一种具有五路气封结构的中频炉的制作方法

本实用新型涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种具有五路气封结构的中频炉。

背景技术：

现阶段使用中频石墨延伸炉进行光纤预制棒制备，在进行延伸时，我们发现光棒表面出现发白、发雾的情况。也就是光棒的微观表面平整度不好，存在大面积细微缺陷，光纤在预制棒表面形成漫反射，所以外观上表现出模糊、发白、发雾。此类光棒经过酸洗之后，因为氢氟酸对表面刻蚀的作用，会进一步加重微缺陷的程度，导致光棒表面粗糙磨手。之后在拉丝过程中会集中表现为拉丝断纤和筛选强度差，这会导致光纤生产效率降低、光纤合格率降低以及生产成本的升高(设备折旧、能源消耗等等)。

为此，必须在延伸流程中对光棒表面的情况进行改善，我们通过分析生产工艺以及生产的历史数据，并参考有关的文献资料。确定从中频炉的气封流量入手，进行工艺改进。

技术实现要素：

为克服现有技术中的光纤生产效率降低、光纤合格率降低及生产成本的升高等问题，提出了一种具有五路气封结构的中频炉，包括5路保护气气体密封，包括顶部金属套筒、主气封、炉腔内部、底部、底部气封5处气体密封，所述气体密封的流量不完全相同，所述顶部金属套筒设于主气封的石墨毡上方，且顶部金属套筒的侧面上设有水循环冷却装置，所述顶部金属套筒的侧边上设有进气孔，且顶部金属套筒的底部设有一圈环形的气流导流槽，所述进气孔与气流导流槽连通，所述主气封设于石墨中心管上方，且主气封上设有若干位于同一水平位置的气孔，所述炉腔内部设于石墨绝缘层的外围，所述底部上设有的气封设于石墨中心管的下方，分为横向气封和纵向气封，所述石墨中心管外侧套装有绝缘层，所述石墨中心管的底部设有若干层石墨板，所述底部气封设于底部的石墨板内，且底部气封入口设于石墨板的侧壁上。

作为优选的，所述顶部金属套筒为圆心桶装结构，且顶部金属套筒的侧壁上设有的水循环冷却装置包括进水口、出水口和循环水槽，且所述进水口和出水口上下相邻。

通过采用上述技术方案，圆筒的状的结构与光棒的形状相适配，侧壁上设有的水循环冷却装置能够通过进水口和出水口不断的更换循环水槽中的水，能够将进入中频炉的光棒进行降温，满足其对温度的需求，进水口和出水口之间的上下层关系，能够确保冷却水的正常流动。

作为优选的，所述进气孔设于顶部金属套筒侧壁上，且与进水口在底部金属套筒上对称分布，所述气流导流槽设于循环水槽的正下方。

通过采用上述技术方案，进气孔与进水孔在顶部金属套筒上相对称，能够避免进水管道与进气管相互影响，气体导流槽设于金属套筒的底部，用于顶部金属套筒与石墨中心管之间的密封，气体管道设于循环水槽的正下方，也能够避免相之间发生影响。

作为优选的，所述顶部金属套筒的侧壁上还设有相互对称的两个空心圆柱体把手，且圆柱体把手通过焊接的方式连接在顶部金属套筒上。

通过采用上述技术方案，顶部金属套筒的侧壁上设有空心的圆柱体把手，可以便于顶部金属套筒的安装，同时空心的设计也能够减少整体的重量，降低成本。

作为优选的，所述主气封的气孔均匀分布在石墨中心管上，包括24个气孔，且通过一个进气阀门控制。

通过采用上述技术方案，主气封上通过一个进气阀门控制24个气孔，通过均匀分布的24路气孔通向石墨中心管内，给中频炉内提供足够的保护气体，从而保证光棒的质量。

作为优选的，所述石墨中心管底部设有的气封包括横向气封和纵向气封，横向气封设于石墨中心管和石墨板底座之间，纵向气封设于石墨中心管和绝缘层之间。

通过采用上述技术方案，石墨中心管底部的气封中的横向气封填充在密封石墨中心管和石墨板底座之间的，纵向气封填充在密封石墨中心管和绝缘层之间，实现了对石墨中心管和侧面和底部的密封。

