的形成；另外，通過溫度控制系統(tǒng)直接調(diào)節(jié)溫度變化，調(diào)節(jié)小電棒的加熱預(yù)制棒，保護(hù)氣直接改變加熱區(qū)間和預(yù)熱區(qū)溫度，水冷循環(huán)系統(tǒng)間接改變加熱區(qū)間的溫度，這些都有助于形成尖銳加熱區(qū)。本發(fā)明采用在推著石英管外面的耐火材料上刻上三個(gè)凹槽，用電阻絲纏繞并埋入凹槽內(nèi)，通過三圈電阻絲加熱，使加熱區(qū)間形成一個(gè)尖銳溫度分布，并且在預(yù)熱區(qū)和加熱區(qū)間使溫度梯度緩慢升溫預(yù)熱，精確控制百度加熱區(qū)間的半徑(最高溫度至陡降100°c的縱向距離)；而且真空系統(tǒng)通過控制抽取爐子和預(yù)制棒的真空度間接改變爐子溫度分布，在一定程度促使尖銳加熱區(qū)間的形成，溫度控制系統(tǒng)直接調(diào)節(jié)溫度變化，調(diào)節(jié)電阻絲的加熱爐內(nèi)預(yù)制棒，通入保護(hù)氣直接改變加熱區(qū)間和預(yù)熱區(qū)溫度，水冷循環(huán)系統(tǒng)間接影響加熱區(qū)間的溫度，這些都有助于形成尖銳加熱區(qū)。本發(fā)明采用在實(shí)施加熱環(huán)澆筑成型，為倒喇叭形結(jié)構(gòu)，自動(dòng)形成尖銳加熱區(qū)間和預(yù)熱區(qū)，通過倒喇叭形結(jié)構(gòu)加熱環(huán)加熱，使加熱區(qū)間形成一個(gè)尖銳溫度分布，并且使溫度梯度緩慢升溫預(yù)熱，精確控制百度加熱區(qū)間的半徑(最高溫度至陡降100°c的縱向距離)；而且真空系統(tǒng)通過控制抽取爐子和預(yù)制棒的真空度間接改變爐子溫度分布，在一定程度促使尖銳加熱區(qū)間的形成，溫度控制系統(tǒng)直接調(diào)節(jié)溫度變化，調(diào)節(jié)加熱環(huán)的加熱，通入保護(hù)氣直接 改變加熱區(qū)間和預(yù)熱區(qū)溫度，水冷循環(huán)系統(tǒng)間接影響加熱區(qū)間的溫度，這些都有助于形成尖銳加熱區(qū)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過小電棒，電阻絲，加熱環(huán)形成一個(gè)尖銳溫度加熱區(qū)，嚴(yán)格控制百度加熱區(qū)間距離。通過溫度控制系統(tǒng)，真空控制系統(tǒng)，氣體循環(huán)系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)來間接“影響”加熱區(qū)的溫度分布，促使加熱爐形成尖銳加熱區(qū)。這樣做方法簡單，精度高，溫度可調(diào)范圍大，升溫呈現(xiàn)梯度，溫度控制精度高，光纖絲徑穩(wěn)定，光纖析晶程度相比別的加熱爐少，使用壽命長。


圖I是本發(fā)明所提供電阻絲加熱模式示意圖；圖2是本發(fā)明所提供小電棒加熱模式示意圖；圖3是本發(fā)明所提供加熱環(huán)加熱模式示意圖；圖4是本發(fā)明所提供溫度控制接線示意圖；圖5是本發(fā)明所提供溫度控制系統(tǒng)示意圖；圖6是本發(fā)明所提供發(fā)熱體示意圖；圖7是本發(fā)明所提供發(fā)熱電極設(shè)計(jì)示意圖；圖8是本發(fā)明所提供連接頭示意圖；圖9是本發(fā)明所提供加熱爐整體示意圖。。其中1為石英管；2為小電棒；3為電阻絲；4為加熱環(huán)；5為耐火材料；6為小槽；7為熱電偶。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述參見圖1-9，本發(fā)明采用小電棒的加熱，小電棒加熱均勻，各電棒中間沒有間隙，保持溫場。電阻絲纏繞在耐火材料，保持加熱均勻，小槽之間的間距嚴(yán)格控制，加熱環(huán)澆注形狀呈梯形。整個(gè)加熱模式使加熱區(qū)間形成尖銳溫度加熱區(qū)間。實(shí)施例I :小電棒的加熱模式小電棒的尺寸在25mm直徑,長度在30mm,石英管的直徑25mm,長度80mm,目的防止灰塵吸附到石英管上。