Печь для вытягивания волокна из тугоплавкого стекла Советский патент 1991 года по МПК C03B37/09 

Изобретение относится к промьшшенности строительства и стройматериалов в частности к устройствам для производства оптического стекла, а именно

N

К изготовлению волокна из тугоплавкого стекла, например..из кварцевого, применяемого в коммуникационных линиях оптической связи, а также в оптоэлектронике и вычислительной технике Известна печь для вытягивания волокна из тугоплавкого стекла,, включающие корпус, установленньй в .корпусе окисный нагреватель из высокоогнеупорного материала, и соединенные с нагревателем электроды. При этом печь содержит один окисный нагреватель трубчатой формы, установленный по оси вытягивания волокна, а электроды прижаты к торцам нагревателя.

Известна печь для вытягивания волокна из тугоплавкого материала, включающая камеру с высокотемпературным материалом в виде тела вращения с отверстием вдоль оси, токоподводящие электроды с двусторонним присоединением и холодильник вокруг нагревателя.

В таких печах температура на .рабочей излучающей поверхности нагревателя может достигать 2000 С, что является достоинством. Однако большей рабочей температуры по.пучить невозможно, из-за пластической деформации нагревателя, под воздействием высокой температуры и осевого давления на нагреватель, обусловленного прижатием электродов. Наиболее существенным недостатко известных печей является невозможность регулирования температурного градиента по высоте жаровогопространства вследствие жесткой конструк ции нагревателя, определяющей этот градиент. Между тем для вытягивания волокна из заготовок разного диамет ра необходим различный температурны градиент по.-высоте жарового простра ства. Даже при одном диаметре заготовки требуется изменение температу ного градиента в зависимости от структуры и состава материала заготовки. Цель изобретения - регулирование температурного градиента по высоте жарового пространства. Это достигается тем, что печи дл вытягивания волокна из тугоплавкого стекла, содержащей корпус, окисный нагреватель из высокоогнеупорного материала, соединенный с электродам и холодильники, расположенные вокру нагревателя, последний -выполнен в виде двух полых тел с плоской рабочей излучающей поверхностью, смонти рованных с возможностью регулирования расстояния между ними и поворот вокруг продольной оси от привода, причем нагреватели расположены в одной плоскости параллельно друг другу по обе стороны выработочного отверстия, перпендикулярно направле ншо движения стекловолокна. При этом- окисные нагреватели могут быть выполнены в виде полых параллелепипедов. Кроме того, привод регулирования расстояния между нагревателями и поворота их вокруг продольных осей может быть соединен с электродами посредством втулок из изоляционного материала, прижатых к электродам пружинами. Изменение расстояния между продольными осями окнсных нагревателей и. поворот нагревателей вокруг этих осей приводят к изменению расстояния между нагревателями и холодильными устройствами, что обусловливае изменение теплообмена между нагрева телями и этими устройствами. Это пр водит к перераспределению сопротивления материала нагревателей на отдельных участках, плотности тока и температуры на рабочих излучающих поверхностях нагревателей. Аналогичный эффект достигается также за счет изменения интенсивности охлаждения холодильными устройствами. | Этим достигается регулирование тем- пературного градиента по высоте жарового пространства. Далее, изменение расстояния между продольными осями нагревателей и их поворот вокруг осей приводят к изменению расстояния рабочих излучающих поверхностей нагревателей до заготовки для вытягивания нити. При этом меняется объем жарового пространства, удельное количество тепла на единицу объема и тем самым температурный градиент в этом пространстве. На фиг.1 - показан вертикальньй разрез предложенной печи; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2. Печь содержит корпус 1, имеющий футеровку 2 из огнеупорного материала в котором установлены окисные нагреватели 3, выполненные из стабилизированной двуокиси циркония. Эти нйгреватели имеют форму полых прямоугольных параллелепипедов со сквозными отверстиями на торцах. Продольные оси нагревателей 3, параллельны другдругу и лежат в одной горизонтальной плоскости. Заготовка 4 из кварцевого стекла и вытягиваемое волокно 5 расположены по вертикальной оси. К торцам нагревателей 3 втулками 6 из окиси алюминия прижаты платиновые электроды 7. Втулки вмонтированы в поворотные цапфы 8 и привода регулирования расстояния между нагревателями 3 и поворота их вокруг продольных осей. Прижим втулок 6 и электродов 7 обеспечивается пружинами 9. Привод регулирования между нагревателями 3 и поворота их вокруг продольных осей состоит из винта 10., соединенного посредством вертикальных стоек II, имеющих гайки 12, с цапфаг ми 8. Между корпусом 1 и нагревателями 3 установлены холодильные устройства 13, выполненные в виде полых металлических емкостей с патрубками для подачи и отвода воды. Внутри нагревателей 3 на период предварительного нагрева расположен нагреватель 14, выполненный в виде алундового стержня со спиралью из жаропрочного сплава.

Печь для вытягивания волокна из тугоплавкого стекла работает следующим образом.

Во внутреннюю полость одного из нагревателей 3 вводят нагреватель 14 и производят предварительный нагрев нагревателя 3 до . Затем на этот нагреватель подают напряжение переменного тока промышленной частоты. При начавшемся саморазогреве нагревателя 3 нагреватель 14 удаляют..

Второй нагреватель 3 подвергает ся предварительному нагреву от пер95158. 6

вого нагревателя 3, и затем также включают силовую цепь.

Во время работы печи в жаровое пространство подают заготовку .4 и вытягивают волокно 5 из выработочного отверстия 15.

Вращая винт 10 и поворачивая цапфы 8, а также изменяя интенсивность охлаждения нагревателей 3 холодильными устройствами 13, обеспечивают индивидуальный подбор оптимального температурного градиента по высоте 15 жарового пространства.

JLA

:$$$$ $ $ т

г

Вода

,- I

го

Вода

±

А-А

t и I

tpuK.Z