CS269482B1 - Electric resistance furnace for contactless drawing quartz rods and tubes intended for optical fibres production - Google Patents

Abstract

Podstatnou ěásti elektrické odporové pece je grafitová topná sestava z technologických důvodů tažení tyčí 2i trubic vertikálně orientovaná, sestávající ee z topného Slánku a dvou grafitových přívodů. Topný článek i grafitové přívody jsou na styčných koncích opatřeny osazením, a to Širším osazením topného článku, zmenšujícím elektrický přechodový odpor, a užším osazením grafitových přívodů, zasahujícím do pracovního prostoru a stabilizujícím topnou zónu, vymezenou vnitřním průměrem topného článku. Grafitová topná sestava je odizolována od kovové konstrukce pece v nejnamáhanéjší oblasti topného článku a užšího osazení grafitových přívodů tepelnou izolací ze žáruvzdorných, zejména grafitových vláken, zajištěných keramickou mezistěnou, za níž je s výhodou uložena tepelná izolace z korundových dutých granulí, oddělená keramickým válcem od tepelné izolace ze sklokeramických vláken.Substantial parts of electrical resistance The furnace is a graphite heating assembly made of technological reasons to pull rods 2i tubes vertically oriented, consisting of ee of heating salt and two graphite leads. Heating element and graphite inlets are on provided with a shoulder at the contact ends Wider shoulder of heating element, decreasing electrical transition resistance, and narrower by installing graphite leads, intervening into the working space and stabilizing a heating zone defined by an inner diameter heating element. The graphite heating assembly is insulated from the furnace metal structure in the heaviest heating element areas a narrower installation of graphite leads insulation of refractory, especially graphite fibers, secured with ceramic a partition behind which it is preferably stored thermal insulation of corundum hollow granules separated by a thermal cylinder glass ceramic fiber insulation.

Description

CS 269 482 Bl 1 ;¥ Vynález es týká elektrická odporové pece pro bezkontaktní tažení křemenných tyčí atrubic, určených k výrobě optických vláken. Pec zahrnuje kovovou konatrukci, která jotvořena vnějěím a vnitřním pláětěm a víky a uvnitř konstrukce uleženou svisle orien-tovanou dělenou grafitovou topnou sestavou, která je od kovové konstrukce pece oddále-na tepelnou izolací. Vnitřní plechá topné sestavy vytváří pracovní prostor e přívodyinertního plynu. Topná sestava je tvořena grafitovým topným článkem a dvčma protileh-lými grafitovými přívody. Grafitové přívody topné sestavy jsou napojeny na vedou chla-zená kovová vlka, která Jsou připojena na přived elektrického proudu. Při třístupňové technologii výroby optických vláken se v první fázi zhotoví křemenný ;ingot, který může být získán zupraveného horského křiStálu, vyskytujícího se v přírodě,nebo z těkavých sloučenin křemíku, např. chloridu křemičitého, depozici v plazmovémhořáku. Získaný křemenný ingot se obrousí na požadované geometrické rozměry a k odstra-nění povrchových nečistot se dále louži ve zředěné kyselině fluorovodíkové. Ve druhéfázi třístupňové výroby optických vláken se křemenný ingot požadovaných geometrickýchrozměrů a vysoké chemické čistoty zahřívá na teplotu cca 1 900 *C v inertní atmosféře.The invention relates to an electrical resistance furnace for the contactless drawing of quartz rods for the production of optical fibers. The furnace includes a metal conctruction which is formed by an outer and inner liner and lids and an internally oriented, divided graphite heating assembly within the structure, which is separated from the furnace metal structure by thermal insulation. The inner sheet of the heating assembly creates the working space e of the gas supply. The heating assembly consists of a graphite heating element and two opposing graphite leads. The graphite inlet of the heating assembly is connected to a lead cooled metal wolf that is connected to an electric current. In the three-stage optical fiber manufacturing technology, a quartz ingot can be produced in the first phase, which can be obtained from a modified mountain rock occurring in nature, or from volatile silicon compounds such as silicon chloride deposited in a plasma burner. The quartz ingot obtained is ground to the desired geometric dimensions and further puddled in dilute hydrofluoric acid to remove surface impurities. In the second phase of the three-stage production of optical fibers, the quartz ingot of the desired geometrical dimensions and high chemical purity is heated to about 1900 ° C in an inert atmosphere.

