Высокотемпературная печь для вытяжки стекловолокна

 

Изобретение относится к химической технологии и может найти применение при изготовлении оптического волокна из тугоплавких материалов, например кварцевого стекла. Изобретение направлено на повышение стабильности параметров волокна за счет поддержания рабочей температуры с точностью +11 - 2 С, а также повышение надежности печи за счет повышения срока, службы нагревателя. Высокотемпературная печь для вытяжки стекловолокна содержит нагреватель 2, предетавлякяций собой полое тело вращения , выполненное в виде двух усеченных конусов, обращенных друг к другу вершинами с расположенной между ними цилиндрической частью, и два токоподводящих электрода, присоединенных к торцам нагревателя, по крайней мере цилиндрическая часть нагревателя выполнена из стеклоуглерода, содержащего - .% алюминия. 2 ил. О) со 4; о сх

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6 ЛИК

„„SU„„1349184 А 1 п 4 С 03 В 37/09, 5/027

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 4 % саар 1 °

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 30. 05.88. Бюл. и 20 .(21) 4015537/29-33 (22) 21.01,86 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР и Особое конструк торское бюро кабельной промышленности (72) Л.Т. Аникин, М.И. Ботвинкин, В.В, Григорьянц, lO.С. Милявский, М.Ф. Попов и В.В, Сторожев (53) 666. 189,2 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 560841, кл. С 03 В 37/02, 1975.

Series II graphite ring furnale.

Каталог фирмы Centor Associates, Inc., Ront. 28, Suncook, У 03275. (54) ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ

ВЫТЯЖКИ СТЕКЛОВОЛОКНА (57) Изобретение относится к химической технологии и может найти применение при изготовлении оптического волокна из тугоплавких материалов, например кварцевого стекла. Изобретение направлено на повышение стабильности параметров волокна за счет поддержания рабочей температуры с о точностью +11 — 2 С, а также повышение надежности печи за счет повышения срока службы нагревателя. Высокотемпературная печь для вытяжки стекловолокна содержит нагреватель 2, представляющий собой полое тело вращения, выполненное в виде двух усеченных конусов, обращенных друг к другу вершинами с расположенной между ними цилиндрической частью, и два токоподводящих электрода, присоединенных к торцам нагревателя, по крайней мере цилиндрическая часть нагревателя выполнена иэ стеклоуглерода, содержащего 5:10 — 5 10 мас.X алюминия. 2 ил.

1349184

Из<>бретение относится к химической техн<>погии и может найти пр»мене30 контакт между токоподводами и тепом накала эа счет токоподводящего слоя

15. В этом случае стлбипьност-ь режима работы сохраняется после г>рог>еде- ния бопьшого числа термичес><их цик- 60 лов.

Корпус печи 1 (фиг, 1) диаметром

200 мм выполнен из листовой нержавеющей стали топщипой 2 мм с водяной рубашкой — системой охлаждения 8.

Высота корпуса 160 мм. Крьппки 9, включая систему охлаждения 8, имеют высоту 20 мм. Нагреватель 2 общей длиной 200 мм выпопнен из с.текпо— ние при изготовпении оптического волокна из тугопллвких млтерилпов, например нз квярцоног< стекла.

Целью изобретения является повышение стабильности парлметров волокна эа счет поддержания рабочей температур>п с точностью +1-2 С, а также повышение надежности печи зя счет повышения срока спужбн нлгреватепя.

На фиг, 1 представлена печь для вытяжки стекловолокна> общий вид; на фиг ° 2 — нлгревлтепь, продопьнь>й 15 разрез.

Вгпсокотемпературная печь дпя вытяжки стекповопокнл состоит иэ корпуса 1, нагреватепя 2, тепповнх экранов 3-5, слоя теппоизопяции 6, ?0 системь> подачи инертног глзл 7, системь> охплждения 8, крьгшки 9, токоподводящего электрода 10, фланца 11, ирис<>вой дилфрагмн 12 °

Нагревятепь 2 состоит иэ трубки

13 (основл нагревлтепя),, токоподводов 14, токоподводящего слоя 15, центральная часть трубки 13, рлспопоженнля между токоподводами 14, служит телом нлкапа.

Сборку такого плгренатепя производят следующим образом. На трубку 13 из стеклоугперода с требуемой длиной, диаметром и топщиной стенки нлденл>от графитовне

14 ря« читянног» диаметра из матс.рияда с коэффициентом термического расширения, равным (бпиэким) стскпоугперодному. Поспе этого нагреватепь готот> к работе, однакс> ;,О во избежание искрения и связан>и.rx c этим бросков тока, вызь>вающих нестабильность температурного режима и усиление коррозии материала, предпочтительно упучп>ить электрический л6 угп< родной трут>ки с;>или. тром 24 мм и TопщиHoé с T< нки 2 мм, нл которую при г>омощи токоподводящс го слоя 15 пяции состоит из трех тепловых экранов 3-5, выпопненннх в ниде цилиндров из стекпоугперодя СУ-2500 с диаметром 70, 85 и 100 мм, толщиной стенки 2 мм и высотой 160 мм, а также слоя грлфитового войлока марки

ВИН-66?5>O 6.

Войлок уложен в корпус кольцами.