為了形成尖銳溫度加熱區(qū)，本發(fā)明采用六根加熱棒，彼此保持密封，加熱均勻，電熱棒的電阻一樣，采用串聯(lián)的方式，使電流和產(chǎn)生熱量一樣，嚴(yán)格控制百度加熱區(qū)間半徑，使溫度從預(yù)熱區(qū)間到加熱區(qū)間呈現(xiàn)緩慢梯度上升趨勢。通過溫度控制系統(tǒng)，真空控制系統(tǒng)，氣體循環(huán)系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)來間接“影響”加熱區(qū)間的溫度分布，形成一個(gè)在600°C為中心，溫度精度為±0. 5°C，預(yù)熱區(qū)65mm，梯度緩慢升溫預(yù)熱(室溫至最高溫度)，最高溫度為600°C，以最高溫度為零點(diǎn)，最高溫度至陡降100°C的縱向距離(溫差半徑)小于或者等于30毫米的尖銳溫度加熱區(qū)間。形成的尖銳溫度加熱區(qū)，按以下步驟進(jìn)行a)采用一個(gè)直徑25mm,長度80mm的石英管；b)在石英管的周圍圍上六個(gè)小電棒，緊密堆積，彼此之間沒有空隙；c)用串聯(lián)的方式將電極連在一起，保持電流相等，從而電流相等；d)在小電棒周圍填充石棉作為保溫材料；
e)連接好真空系統(tǒng)，通過真空控制系統(tǒng)間接控制加熱區(qū)間的穩(wěn)定；f)連接好溫度控制接線，通過溫度控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)加熱區(qū)間溫度；g)連接水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣循環(huán)系統(tǒng)；h)在最外面套上透明的石英罩以觀察里面預(yù)制棒長度變化；實(shí)施例2 電阻絲加熱模式電阻絲纏繞電爐加熱，根據(jù)需要加熱溫度選擇3圈數(shù)電阻絲。選擇石英管的直徑25mm,長度80mm,從而防止在拉制光纖過程中，灰塵吸附到預(yù)制棒上。在石英管周圍推上厚度為55_的耐火材料，因?yàn)槟突鸩牧峡梢詫崃總鬟f到石英管形成預(yù)熱區(qū)和加熱區(qū)，在耐火材料上刻上三個(gè)槽，將加熱電阻絲纏繞在上面，電阻絲的直徑根據(jù)加熱區(qū)間的溫度范圍和中心溫度控制其尺寸，在耐火材料外面填充石棉，目的是保持溫度穩(wěn)定。通過溫度控制系統(tǒng)，真空控制系統(tǒng)，氣體循環(huán)系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)來間接“影響”加熱區(qū)間的溫度分布，形成一個(gè)在500°C為中心，溫度精度為±0. 5°C，預(yù)熱區(qū)50mm，梯度緩慢升溫預(yù)熱(室溫至最高溫度)，最高溫度為500°C，最高溫度至陡降100°C的縱向距離(溫差半徑)小于或者等于25毫米的尖銳溫度加熱區(qū)間。形成的尖銳溫度加熱區(qū)間，按如下步驟進(jìn)行a)采用一個(gè)直徑為25mm,長度為80mm的石英管；b)在石英管周圍圍上厚度為55mm的耐火材料，并且在耐火材料上刻上三個(gè)小槽；c)用電阻絲穿過三個(gè)小槽，形成三圈的電阻絲，是串聯(lián)的方式；d)在耐火材料外面填充棉花作為保溫材料；e)連接好真空系統(tǒng)，通過真空控制系統(tǒng)間接控制和影響加熱區(qū)間的穩(wěn)定；f)連接好溫度控制接線，通過溫度控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)加熱區(qū)間溫度；g)連接水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣循環(huán)系統(tǒng)；h)在最外面套上透明的石英罩以觀察里面預(yù)制棒長度變化；實(shí)施例3 :加熱環(huán)模式均勻加熱環(huán)，加熱環(huán)澆注形狀呈梯形。選擇石英管的直徑為25mm，長度為80mm，目的是為了防止在拉制光纖過程中，灰塵吸附到預(yù)制棒上。通過計(jì)算控制加熱環(huán)的最大金屬厚度在IOmm之間，以及喇叭區(qū)的傾斜角度為30度。在耐火材料外面填上棉花，目的是保持溫度穩(wěn)定。