Po netaveni ingotu se z něj prostřednictvím tažného zařízená táhnou křemenné tyčinky.Quartz rods are pulled out of the ingot by a pull-out device.

Ve třetí fázi třístupňové výroby se z křemenných tyčinek táhnou optická vlákna. Výchozím polotovarem pro tažení optických vláken je vždy preforma, což je tyčinka, je-jíž chemická čistota a optické vlastnosti, jako je homogenita, index lomu, světelná pro-pustnost apod., musí být shodné s vlastnostmi výsledného optického vlákna. Mime poža-davků na vysokou optickou čistotu jsou na tuto preformu kladeny i značné nároky na přes-nost požadovaných geometrických rozměrů a neporuěenost povrchu. Navrhované řeěení sevztahuje k výrobě tyčinek nebo trubic z křemenných ingotů pro účely výroby optickýchvláken.In the third stage of the three-stage production, the optical fibers are pulled from the quartz rods. The starting material for drawing optical fibers is always the preform, which is a rod whose chemical purity and optical properties, such as homogeneity, refractive index, light permeability, and the like, must be identical to those of the resulting optical fiber. Due to the high optical purity requirements, considerable demands are placed on the precision of the required geometrical dimensions and surface integrity. The proposed solution extends to the production of quartz ingots or tubes for the production of optical fibers.

Je známa výroba křemenných trubic, případně i tyčinek v indukční peci. Nejprve se kře-menný ingot roztaví v grafitovém kelímku a vnějSÍ povrch trubic nebo tyčinek se běhemtažení tvaruje grafitovým kroužkem, který se věak při vysokých teplotách taženi kolem1 800 až 1 900 eC opaluje, jeho povrch hrubne a kopíruje se na povrch trubic, či tyči-nek. Při styku křemenného skla a grafitu za vysokých teplot dochází ke kontaminaci skla,což je pro účely zpracování na optické vlákno nepřípustné. Indukční pec má topný článekvytvořen z grafitových kroužků, které jsou Izolovány sazemi od nosného válce z opakníhokřemene, který je ovinut vodou chlazeným induktorem. Nevýhoda řeěení spočívá v kontami-naci okolí sazemi z izolační vrstvy. Další nevýhodou je poměrně složité elektrické za-řízení. Z těchto poznatků vyplynul požadavek vyvinout·technologii bezkontaktního taženi prefo-rem, při němž křemenné sklo ingotu nepřijde v průběhu ohřevu a taženi, až do stuhnutí,do styku s žádným materiálem. Proto byla zvolena k výrobě preřorem elektrická odporovápec.It is known to produce quartz tubes or rods in an induction furnace. First, the quartz ingot is melted in a graphite crucible, and the outer surface of the tubes or rods is shaped by a graphite ring which, at high drawing temperatures of about 1800 to 1900 eC, is tan, its surface coarse and copied to the tube or rod surface. nek. When high temperature quartz glass and graphite come into contact, glass contamination occurs, which is unacceptable for optical fiber processing. The induction furnace has a heating element made of graphite rings, which are insulated with soot from a support roll of opaque, which is wrapped with a water-cooled inductor. The disadvantage of the solution lies in the contamination of the surroundings with soot from the insulating layer. Another disadvantage is the relatively complex electrical equipment. From this knowledge, the requirement to develop a technology of contactless drawing by the prefix, in which the quartz glass of the ingot does not come into contact with any material during heating and drawing, until solidification, has emerged. Therefore, an electrical resistor was chosen for the production.

