光纖拉絲工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光纖拉絲工藝，包括以下步驟：1)熔融拉絲工序：預(yù)制棒在2200℃?2300℃熔融，依靠自身重力下垂拉絲；2)定型冷卻工序：下垂的絲線通過定型管后降溫至500℃?600℃；3)拉絲冷卻工序：絲線通過冷卻裝置進(jìn)一步降溫至30℃?80℃；所述步驟2)中的定型管通過冷卻水進(jìn)行冷卻，冷卻水通過循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)利用，且在循環(huán)過程中進(jìn)行除雜操作；定型管的冷卻層內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流肋，導(dǎo)流肋螺旋纏繞第一金屬管布置，所述冷卻層內(nèi)通有冷卻水，冷卻水沿導(dǎo)流肋運(yùn)動。本發(fā)明設(shè)計一種的光纖拉絲工藝，通過對定型管內(nèi)冷卻水除雜和循環(huán)利用，降低了污垢對熱交換效果的影響，更加有效地保證了冷卻水的冷卻效果；同時采用螺旋布置的導(dǎo)流肋起著防變形、換熱的作用。
【專利說明】
光纖拉絲工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光纖生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種光纖拉絲工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。光導(dǎo)纖維是由兩層折射率不同的玻璃組成，內(nèi)層為光內(nèi)芯，直徑在幾微米至幾十微米，外層的直徑0.1?0.2mm。一般內(nèi)芯玻璃的折射率比外層玻璃大I %。根據(jù)光的折射和全反射原理，當(dāng)光線射到內(nèi)芯和外層界面的角度大于產(chǎn)生全反射的臨界角時，光線透不過界面，全部反射。目前通信中所用的光纖一般是石英光纖。石英的化學(xué)名稱叫二氧化硅(Si02)，它和我們?nèi)粘Ｓ脕斫ǚ孔铀玫纳白拥闹饕煞质窍嗤?。但是普通的石英材料制成的光纖是不能用于通信的。通信光纖必須由純度極高的材料組成；不過，在主體材料里摻入微量的摻雜劑，可以使纖芯和包層的折射率略有不同，這是有利于通信的。制造光纖的方法很多，目前主要有:管內(nèi)CVD (化學(xué)汽相沉積)法，棒內(nèi)CVD法，PCVD (等離子體化學(xué)汽相沉積)法和VAD (軸向汽相沉積)法。但不論用哪一種方法，都要先在高溫下做成預(yù)制棒，然后在高溫爐中加溫軟化，拉成長絲，再進(jìn)行涂覆、套塑，成為光纖芯線。
[0003]現(xiàn)有的光纖生產(chǎn)工藝包括熔融拉絲工序、定型冷卻工序、拉絲冷卻工序、涂覆工序、固化工序，在定型冷卻工藝中，現(xiàn)有的技術(shù)未有合理的冷卻水回收、除雜工藝，冷卻水簡單進(jìn)行回流利用，造成大量的冷卻水的浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本。而定型冷卻工序中定型管氦氣腔室的溫度達(dá)到1000多。C，與冷卻水直接接觸的金屬管的溫度很高，冷卻水循環(huán)后流出溫度達(dá)到60-80°C，在該溫度下偏酸性的硬水(含有較高的Ca離子和Mg離子等)容易腐蝕定型管中金屬管的內(nèi)壁，且容易產(chǎn)生污垢積壓在金屬管內(nèi)壁，影響冷卻水的換熱效率，使得冷卻效果不能得到有效的控制(定型冷卻工藝要求下垂的絲線緩慢降溫至500-600°C)，工藝不穩(wěn)定而具有較高的產(chǎn)品不良率，減少了定型管的維護(hù)周期，而具有較高的維護(hù)成本，增加了冷卻水的浪費(fèi)和損耗，提高了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是提供一種光纖拉絲工藝，使得現(xiàn)有的光纖拉絲工藝在冷卻水未處理、浪費(fèi)大、定型管冷卻效果不穩(wěn)定的缺陷得以解決。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種光纖拉絲工藝，包括以下步驟:
[0006]I)熔融拉絲工序:預(yù)制棒在2200 °C-2300 °C熔融，依靠自身重力下垂拉絲；