Контроль температуры в горячей зоне осуществляется при помощи пирометра.

Рлсход воды на охлаждение печи в рлбочем режиме состлвпяет 1О и/мин, лргона — 0,8 и/мин. Иощность, потребляемая печью дпя,достижения темо перлтурь> 2400 С, рлв»а 6 кВт (напряжение 8 В, ток 750 A)., Печь работает следующим образом, Внутрь печи вводят нижний конец

- лт отовки, Включают продувку аргоном, раскрывая максимально ирисовые дилфрлгмь> и подают охлаждающую воду в кожух печи. После 15-минутной про" дувки уменьшают поток аргона, прикрывают дифрагмь> до минимального зазора и включают электропитание.

По достижении регламентированной температуры включают механизм подачи заготовки и после падения грузика закреппения волокна в механизме вытяжки включают автоматику управпения процессом.

Использование в качестве материатекпоугперода увелиь, т.е. вероятность ты печи в течение

Стекпоугперод практически безость 1-27) в сравпа нагревателя с чивает надежност безотказной раба процесса вытяжки т>потный аморфный пористь>й (порист ппотно посажены злпс>ппицо с торцами трубки 13 дня ток<>подвс дл 14 из графита марки ЭГ-О, Длина верхнего токоподвопл равна 115 мм, нижнего

70 мм. Диаметр обоих токоподводов

50 мм. Питание печи производится через медные токопроводяшие электроды 10. Токот>одводь> 14 злкреппенн в крьппклх 9 скопьзяп1ей посадкой дпя отспеживания изменения размеров нагревлтепя температурой. Верхнее и нижнее отверстия нлгревлтепя соединены с фланцами 11, в которые подается аргон. <1>плицы 11 перекрыты ирисов>пми диафрлгмлми 12 дпя уменьшения расхода аргона и подсоса воздуха внутрь печи, Система теппоизо1 3((ч 1

t t (!!!! !! с 1 раф»»том м Tc р(!». Г»((((. Р(! »M модулем унругостtt, 3»»(ктро»»ронодность его ме»(!.(пе, (»ем у граф»»та.

В условиях работы печи указа»»нп»й

5 нагреватель намного более корроэионностоек, чем графитовый, ибо не имеет преимущественных направлении для разрушения. При одинаковых режимах работы предложенная печь 1 -(ботает беэ замены нагревателя примерно в 2,5-3,0 раза дольше, чем известная.

Введение в стеклоуглерод 5 10

5 10 мас. l алю»(!»ния приводит к существенному улучшению электротермических параметров материала. Кроме того, на 25-307 увеличивается теплопронод»»ость, что повьппает жизнеспособность нагревателя за счет

20 снижения местных перегревов и связанных с этим прогаров стеклоуглерода, а также увеличивается стойкость материала к окислению, что повышает жизнеспособность нагревателя, снижая одновременно загрязнение поверхности волокна продуктами обгорания нагревателя.

2с

Пределы содержания добавки Al t+ выбраны, исходя иэ следуюп1их экспериментально установленных фактов, При содержании Al", меньших 5 10 мас.7., фазовый переход в рабочей области температур не подавляется, теплопроводность и стойкость материала к окислению практически не отличаются от соответствующих характеристик известного стеклоуглерода. При содержа- 40 нии Al + 5 10 мас.7. область фазового перехода и температурной нестабильности сдвигается аа пределы интервала рабочих температур (>2500 С) и дальнейшее легирование не дает су- 45 щественного изменения свойства мате1(»! 1!»(! > t лт1(у)»»»(! л ол(»о »(1 ((1(lit(o е Го »»э

Г(то и(! < (! » å

Т(»к(»м обрлэом, испо.»ьзо»(а»(»»е изобретения обеспечина(т, по сравнению с

»»знестн»»м техннческим porn(ttttca, более высокую стаб»о»ь»»ость параметров нолокна и надежность печи, т.е. ее способность долгонременно выполнять снои функ»п»н. Последнее снижает количество отказов печи, умень»пает отходы и брак волокна, сняэа»пи,п» с остановками печи на смену ньппедшего иэ строя нагревателя. Возрастает производительность труда операторов, возможно вытягивание из крупных заготовок волокна с монтажной длиной до нескольких десятков километров. Печь, согласно изобретению, более экономична, она потребляет меньше электроэнергии за счет большего сопротивления стеклоуглерода, ее нагреватель более коррозионностоек и механически прочен.

Формула изобретения

Высокотемпературная печь для вытяжки стекловолокна, включающая нагреватель н виде полого тела вращения, выполненного из двух усеченных конусов, обращенных друг к другу вершинами с расположенной между ними цилиндрической частью, и два токоподводящих электрода, присоединенных к торцам нагревателя, о т л и ч а ю—

m а я с я тем, что, с целью повышения стабильности параметров волокна за счет поддержания рабочей темпера0 туры с точностью +1 — 2 С, а также поньппения надежности печи эа счет повышения срока службы нагревателя, по крайней мере цилиндрическая часть нагревателя выполнена из стеклоуглерода, содержащего 5 ° 10 -5 10 мас.X алюминия.

Составитель Н, Ильиных

Редактор Е. Зубиетова

Техред "I.Сердюкова

Корректор О. Кравцова

Заказ 3388 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4