Elektrická odporová pec, sloužící k bezkontaktnímu svařování eilnostěných trubic, pří-padně tyčí z křemenného skla vysoké čistoty, je popsána v československém autorském os-vědčeni č. 255 210. Elektrická odporová pec, popsaná v tomto vynálezu, je součástí za-řízení, které dále zahrnuje zasouvací a centrovací mechanismy k posuvu a vystředěníkřemenných tyči či trubic do středu pracovního prostoru uvnitř elektrické odporové pe-ce, ve které se provádí řízený ohřev čelních ploch tyčí či trubic, jejich svařování iochlazení. K zahřátí čelních ploch trubic či tyči slouží elektrická odporová pec · vál-covitým topným elementem z nekovového vodivého materiálu, např. grafitu vysoké čistoty.An electric resistance furnace, used for contactless welding of refractory tubes or high purity quartz glass rods, is described in Czechoslovakian Patent No. 255 210. The electric resistance furnace described in this invention is part of the device which it further includes retractable and centering mechanisms for moving and centering the tube rods into the center of the workspace within the electrical resistance pad, in which controlled heating of the rods or tubes is performed, their welding and cooling. An electric resistance furnace is used to heat the ends of the tubes by means of a cylindrical heating element made of a non-metallic conductive material such as high purity graphite.

Topný válcovitý svisle orientovaný element, jehož průřez Je -v oblasti žádaných vyso-kých teplot zúžen, je na čelních plochách připojen na elektrody. Vnitřní válcovitá plo-cha topného elementu vytváří pracovní prostor, do kterého je přiváděn inertní plyn,který je rovněž přiváděn i k vnějěímu povrchu topného elementu. Topný článek je uloženv kovové konstrukci pece, skládající se z vnitřního a vnějěíhe pláětě, které jsou na- ·? vzájem odděleny tepelnou izolaci. Trubkovitý topný element zajiětuje rozdělení teplot- Λ ního gradientu podél pracovního prostoru. Konstrukce pece a odporového topného článku í i tepelná izolace pece jsou určeny pro netavení a svařování křemenných tyčí a trubic, j -,v v 2 CS 269 482 B1 ve velmi úzkém teplotním pásmu, ale nejsou uzpůsobeny pro tažení křemenných tyčí a tru-bic z křemenného Ingotu.The heating cylindrical vertically oriented element, the cross section of which is tapered in the region of the desired high temperatures, is connected to the electrodes on the end faces. The inner cylindrical surface of the heating element forms a working space into which an inert gas is supplied, which is also supplied to the external surface of the heating element. The heating element is embedded in a metal furnace structure, consisting of an inner and outer cover that are embedded in the furnace. thermal insulation. The tubular heating element provides a distribution of the temperature gradient along the working space. The furnace and resistance heating element design as well as the furnace thermal insulation are intended for the non-melting and welding of quartz rods and tubes in a very narrow temperature zone, but are not adapted for drawing quartz bars and quartz tubes. Ingot.

Uvedené nevýhody se odstraní nebe podstatné omezí u elektrické odporové pece pro bez-kontaktní tažení křemenných tyčí a trubic, určených pro výrobu optických vláken, podlevynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že topný článek i oba grafitové přívody top-né sestavy jsou na styčných koncích opatřeny osazením, a to topný článek vné situovanýmširším osazením a grafitové přívody užSím osazením, které zasahuje do pracovního prosto-ru, jenž je ve spodní části opatřen na čele horizontálné suvnými uzavíracími destičkami.Vné topného článku a užSího osazení grafitových přívodů je uložena tepelná izolace zežáruvzdorných nekovových vláken, zejména grafitových, v žáruvzdorné keramické mezisténé,která je s výhodou zhotovena z materiálu o vysokém obsahu oxidu hlinitého. Vné mezisté-ny a grafitových přívodů je uložena tepelná izolace, vytvořená z materiálů, obsahujícíchoxid hlinitý. Z hlediska centrování při sestavování jednotlivých grafitových dílů topné sestavy,tj. topného článku a grafitových přívodů, je podle vynálezu výhodné, když širéí osazenítopného článku je opatřeno středícími výstupky, zapadajícími do centrovacích výstupkůužčího osazení grafitových přívodů.The above drawbacks are eliminated and substantially reduced in the electrical resistance furnace for contactless drawing of quartz rods and tubes for the production of optical fibers according to the invention. The essence of the invention is that both the heating element and the two graphite conduits of the heating assembly are provided with a shoulder at the ends of the heating assembly, namely a heating element extending through a wider shoulder and a graphite conduit which extends into the working space which is at the bottom The thermal insulation of refractory non-metallic fibers, in particular graphite, is placed in the refractory ceramic intermediate layer, which is preferably made of a high alumina material. The external intermediate and graphite inlets are provided with thermal insulation made of aluminum oxide-containing materials. In terms of centering in the assembly of individual graphite parts of the heating assembly, ie. According to the present invention, it is advantageous if the wiring of the heating element is provided with centering projections engaging the centering projections of the graphite fitting.