[0007]2)定型冷卻工序:下垂的絲線通過定型管后降溫至500°C_600°C;
[0008]3)拉絲冷卻工序:絲線通過冷卻裝置進(jìn)一步降溫至30°C_80°C ；
[0009]所述步驟2)中的定型管通過冷卻水進(jìn)行冷卻，所述冷卻水通過循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)利用，且在循環(huán)過程中進(jìn)行除雜操作；所述定型管從外至內(nèi)依次設(shè)有第一金屬管、第二金屬管、保溫碳管和石墨碳管，第一金屬管的內(nèi)側(cè)壁與第二金屬管的外側(cè)壁構(gòu)成冷卻層，所述冷卻層內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流肋，所述導(dǎo)流肋螺旋纏繞第一金屬管布置，所述冷卻層內(nèi)通有冷卻水，冷卻水沿導(dǎo)流肋運(yùn)動。本發(fā)明設(shè)計一種的光纖拉絲工藝，通過對定型管內(nèi)冷卻水除雜和循環(huán)利用，降低了污垢對熱交換效果的影響，有效地保證了冷卻水的冷卻效果；同時采用螺旋布置的導(dǎo)流肋可以起加強(qiáng)筋的作用，進(jìn)一步有效減少金屬管在高溫的下的膨脹變形、提高了定型管的使用壽命。導(dǎo)流肋引導(dǎo)冷卻水繞定型管內(nèi)部的第二金屬管運(yùn)動，增加了換熱時間，使得冷卻水充分與金屬管換熱；同時導(dǎo)流肋采用熱導(dǎo)體，也進(jìn)一步增加金屬管的散熱面積提高了與冷卻水的熱交換效果。
[0010]可選的，所述導(dǎo)流肋的材料為銅。采用銅作為導(dǎo)流肋，銅是熱的良好導(dǎo)體，同時銅不容易生銹，進(jìn)一步減少冷卻水對其的腐蝕，提高了使用壽命，減少了維護(hù)成本。
[0011]可選的，所述定型管連接冷卻水循環(huán)系統(tǒng);所述冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括軟水器和冷卻器，所述軟水器下側(cè)設(shè)有進(jìn)水管路，所述進(jìn)水管路通過冷卻器后連接定型管下側(cè);所述軟水器上側(cè)通過出水管路連接定型管上側(cè);所述軟水器一側(cè)設(shè)有側(cè)通管路，所述側(cè)通管路連通進(jìn)水管路和出水管路;所述冷卻器包括氯化鈉溶液儲罐和冷凍機(jī)，所述進(jìn)水管路穿過氯化鈉溶液儲罐，與氯化鈉溶液儲罐內(nèi)的液體熱交換，所述氯化鈉溶液儲罐通過回流管路連接軟水器上端;氯化鈉溶液通過冷凍機(jī)制冷，所述氯化鈉溶液還作為再生液清潔軟水器。采用上述的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)置軟水器有效地處理了冷卻水中的Ca離子和Mg離子等，使用氯化鈉溶液作為冷卻劑對進(jìn)水管路進(jìn)行冷卻，氯化鈉溶液的溫度可以控制在-3°C_10°C，便于較快地降低進(jìn)水管路內(nèi)冷卻水的溫度，可以大大縮短冷卻水循環(huán)管路的長度，便于將該裝置安裝光纖生產(chǎn)的現(xiàn)場，而氯化鈉溶液又可以作為軟水器的再生液，通過設(shè)立側(cè)通管路，可以實(shí)現(xiàn)在線清洗再生軟水器，減少了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作，減少了軟水器出現(xiàn)問題可能對定型管使用的影響，該結(jié)構(gòu)簡潔有效，減少整套循環(huán)裝置的占地面積。
[0012]可選的，所述進(jìn)水管路上設(shè)有過濾器。設(shè)置過濾器有效過濾冷卻水中帶有的污垢、金屬肩等雜質(zhì)。
[0013]可選的，所述氯化鈉溶液的溫度控制在0°C_15°C。將氯化鈉溶液的溫度控制0°C-15°C，可以快速地冷卻進(jìn)水管路的溫度。