作为优选的，所述底部气封贯穿中频炉底部的石墨板，且气封入口设于石墨板的外侧壁上，所述石墨板为带有半圆形缺口的矩形板，且带有半圆形缺口的一边两端对称设有矩形的卡槽。

通过采用上述技术方案，底部的石墨板采用带有半圆形缺口的矩形板，通过对称的拼凑可以形成一个圆形的穿孔，同时矩形板形成稳固的石墨板底座，设于半圆形缺口的一侧两端设有矩形卡槽，用于对称的两块矩形板之间的连接固定。

作为优选的，所述金属套筒、主气封、炉腔内部、底部、底部气封5处气体密封的流量分别为20l/min、50l/min、10l/min、28l/min、28l/min。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

在生产过程中炉体一共使用5路氮气进行气封保护，分别是顶部金属套筒、主气封、炉腔内部、底部、底部气封，设置的气封流量分别为20l/min、50l/min、10l/min、28l/min、28l/min。而根据中频炉的气流流向，我们发现，顶部金属套筒在主气封石墨毡之上，主要用于隔绝外部气流，并不通入炉腔内部，并不构成反应条件。主气封主要用于炉腔内部吹拂，将反应物带出炉腔，但是因为设计缘故，主气封位置在石墨中心管上方，同时气体流量较大，并且其上方存在气封石墨毡，气流主要向下吹拂。在实际生产过程中，我们会将石墨中心管加热到2150℃，会有一部分的c原子挥发出来，同时氮气从上方经过此温度最高区域，会在熔融的二氧化硅表面发生碳热还原反应，生成氮化硅。炉腔内部用于石墨绝缘层外围气封，保护石墨件，因为位置不在炉腔内且气流流量较小，不会影响光棒表面。底部的位置在石墨中心管下方，分为两路，一路在石墨中心管和石墨绝缘层之间向上吹拂，另一路横向吹拂气封保护石墨中心管，进入炉腔内部气流较少，对于发白影响不大。底部气封用于底部气封，位置在炉体最下方，基本不会影响表面发白。

附图说明

图1是一种具有五路气封结构的中频炉的剖面图；

图2是顶部金属套筒的剖面图；

图3是顶部金属套筒的俯视图；

图4是底部气封石墨板的结构图。

附图标记：1、金属套筒；11、进水口；12、出水口；13、循环水槽；14、进气孔；15、气流导流槽；16、圆柱体把手；2、主气封；21、进气阀门；3、炉腔内部；4、底部；5、底部气封；51、气封入口。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1和图2所示：一种具有五路气封结构的中频炉，包括5路保护气气体密封，包括顶部金属套筒1、主气封2、炉腔内部3、底部4、底部气封5处气体密封，所述气体密封的流量不完全相同，所述顶部金属套筒1设于主气封2的石墨毡上方，且顶部金属套筒1的侧面上设有水循环冷却装置，所述顶部金属套筒1的侧边上设有进气孔14，且顶部金属套筒1的底部4设有一圈环形的气流导流槽15，所述进气孔14与气流导流槽15连通，所述主气封2设于石墨中心管上方，且主气封2上设有若干位于同一水平位置的气孔，所述炉腔内部3设于石墨绝缘层的外围，所述底部4上设有的气封设于石墨中心管的下方，分为横向气封和纵向气封，所述石墨中心管外侧套装有绝缘层，所述石墨中心管的底部4设有若干层石墨板，所述底部气封5设于底部4的石墨板内，且底部4气封入口51设于石墨板的侧壁上。