Aby se tepelné ztráty dolním otvorem pracovního prostoru při tažení křemenných tyčíči trubic minimalizovaly, jsou s výhodou podle vynálezu grafitové destičky zhotoveny zgrafitu, případné ze žáruvzdorného keramického materiálu, a jsou opatřeny půlkruhovýmivýřezy, tvořícími kruhový otvor v ose pracovního prostoru. K zamezení tepelných ztrát povrchu pece 1 ke zvýšení životnosti grafitové topné se-stavy slouží tepelná izolace, umísténá vné mezistény a vné grafitových přívodů, která jevytvořena ve výhodném provedení podle vynálezu z korundových dutých granuli, a tato i-zolace je oddélena žáruvzdorným keramickým válcem, zhotoveným z materiálu na bázi oxiduhlinitého, který se opírá o obé Sela kovové konstrukce pece a za nimž je umísténá dalšítepelná izolace ze sklokeramických vláken na bázi oxidu křemičitého, hlinitého, případnézirkoničitého, která je uložena mezi tímto válcem, vnitřním pláštém pece a obéma Belykovové konstrukce pece.In order to minimize heat loss through the lower opening of the working space when the quartz rods are drawn, the graphite plates are preferably made of graphite, possibly of refractory ceramic material, and are provided with semicircular cuts forming a circular opening in the working space axis. In order to avoid the heat loss of the furnace surface 1 to increase the lifetime of the graphite heating system, the thermal insulation, the placed external intermediate walls and the external graphite conduits, which is preferably made of corundum hollow granules, are used, and this isolation is separated by a refractory ceramic cylinder. made of an oxide-aluminum-based material supported on both Sela furnace metal constructions, behind which is additional heat-insulated silica-alumina, possibly zirconium-based, glass ceramic fiber insulation between the cylinder, the inner furnace shell and the two Belyk furnace constructions .

Konstrukce elektrické odporové pece je pomérné nenáročná na výrobu a umožňuje jedno-duché sestavení i demontáž při výméné opotřebované topné sestavy. Širší osazení topnéhočlánku topné sestavy zmenšuje elektrický přechodový odpor mezi topným elementem a grafi-tovými přívody. Užší osazení grafitových přívodů zasahuje do pracovního prostoru a sta-bilizuje gradient teplot v topné zené topného článku. Užší osazení grafitových přívodůje provedeno z konstrukčních důvodů, aby bylo možno zajistit bezpečnou tepelnou Izolacinejnamáhanéjších části topné sestavy. Jelikož v prabovním prostoru a zejména v topnézené topného článku jeou velmi vysoké teploty, je nutno dobře tepelné Izolovat grafito-vou sestavu od kovové konstrůkce pece. Tepelná izolace je volena v tzv. sendvičovém u-spořádáni a různé typy jednotlivých tepelných izolací mají odstupňovanou tepelnou odol-nost, která klesá v radiálním sméru od topné sestavy a podle níž se volí i tlouštkajednotlivých tepelných izolací. Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a je znázornéno schematicky na připoje-ných výkresech, z nichž obr.l značí svislý OBOvý řez elektrickou odporovou pecí a obr. 2svislý osový řez topnou sestavou.The design of the electric resistance furnace is relatively inexpensive to manufacture and allows simple assembly and disassembly when replacing a worn out heating assembly. The wider fitting of the heating element of the heating assembly reduces the electrical transition resistance between the heating element and the graphite leads. Closer fit of graphite leads extends into the working space and stabilizes the temperature gradient in the heated heating element. The narrower installation of the graphite inlets is made for structural reasons in order to ensure a safe thermal insulation of the heavier parts of the heating assembly. Since very high temperatures are present in the fabrication chamber, and in particular in the heating element, it is necessary to heat the graphite assembly from the metal furnace. The thermal insulation is chosen in the so-called sandwich arrangement and the different types of individual thermal insulation have a graded thermal resistance that decreases in the radial direction from the heating assembly and according to which the thickness of the individual thermal insulation is chosen. An exemplary embodiment of the invention is described below and is shown schematically in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a vertical sectional view of an electric resistance furnace and Fig. 2 is a vertical axial section of a heating assembly.

