[发明专利]两种拉丝炉的复合保温装置

说明书

技术领域

本发明涉及光纤加工设备领域，具体是两种针对光纤拉丝炉的加热器进行保温隔热的装置。

背景技术

微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。在日常生活中，由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。通常光纤与光缆两个名词会被混淆。多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆。光纤外层的保护层和绝缘层可防止周围环境对光纤的伤害，如水、火、电击等。光缆分为：光纤，缓冲层及披覆。光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径是50μm和62.5μm两种，大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光线保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆，易断裂，因此需要外加保护层。

光纤拉丝炉是通过加热和融化光纤预制棒的末端，同时向下移动光纤预制棒，在光纤预制棒的末端以一定速度牵引拉制成一定直径的光学纤维丝，从而获得光纤。

光纤拉丝炉通过电感或电阻加热石墨加热器到2200℃，融化预制棒成光纤，拉丝过程中产生大量的热量，需要在石墨加热器外增加保温层，减少热量的散失，形成稳定的热场。传统的保温层材料具有以下缺点：

⑴在高温条件下容易出现杂质；

⑵热传导率大，不能在有限的空间内完成高温发热体与常温之间的隔热；

⑶电阻率小，电感电热时保温层形成的涡流大，电源的利用率低。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供两种耐高温、熔点高、热导率低、耐腐蚀、能起到一定保险作用的拉丝炉的复合保温装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种气凝胶陶纤复合材与氧化锆纤维的组合的拉丝炉复合保温装置，其创新点在于：所述拉丝炉复合保温装置为空心圆柱体结构，其壁由气凝胶层、氧化锆层及石墨加热器构成，所述气凝胶层为外层，所述氧化锆层为中间层，所述石墨加热器为内层。

进一步的，所述氧化锆层由氧化锆纤维烧结制成圆筒状制品。

进一步的，所述气凝胶层，由气凝胶陶纤复合材料直接裹成圆筒再用石英棉绳缝合。

本发明的另一个目的是公开一种石墨碳纤维软毡与石墨碳纤维硬毡及陶瓷棒组合的拉丝炉复合保温装置，其创新点在于：所述拉丝炉复合保温装置为空心圆柱体结构，其壁由石墨碳纤维硬毡、石墨碳纤维软毡、陶瓷棒及石墨加热器构成，所述石墨碳纤维硬毡为外层、所述石墨碳纤维软毡为中间层，所述石墨加热器为内层，所述陶瓷棒为两根，与所述石墨碳纤维软毡相切，将所述石墨碳纤维硬毡一分为二。

进一步的，所述陶瓷棒将所述石墨碳纤维硬毡从上至下分为相等的两份。

进一步的，所述石墨加热器分为内外两层，外层与所述陶瓷棒相切。

本发明的优点在于：

1)本发明具有工艺设计独特、纯度高、密度低、熔点高、使用温度高、常温热导率低、耐腐蚀、高温性能稳定、无挥发、无污染、经久耐用及绿色环保等特点，易于加工、施工便捷，利用普通裁剪工具即可加工成适合复杂部件所需形状，低厚度隔热层，大大缩短工时，大幅削减人力需求。

2)气凝胶为绝缘体，氧化锆常温下绝缘，高温下导电性差，两者组成的保温层高温下导电性差，有效的减少了感应器在保温层上形成的环形电流，降低了能耗。

3)气凝胶陶纤复合材料耐温为-20℃～1100℃，材料密度比为200Kg/m3～260Kg/m3，热导率低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适合复杂部件所需形状，低厚度隔热层，大大缩短工时，大幅削减人力需求。

4)气凝胶与氧化锆的热传导系数很低，保温效果好，能够形成稳定、均匀的热场，减少热量损失，对于改善光纤参数中包层不圆度有很大作用，同时减少了能耗。

5)石墨碳纤维硬毡由陶瓷棒一分为二切断了环形电流的形成，耐高温绝缘陶瓷棒填充在间隙中起到阻挡热量从缝隙流失和防止硬毡层两瓣间打火的作用。

6)软毡层直接包裹在加热器上，可以阻挡高温气流对硬毡边缘处及缝隙的冲击，对圆周上热场的均匀性起到增加保险的作用。