[0014]可選的，所述進(jìn)水管路近定型管處設(shè)有流量控制閥。設(shè)置流量控制閥并通過流量控制閥有效地控制定型管內(nèi)冷卻水的流量。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]本發(fā)明設(shè)計一種光纖拉絲工藝，通過對定型管內(nèi)冷卻水除雜且循環(huán)利用，降低了污垢對熱交換效果的影響，更加有效地保證了冷卻水的冷卻效果，保證工藝的穩(wěn)定而降低了產(chǎn)品不良率，增大了定型管的維護(hù)周期，降低了維護(hù)成本，減少了冷卻水的浪費(fèi)和損耗，降低了生產(chǎn)成本。采用螺旋布置的導(dǎo)流肋可以起加強(qiáng)筋的作用，進(jìn)一步有效減少金屬管在高溫的下的膨脹變形、提高了定型管的使用壽命。導(dǎo)流肋引導(dǎo)冷卻水繞定型管內(nèi)部的第二金屬管運(yùn)動，增加了換熱時間，使得冷卻水充分與金屬管換熱；同時導(dǎo)流肋采用熱導(dǎo)體，也進(jìn)一步增加金屬管的散熱面積提高了與冷卻水的熱交換效果。
[0017]另外，采用銅作為導(dǎo)流肋，其為熱的良好導(dǎo)體，且銅不容易生銹，進(jìn)一步減少冷卻水對其的腐蝕，提高了使用壽命，減少了維護(hù)成本。采用上述的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)置軟水器有效地處理了冷卻水中的Ca離子和Mg離子等，使用氯化鈉溶液作為冷卻劑對進(jìn)水管路進(jìn)行冷卻，氯化鈉溶液的溫度可以控制在-3°C_10°C，便于較快地降低進(jìn)水管路內(nèi)冷卻水的溫度，可以大大縮短冷卻水循環(huán)管路的長度，便于將該裝置安裝光纖生產(chǎn)的現(xiàn)場，而氯化鈉溶液又可以作為軟水器的再生液，通過設(shè)立側(cè)通管路，可以實(shí)現(xiàn)在線清洗再生軟水器，減少了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作，減少了軟水器出現(xiàn)問題可能對定型管使用的影響，該結(jié)構(gòu)簡潔有效，大大減少整套循環(huán)裝置的占地面積。
[0018]設(shè)置過濾器有效過濾冷卻水中帶有的污垢、金屬肩等雜質(zhì)。將氯化鈉溶液的溫度控制0°C_15°C，可以快速地冷卻進(jìn)水管路的溫度。設(shè)置流量控制閥并通過流量控制閥有效地控制定型管內(nèi)冷卻水的流量。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、效果良好、成本低廉。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的定型管及冷卻循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的定型管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的第二金屬管及冷卻肋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]1、定型管，2、第一金屬管，3、第二金屬管，4、保溫碳管，5、石墨碳管，6、冷卻層，7、導(dǎo)流肋，8、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，9、過濾器，10、流量控制閥，81、軟水器，82、冷卻器，83、進(jìn)水管路，84、出水管路，85側(cè)通管路，86、氯化鈉溶液儲罐，87、冷凍機(jī)，88、回流管路。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0025]本發(fā)明公開了一種光纖拉絲工藝，包括以下步驟(見附圖1):
[0026]I)熔融拉絲工序:預(yù)制棒在2200 °C-2300 °C熔融，依靠自身重力下垂拉絲；
[0027]2)定型冷卻工序:下垂的絲線通過定型管后降溫至500°C_600°C;
[0028]3)拉絲冷卻工序:絲線通過冷卻裝置進(jìn)一步降溫至30°C_80°C。
[0029]本工藝步驟2)還要求控制其降溫速率，避免降溫速度過快，影響產(chǎn)品的各項機(jī)械性能。