Elektrická odporová pec 1, viz obr. 1, má kovovou konstrukci ze žáruvzdorné oceli,která je tvořena vnšjšlm pláštém 2, vnitřním pláštém 2 a Sely 4, spojujícími válcovésvisle orientované plášté 2, 3 v čelních plochách. Uvnitř kovové konstrukce odporovépece 1 je umísténá válcovitá topná sestava 5, viz obr. 2, zhotovená z vysoce čistéhografitu, která je z technologických důvodů tažení tyči a trubic vertikálně orientovaná.Grafitová topná sestava 5, je dšlená a tvoři ji topný Slánek 6 situovaný v její středníčásti a navazující na horní a dolní grafitový přívod £. Topný článek 6 má na obou kon-cích z vnšjší strany širší osazení 8, které je na styčné ploše s grafitovými přívody T_ CS 269 482 BlThe electric resistance furnace 1, as shown in FIG. 1, has a metal structure made of refractory steel, which consists of an outer shell 2, an inner shell 2 and a shell 4 connecting the cylindrically oriented shells 2, 3 in the end faces. A cylindrical heating assembly 5, shown in FIG. 2, is made of high purity graphite inside the metal structure of the resistor 1, which is, for technological reasons, drawn vertically by the rod and tubes. The graphite heating assembly 5 is made of heater element 6 situated in its the middle part and adjoining the upper and lower graphite wires 6. The heating element 6 has a wider shoulder 8 at both ends from the outside, which is on the contact surface with graphite leads T_ CS 269 482 B1

•patřeno etředicími výstupky 9, zapadajícími do centrovacích výstupků 10 užšího osaze-ní 11 grafitových přívodů 7. Vnitřní plocha grafitové topné sestavy 5, vytváří pracovníprostor, který má větší průměr v topné zóné vymezené pracovním prostorem topného Slán-ku 6 vzhledem k užšímu průměru pracovního prostoru v oblasti užšího osazení 11 grafito-vých přívodů 7. U28Í osazeni 11 grafitových přívodů '£ na vnitřní straní vždy zasahujedo pracovního prostoru a napomáhá stabilití svislého teplotního gradientu tapné zóny.Vníjíí protilehlé konce grafitových přívodů 7 navazuji na mídíná vlka 12, chlazená chladici vodou 13. Obě mídíná víka 12 jsou připojena na přívody 14 elektrického proudu. Dopracovního prostoru se zavádí přívody 18 inertní}plyn, např. dusík, nebo agron, a vpříkladném provedení procházejí oba přívody 15 inertního plynu mídínými víky 12 i gra-fitovými přívody 7. Grafitová topná sostava 5_ je tepelní odizolována od kovové konstrukce odporové pece 1. Tepelné odizolováni je voleno v tzv. sendvičovém uspořádání^a jed-notlivé vrstvy jsou voleny je od stupňováním vzhledem ke klesající tepelné odolnosti ma-teriálů v radiálním smíru od topné soustavy 2 k.vnitřnímu plášti 3, pece 1. V oblastinejvíce tepelní namáhané, vní topného Slánku £ a užšího osazení 11 grafitových přívodů7, je uložena tepelné izolace l6 z žáruvzdorných vláken, např. grafitových, odolná pro-ti teplotám do cca 2 100 °C. Vložení tepelné izolace l6 z grafitových vláken Je zajiš-tíno žáruvzdornou keramickou mezistínou l7, zhotovenou z hmoty a vysokým obsahem oxiduhlinitého a opřenou o výstupek grafitových přívodů 7, vytvořený vní jejich užíích osa-zení 11. Vní této meziatíny 17 a vní grafitových přívodů Ί. je situována tepelné izola-ce 18 z dutých korundových žáruvzdorných granulí, odolávajícím teplotám do cca 1 800 eCIt comprises the centering projections 9 engaging the centering projections 10 of the narrower shoulder 11 of the graphite inlets 7. The inner surface of the graphite heating assembly 5 forms a working space having a larger diameter in the heating zone defined by the working space of the heating element 6 due to the narrower diameter of the working The space of the narrower shoulder 11 of the graphite inlets 7, U28I of the graphite inlet 11 is always on the inside of the working space and helps to stabilize the vertical temperature gradient of the tap zone. The opposite ends of the graphite leads 7 are connected to the wolf 12 cooled by the cooling water 13. The two lids 12 are connected to the power supply 14. An inert gas inlet 18, such as nitrogen or agron, is introduced into the treatment space, and in the exemplary embodiment both inert gas inlets 15 pass through the lids 12 and the graphite inlets 7. The graphite heating assembly 5 is heat insulated from the metal furnace 1. The thermal stripping is chosen in the so-called sandwich arrangement and the individual layers are selected from grading due to the decreasing thermal resistance of the materials in the radial concave from the heating system 2 to the inner shell 3, the furnace 1. the heating element 6 and the narrower installation 11 of the graphite inlets 7, the thermal insulation 16 of refractory fibers, such as graphite, is stored, resistant to temperatures up to about 2100 ° C. The insertion of the graphite fiber thermal insulation 16 is provided by a refractory ceramic intermediate panel 17, made of a high oxide-alumina material and supported by a projection of the graphite inlets 7 formed in their respective mountings 11. It converts this intermediate region 17 into the graphite inlets. thermal insulation 18 is made of hollow corundum refractory granules, resistant to temperatures up to about 1800 eC