通過溫度控制系統(tǒng)，真空控制系統(tǒng)，氣體循環(huán)系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)來間接“影響”加熱區(qū)間的溫度分布，形成一個(gè)在450°C為中心，溫度精度為±0. 5°C，預(yù)熱區(qū)55mm，梯度緩慢升溫預(yù)熱(室溫至最高溫度)，最高溫度為450°C，以最高溫度為零點(diǎn)，最高溫度至陡降100°C的縱向距離(溫差半徑)小于或者等于30毫米的尖銳溫度加熱區(qū)間。形成的尖銳溫度加熱區(qū)，按如下步驟進(jìn)行a)采用一個(gè)直徑為25mm,長度為80mm的石英管；b)控制厚度在IOmm之間，傾斜角度在30度之間，進(jìn)行澆注；
c)加熱環(huán)被澆筑成型，為倒喇叭形結(jié)構(gòu)，自動(dòng)形成尖銳加熱區(qū)間和預(yù)熱區(qū)；d)連接好加熱環(huán)的電流，保持電流均勻，加熱均勻；e)在耐火材料外面填充石棉作為保溫材料；f)連接好真空系統(tǒng)，通過真空控制系統(tǒng)間接控制和影響加熱區(qū)間的穩(wěn)定；g)連接好溫度控制接線，通過溫度控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)加熱區(qū)間溫度；h)連接水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣循環(huán)系統(tǒng)；i)在最外面套上透明的石英罩以觀察里面預(yù)制棒長度變化；參見圖1-3，在本發(fā)明提供的電阻絲，小電棒和加熱環(huán)三種加熱模塊，三種模塊的構(gòu)造方式按照以下步驟構(gòu)造電阻絲加熱模塊方法a)米用一個(gè)直徑為10-40mm,長度為50_80mm的石英管；b)在石英管周圍圍上厚度為20_60mm的耐火材料，并且在耐火材料上刻上三個(gè)小槽；c)用電阻絲穿過三個(gè)小槽，形成三圈的電阻絲，是串聯(lián)的方式。構(gòu)造小電棒加熱模塊方法a)米用一個(gè)直徑25mm,長度50_80mm的石英管；b)在石英管的周圍圍上六個(gè)直徑為10-30mm長度為20_40mm的小電棒，彼此之間
沒有空隙；c)用串聯(lián)的方式將電極連在一起，保持電流相等，從而電流相等。構(gòu)造加熱環(huán)模塊方法a)采用一個(gè)直徑為25mm,長度為50_80mm的石英管；b)控制厚度在5_20mm之間，傾斜角度在10_45度之間，進(jìn)行澆注；c)加熱環(huán)被澆筑成型，為倒喇叭形結(jié)構(gòu)，自動(dòng)形成尖銳加熱區(qū)間和預(yù)熱區(qū)間；d)連接好加熱環(huán)的電流，保持電流均勻，加熱均勻。參見圖4，在本發(fā)明提供的溫度控制接線圖，F(xiàn)P23通過熱電偶探測爐內(nèi)溫度Tl，顯示其溫度值，然后根據(jù)需要調(diào)節(jié)可控硅膠調(diào)壓器來改變溫度Tl值，來調(diào)節(jié)尖銳加熱區(qū)間的溫度。參見圖5，在本發(fā)明提供的真空控制系統(tǒng)圖，規(guī)管I將包層和芯的空隙的真空度通過U4DZA1顯示真空度的值大小，然后根據(jù)需要調(diào)節(jié)U6真空調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)包層和芯之間空隙的真空度，以便抽真空時(shí)不讓包層破裂。通過規(guī)管2，U5DZA1將爐內(nèi)氧的含量顯示出來，來調(diào)節(jié)加熱爐保護(hù)氣體流量，來控制尖銳溫度加熱區(qū)間。參見圖6，在本發(fā)明提供的發(fā)熱體設(shè)計(jì)圖，通過在石英管的周圍緊密圍著六個(gè)小電棒，澆注加熱環(huán)，或者包著耐火材料，然后在耐火材料刻上三個(gè)小槽，然后連三圈電阻絲來加熱加熱爐，形成預(yù)熱區(qū)間和尖銳溫度加熱區(qū)間。