[0030]實(shí)施例:本發(fā)明公開了一種定型管的實(shí)施例(見附圖2、3、4)，可應(yīng)用于步驟2)中，定型管I通過冷卻水進(jìn)行冷卻，所述冷卻水通過循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)利用，且在循環(huán)過程中進(jìn)行除雜操作;所述定型管I從外至內(nèi)依次設(shè)有第一金屬管2、第二金屬管3、保溫碳管4和石墨碳管5，第一金屬管2的內(nèi)側(cè)壁與第二金屬管3的外側(cè)壁構(gòu)成冷卻層6，所述冷卻層6內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流肋7，所述導(dǎo)流肋7螺旋纏繞第一金屬管2布置，所述冷卻層6內(nèi)通有冷卻水，冷卻水沿導(dǎo)流肋7運(yùn)動。本發(fā)明通過對定型管內(nèi)冷卻水除雜且循環(huán)利用，降低了污垢對熱交換效果的影響，更加有效地保證了冷卻水的冷卻效果，保證工藝的穩(wěn)定而降低了產(chǎn)品不良率，增大了定型管的維護(hù)周期，降低了維護(hù)成本，減少了冷卻水的浪費(fèi)和損耗，降低了生產(chǎn)成本。采用螺旋布置的導(dǎo)流肋7可以起加強(qiáng)筋的作用，進(jìn)一步有效減少金屬管在高溫的下的膨脹變形、提高了定型管的使用壽命。導(dǎo)流肋7引導(dǎo)冷卻水繞定型管內(nèi)部的第二金屬管3運(yùn)動，增加了換熱時間，使得冷卻水充分與金屬管換熱；同時導(dǎo)流肋7采用熱導(dǎo)體，也進(jìn)一步增加金屬管的散熱面積提高了與冷卻水的熱交換效果。
[0031]所述導(dǎo)流肋7的材料為銅。采用銅作為導(dǎo)流肋7，其為熱的良好導(dǎo)體，同時銅不容易生銹，進(jìn)一步減少冷卻水對其的腐蝕，提高了使用壽命，減少了維護(hù)成本。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中可根據(jù)實(shí)際降低成本需要采用具有鍍鉻不銹鋼材料代替，但是其導(dǎo)熱性能會差一些，其加強(qiáng)的強(qiáng)度會較高，但其一但被腐蝕，將難以處理導(dǎo)流肋帶入的鐵銹。
[0032]所述定型管I連接冷卻水循環(huán)系統(tǒng)8;所述冷卻水循環(huán)系統(tǒng)8包括軟水器81和冷卻器82，所述軟水器81下側(cè)設(shè)有進(jìn)水管路83，所述進(jìn)水管路83通過冷卻器82后連接定型管I下側(cè);所述軟水器81上側(cè)通過出水管路84連接定型管I上側(cè);所述軟水器81—側(cè)設(shè)有側(cè)通管路85，所述側(cè)通管路85連通進(jìn)水管路83和出水管路84;所述冷卻器82包括氯化鈉溶液儲罐86和冷凍機(jī)87，所述進(jìn)水管路83穿過氯化鈉溶液儲罐86，與氯化鈉溶液儲罐86內(nèi)的液體熱交換，所述氯化鈉溶液儲罐86通過回流管路88連接軟水器81上端；氯化鈉溶液通過冷凍機(jī)87制冷，所述氯化鈉溶液還作為再生液清潔軟水器91。采用上述的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)置軟水器81有效地處理了冷卻水中的Ca離子和Mg離子等，使用氯化鈉溶液作為冷卻劑對進(jìn)水管路83進(jìn)行冷卻，氯化鈉溶液的溫度可以控制在-3°C_10°C，便于較快地降低進(jìn)水管路83內(nèi)冷卻水的溫度，可以大大縮短冷卻水循環(huán)管路的長度，便于將該裝置安裝光纖生產(chǎn)的現(xiàn)場，而氯化鈉溶液又可以作為軟水器81的再生液，通過設(shè)立側(cè)通管路85，可以實(shí)現(xiàn)在線清洗再生軟水器81，減少了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作，減少了軟水器81出現(xiàn)問題可能對定型管I使用的影響，該結(jié)構(gòu)簡潔有效，大大減少整套循環(huán)裝置的占地面積。本實(shí)施例中將回流管路連接至氯化鈉儲罐與進(jìn)水管路交換熱量的末端，熱交換過后的氯化鈉溶液的溫度較高(約20-35°C)，其用于對軟水器進(jìn)行清洗在效果較好。