如图1、图2及图3所示：顶部金属套筒1为圆心桶装结构，且顶部金属套筒1的侧壁上设有的水循环冷却装置包括进水口11、出水口12和循环水槽13，且所述进水口11和出水口12上下相邻。圆筒的状的结构与光棒的形状相适配，侧壁上设有的水循环冷却装置能够通过进水口11和出水口12不断的更换循环水槽13中的水，能够将进入中频炉的光棒进行降温，满足其对温度的需求，进水口11和出水口12之间的上下层关系，能够确保冷却水的正常流动。

如图1、图2及图3所示：进气孔14设于顶部金属套筒1侧壁上，且与进水口11在顶部金属套筒1上对称分布，所述气流导流槽15设于循环水槽13的正下方。进气孔14与进水孔在顶部金属套筒1上相对称，能够避免进水管道与进气管相互影响，气体导流槽设于金属套筒1的底部，用于顶部金属套筒1与石墨中心管之间的密封，气体管道设于循环水槽13的正下方，也能够避免相之间发生影响。

如图1、图2及图3所示：顶部金属套筒1的侧壁上还设有相互对称的两个空心圆柱体把手16，且圆柱体把手16通过焊接的方式连接在顶部金属套筒1上。顶部金属套筒1的侧壁上设有空心的圆柱体把手16，可以便于顶部金属套筒1的安装，同时空心的设计也能够减少整体的重量，降低成本。

实施例2

如图1和图2所示：一种具有五路气封结构的中频炉，包括5路保护气气体密封，包括顶部金属套筒1、主气封2、炉腔内部3、底部4、底部气封5处气体密封，所述气体密封的流量不完全相同，所述顶部金属套筒1设于主气封2的石墨毡上方，且顶部金属套筒1的侧面上设有水循环冷却装置，所述顶部金属套筒1的侧边上设有进气孔14，且顶部金属套筒1的底部4设有一圈环形的气流导流槽15，所述进气孔14与气流导流槽15连通，所述主气封2设于石墨中心管上方，且主气封2上设有若干位于同一水平位置的气孔，所述炉腔内部3设于石墨绝缘层的外围，所述底部4上设有的气封设于石墨中心管的下方，分为横向气封和纵向气封，所述石墨中心管外侧套装有绝缘层，所述石墨中心管的底部4设有若干层石墨板，所述底部气封5设于底部4的石墨板内，且底部4气封入口51设于石墨板的侧壁上。

如图1所示：主气封2的气孔均匀分布在石墨中心管上，包括24个气孔，且通过一个进气阀门21控制。主气封2上通过一个进气阀门21控制24个气孔，通过均匀分布的24路气孔通向石墨中心管内，给中频炉内提供足够的保护气体，从而保证光棒的质量。

如图1所示：石墨中心管底部4设有的气封包括横向气封和纵向气封，横向气封设于石墨中心管和石墨板底座之间，纵向气封设于石墨中心管和绝缘层之间。石墨中心管底部4的气封中的横向气封填充在密封石墨中心管和石墨板底座之间的，纵向气封填充在密封石墨中心管和绝缘层之间，实现了对石墨中心管和侧面和底部4的密封。

如图1和图4所示：底部气封5贯穿中频炉底部4的石墨板，且气封入口51设于石墨板的外侧壁上，所述石墨板为带有半圆形缺口的矩形板，且带有半圆形缺口的一边两端对称设有矩形的卡槽。底部4的石墨板采用带有半圆形缺口的矩形板，通过对称的拼凑可以形成一个圆形的穿孔，同时矩形板形成稳固的石墨板底座，设于半圆形缺口的一侧两端设有矩形卡槽，用于对称的两块矩形板之间的连接固定。

如图1所示：金属套筒1、主气封2、炉腔内部3、底部4、底部气封5处气体密封的流量分别为20l/min、50l/min、10l/min、28l/min、28l/min。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。