參見圖7，在本發(fā)明提供的發(fā)熱電極設(shè)計(jì)圖，通過控制爐子的加熱區(qū)間和預(yù)熱區(qū)間總為60mm，根據(jù)百度加熱區(qū)間的半徑的距離來決定加熱區(qū)間和預(yù)熱區(qū)間的長度，這對比較合適的尖銳溫度加熱區(qū)間很重要。參見圖8，在本發(fā)明提供的連接頭連接方式示意圖，通過圖8所示，水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣體循環(huán)系統(tǒng)能清晰注意到，水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣體循環(huán)系統(tǒng)在一定程度上影響加熱區(qū)間的溫度分布，而且保護(hù)氣體防止預(yù)制棒被氧化。參見圖9，在本發(fā)明提供的加熱爐的整體示意圖，從圖中展示石英管被小電棒，耐火材料上的電阻絲，或者加熱環(huán)進(jìn)行加熱，然后通過真空系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)，水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣體循環(huán)系統(tǒng)來形成尖銳的溫度加熱區(qū)間。在加熱模式外面是棉花，作為保溫材料，在保溫材料外面是透明的石英罩，可以觀察爐內(nèi)的預(yù)制棒長度變化。整個(gè)加熱爐的尺寸設(shè)計(jì)及密封系統(tǒng)，水冷系統(tǒng)是根據(jù)形成尖銳溫度加熱區(qū)間設(shè)計(jì)的。
現(xiàn)有的很多加熱爐加熱區(qū)間溫場分布都很不均勻，無法精確控制溫度，拉制的預(yù)制棒形狀容易歪曲，拉制出光纖的絲徑不穩(wěn)定，很難形成尖銳溫度加熱區(qū)。采用本發(fā)明形成的尖銳溫度加熱區(qū)，方法簡單，可調(diào)節(jié)溫度范圍大，精度高，保溫效果好，加熱均勻，密封性好，耗材少，消耗經(jīng)費(fèi)少，效率高，控制操作簡單，有效。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種中低溫光纖拉絲塔用高精密電阻式加熱爐，其特征在于包括由均勻加熱模塊、惰性保護(hù)氣體循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)所形成的尖鋭溫度加熱區(qū)間。
2.如權(quán)利要求I所述的中低溫光纖拉絲塔用高精密電阻式加熱爐，其特征在于所述均勻加熱模塊包括石英管和六個(gè)小電棒，六個(gè)小電棒緊密堆積在石英管外面，六個(gè)小電棒與石英管之間緊密貼合，六個(gè)小電棒串聯(lián)，小電棒外面填充保溫材料。
3.如權(quán)利要求I所述的中低溫光纖拉絲塔用高精密電阻式加熱爐，其特征在于所述均勻加熱模塊包括石英管和在石英管外面緊密堆積的輕質(zhì)耐火材料，耐火材料上刻有三個(gè)小槽，電阻絲穿過小槽并纏繞三圈；耐火材料外面填充有保溫材料。
4.如權(quán)利要求I所述的中低溫光纖拉絲塔用高精密電阻式加熱爐，其特征在于所述均勻加熱模塊包括石英管和在石英管外面澆注成倒喇叭形的加熱環(huán)；加熱環(huán)外面填充有保溫材料。
5.基于中低溫光纖拉絲塔用高精密電阻式加熱爐的尖銳溫度加熱區(qū)間形成方法，其特征在于 由均勻加熱模塊、惰性保護(hù)氣體循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)來形成一個(gè)尖銳溫度加熱區(qū)間； 通過均勻加熱模塊使加熱區(qū)間形成一個(gè)尖銳溫度分布，并且使溫度梯度緩慢升溫預(yù)熱，精確控制百度加熱區(qū)間的半徑；而且真空系統(tǒng)通過控制抽取爐子和預(yù)制棒的真空度間接改變爐子溫度分布，從而促使尖鋭加熱區(qū)間的形成；另外，通過溫度控制系統(tǒng)直接調(diào)節(jié)溫度變化，調(diào)節(jié)小電棒的加熱預(yù)制棒，保護(hù)氣直接改變加熱區(qū)間和預(yù)熱區(qū)溫度，水冷循環(huán)系統(tǒng)間接改變加熱區(qū)間的溫度。