Korundové granule Jaou nasypány do prostoru mezi vníjíími plochami grafitových pří-vodů l a keramické mezistíny 16, mezi obíma Sely 4 kovové konstrukce pece 1 a válcem19 se žáruvzdorné keramické hmoty na bázi vysoce hlinitého materiálu. Mezi tímto vál-cem 19, usazeným na spodním Sele pece £, a vnitřním pláítím 3 kovové konstrukce pece 1 >je uložena tepelná izolace 20 ze žáruvzdorných sklokeramických vláken na bázi oxidukřemičitého a hlinitého, odolávající teplotám do cca 1 200 °C. Mezi obíma kovovýmiplášti 2, 3, vnšjším a vnitřním, je vzduchová mezera. Spodní chlazené mídšné víko 12pece 1 Je~vybaveno grafitovými uzavíracími destiSkami 21, horizontální suvnými. DestiS-ky 21 jsou opatřeny půlkruhovými výřezy 22, vytvářejícími v ose pracovního prostoruotvor pro tažení tySe Si trubice.The corundum granules are poured into the space between the graphite furnace surfaces 1 and the ceramic intermediate 16, between the two metal structure furnaces 4 and the cylinder 19 with high-alumina refractory ceramic materials. Between this cylinder 19 and the inner shell 3 of the furnace 1, a thermal insulation 20 of silica-alumina refractory ceramic fibers resists temperatures up to about 1200 ° C. There is an air gap between the two metal jackets 2, 3, outer and inner. Bottom refrigerated lid 12pece 1 It is equipped with graphite closure plates 21, horizontal sliding. The plates 21 are provided with semicircular cut-outs 22, forming in the axis of the working space a hole for drawing the tube.