[0033]所述進(jìn)水管路83上設(shè)有過濾器9。設(shè)置過濾器9有效過濾冷卻水中帶有的污垢、金屬肩等雜質(zhì)。所述氯化鈉溶液的溫度控制在0°C-15°C。將氯化鈉溶液的溫度控ffjijO°C-15°C，可以快速地冷卻進(jìn)水管路83的溫度。所述進(jìn)水管路83近定型管I處設(shè)有流量控制閥10。設(shè)置流量控制閥10并通過流量控制閥10有效地控制定型管I內(nèi)冷卻水的流量。氯化鈉溶液控制在10°C左右其冷卻機(jī)運(yùn)行耗能較低，亦能達(dá)到一定流速下冷卻水的冷卻效果，為較優(yōu)的選項。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例實(shí)施時，冷卻水通過軟水器軟化，軟化后的冷卻水通過過濾器過濾，冷卻水經(jīng)過冷卻器。冷卻器通過冷凍機(jī)制冷氯化鈉溶液儲罐內(nèi)的氯化鈉溶液來實(shí)現(xiàn)制冷，冷卻后的氯化鈉溶液與經(jīng)過冷卻器出水管路換熱來實(shí)現(xiàn)冷卻水的冷卻，冷卻水進(jìn)入定型管，沿導(dǎo)流管向上運(yùn)動對定型管的金屬管進(jìn)行降溫，換熱后的熱水通過出水管路回流到軟水器。
[0035]當(dāng)對軟水器進(jìn)行清洗再生時，關(guān)閉出水管路進(jìn)入軟水器的閥門，打開側(cè)通管路閥門，保證冷卻水的循環(huán)不會中斷;與此同時，氯化鈉溶液儲罐的氯化鈉溶液可直接通過回流管路進(jìn)入軟水器，對軟水器進(jìn)行清洗再生，清洗后廢液直接排掉。
[0036]本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，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、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種光纖拉絲工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)熔融拉絲工序:預(yù)制棒在2200°C-2300 °C熔融，依靠自身重力下垂拉絲； 2)定型冷卻工序:下垂的絲線通過定型管后降溫至500°C-600 °C; 3)拉絲冷卻工序:絲線通過冷卻裝置進(jìn)一步降溫至30°C-80 °C; 所述步驟2)中的定型管通過冷卻水進(jìn)行冷卻，所述冷卻水通過循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)利用，且在循環(huán)過程中進(jìn)行除雜操作;所述定型管從外至內(nèi)依次設(shè)有第一金屬管、第二金屬管、保溫碳管和石墨碳管，第一金屬管的內(nèi)側(cè)壁與第二金屬管的外側(cè)壁構(gòu)成冷卻層，所述冷卻層內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流肋，所述導(dǎo)流肋螺旋纏繞第一金屬管布置，所述冷卻層內(nèi)通有冷卻水，冷卻水沿導(dǎo)流肋運(yùn)動。2.如權(quán)利要求1所述的光纖拉絲工藝，其特征在于，所述導(dǎo)流肋的材料為銅。3.如權(quán)利要求1所述的光纖拉絲工藝，其特征在于，所述定型管連接冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；所述冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括軟水器和冷卻器，所述軟水器下側(cè)設(shè)有進(jìn)水管路，所述進(jìn)水管路通過冷卻器后連接定型管下側(cè);所述軟水器上側(cè)通過出水管路連接定型管上側(cè);所述軟水器一側(cè)設(shè)有側(cè)通管路，所述側(cè)通管路連通進(jìn)水管路和出水管路;所述冷卻器包括氯化鈉溶液儲罐和冷凍機(jī)，所述進(jìn)水管路穿過氯化鈉溶液儲罐，與氯化鈉溶液儲罐內(nèi)的液體熱交換，所述氯化鈉溶液儲罐通過回流管路連接軟水器上端;氯化鈉溶液通過冷凍機(jī)制冷，所述氯化鈉溶液還作為再生液清潔軟水器。4.如權(quán)利要求3所述的光纖拉絲工藝，其特征在于，所述進(jìn)水管路上設(shè)有過濾器。5.如權(quán)利要求3所述的光纖拉絲工藝，其特征在于，所述氯化鈉溶液的溫度控制在0°C-15。。。6.如權(quán)利要求3所述的光纖拉絲工藝，其特征在于，所述進(jìn)水管路近定型管處設(shè)有流量控制閥。
【文檔編號】C03B37/025GK105859122SQ201610197261
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】胡濤濤, 吳巧賓, 祝文青
【申請人】杭州富通通信技術(shù)股份有限公司