6.如權(quán)利要求5所述的尖鋭溫度加熱區(qū)間形成方法，其特征在干，按下述步驟進(jìn)行 (1)用六個(gè)小電棒緊密堆積在石英管外面，彼此之間緊密貼合； (2)采用串聯(lián)方式將小電棒鏈接，保證所有發(fā)熱體電流相同，故而發(fā)熱量相同； (3)小電棒外面填充保溫材料，保持加熱爐溫度并避免熱量散失； (4)連接好真空系統(tǒng)，通過真空控制系統(tǒng)間接控制和影響加熱區(qū)間的溫度； (5)連接好溫度控制接線，通過溫度控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)加熱區(qū)間溫度； (6)連接水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣循環(huán)系統(tǒng)； (7)在最外面套上透明的石英罩以觀察里面預(yù)制棒長度變化。
7.如權(quán)利要求5所述的尖鋭溫度加熱區(qū)間形成方法，其特征在干，按下述步驟進(jìn)行 (1)在石英管外面緊密堆積輕質(zhì)耐火材料； (2)在耐火材料上刻上三個(gè)小槽，將電阻絲穿過小槽纏繞三圈； (3)耐火材料外面填充保溫材料保溫,保持加熱爐溫度； (4)連接好真空系統(tǒng)，通過真空控制系統(tǒng)間接控制和影響加熱區(qū)間的穩(wěn)定； (5)連接好溫度控制接線，通過溫度控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)加熱區(qū)間溫度； (6)連接水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣循環(huán)系統(tǒng)； (7)在最外面套上透明的石英罩以觀察里面預(yù)制棒長度變化。
8.如權(quán)利要求5所述的尖鋭溫度加熱區(qū)間形成方法，其特征在干，按下述步驟進(jìn)行 (I)控制和計(jì)算各部分加熱環(huán)的金屬厚度以及喇叭區(qū)的傾斜角度，以此制造模具進(jìn)行燒筑； (2)在石英管外面澆注成倒喇叭形的加熱環(huán)； (3)在加熱環(huán)外面填充保溫材料保溫，保持加熱爐溫度； (4)連接好真空系統(tǒng)，通過真空控制系統(tǒng)間接控制和影響加熱區(qū)間的穩(wěn)定； (5)連接好溫度控制接線，通過溫度控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)加熱區(qū)間溫度； (6)連接水冷系統(tǒng)和保護(hù)氣循環(huán)系統(tǒng)； (7)在最外面套上透明的石英罩以觀察里面預(yù)制棒長度變化。
9.如權(quán)利要求6、7或8所述的尖鋭溫度加熱區(qū)間形成方法，其特征在干，按下述步驟進(jìn)行所述保溫材料是石棉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中低溫光纖拉絲塔用高精密電阻式加熱爐，包括由均勻加熱模塊、惰性保護(hù)氣體循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)所形成的尖銳溫度加熱區(qū)間。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過小電棒，電阻絲，加熱環(huán)形成一個(gè)尖銳溫度加熱區(qū)，嚴(yán)格控制百度加熱區(qū)間距離。通過溫度控制系統(tǒng)，真空控制系統(tǒng)，氣體循環(huán)系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)來間接“影響”加熱區(qū)的溫度分布，促使加熱爐形成尖銳加熱區(qū)。這樣做方法簡單，精度高，溫度可調(diào)范圍大，升溫呈現(xiàn)梯度，溫度控制精度高，光纖絲徑穩(wěn)定，光纖析晶程度相比別的加熱爐少，使用壽命長。
文檔編號(hào)C03B37/092GK102775058SQ201210235330
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者林傲祥 申請人:西安思翰光電科技有限公司