Elektrická odporové pec 1 pracuje následovní: Křemenný ingot požadovaných rozměrů, např. délky 1 500 mm a průměru 110 mm, o vy-soké chemické Sistotí a požadované kvalitě povrchu se zasune do topné zóny pracovníhoprostoru tak, že jeho spodní konec zasahuje do spodní Sásti topné zóny. potom se pra-covní prostor dokonale propláchne inertním plynem a do měděných vík 12 se zavede chla-dicí voda 13. Přívody 14 elektrického proudu se do pece začne dodávat elektrická ener-gie. Při postupně se zvyšující teplotě v topné zóně dochází k netavení křemenného in-gotu. V pracovním prostoru je vertikální gradient teplot. V topné zoní jsou teploty1 90C až 2 000 °C a směrem k chlazeným víkům 12 se teplota snižuje. Elektrický příkonodporové pece 1 se při natavování postupní zvyšuje, po natavení ingotu se grafitovéuzavírací destiSky 21 rozevřou a po odkápnutí stéká křemenné sklo vlastní vahou, pra-covním prostorem. Tažené tySinka se zavede mezi válce tažného stroje. Bestičky 21 seuzavřou a křemenná tyč o průměru např. 12 mm prochází pouze otvorem, vytvořeným vý-řezy 22 destiček 21. Elektrický příkon pece při tažení je cca 50 kW. Současně se za-vedením křemenné tyče do tažného stroje se spustí pomalý posun křemenného ingotu, kte-rý je zprostředkován pomocí podávacího zařízeni. Rychlost zasunování křemenného ingo-tu do pracovního prostoru a rychlost tažení tyčinek či trubic Jsou vzájemní vázányhmotnostní bilancí, tj. množstvím utaveného a odtaženého křemenného skla. V případětažení křemenných trubic se použije dutý křemenný ingot, do Jehož vnitřního prostoruse zavádí inertní plyn.The electric resistance furnace 1 operates as follows: The quartz ingot of the required dimensions, eg, 1500 mm in diameter and 110 mm in diameter, of high chemical purity and the required surface quality is inserted into the heating zone of the working space so that its lower end extends into the lower heating section zone. then the working space is thoroughly flushed with inert gas and a cooling water 13 is introduced into the copper lids 12. Electric power is supplied to the furnace via the electric current inlets 14. In gradually increasing temperature in the heating zone, quartz in-gotu is melted. There is a vertical temperature gradient in the workspace. In the heating zone the temperatures are from 90 ° C to 2000 ° C and the temperature decreases towards the cooled lids 12. The electric support furnace 1 is gradually increased during melting, after the ingot is melted, the graphite closing plate 21 opens and after dripping, the quartz glass flows through its own weight, the working space. The drawn tySinka is inserted between the rollers of the towing machine. The beaders 21 close and the quartz rod of a diameter of, for example, 12 mm only passes through the opening formed by the cuts 22 of the plates 21. The electric input of the furnace during drawing is about 50 kW. Simultaneously with the introduction of the quartz rod into the pulling machine, a slow movement of the quartz ingot is initiated, which is mediated by the feeding device. The rate of insertion of the quartz ingot into the working space and the speed of drawing the rods or tubes is a mutual weight balance, i.e. the amount of melted and withdrawn quartz glass. If the quartz tubes are pulled, a hollow quartz ingot is used, into which an inert gas is introduced into the inner space.

Claims (4)

4 CS 269 402 B1 :;í pSedmžtvyhAlezb ;; X. Elektrická odporová pec pro bezkontaktní tažení křemenných tyčí a trubic, určených k výrobá optických vláken, zahrnujfoí kovovou konstrukci tvořenou vnéjáím a vnitř- 'j· ním pláátám e čely a kovovými víky, uvnitř která jo vložena vertikálná orientovaná dálená grafitová sestava, Jejíž vnájál plocha je oddálena od vnitřního pláátá te-pelnou izolací a jejíž vnitřní plocha vytváří pracovní prostor opatřený přívody 1-nertního plynu, přičemž topná sestava Je tvořena grafitovým topným článkem navazu-jícím na dva protilehlá grafitová, přívody, která jsou napojeny na vodou chlazenákovová víka, připojená na přívody elektrickáho proudu, vyznačující se tím, že top-ný článek (6) l oba grafitová přívody (7) jsou na styčných koncích opatřeny osaze-ním (8, 11), topný článek (6) vná situovaným Biráím osazením (8) a grafitová pří-vody (7) užším osazením (ll) zasahujícím do pracovního prostoru, který je ve spod-ní čáeti opatřen na víku (12) horizontálná suvnými uzavíracími.destičkami (21),přičemž vná topného článku (6) a užšího osazení (11) grafitových přívodů (7) jeuložena tepelná izolace (l6) ze žáruvzdorných vláken, zejména grafitových, v žáru-vzdorná keramická mezivrstvá (l7), a výhodou zhotovená ze hmoty s vysokým obsahemoxidu hlinitého, a vná této mezístány (l7) a grafitových přívodů (7) je uloženatepelná izolace (l8, 20) vytvořená z materiálů, obsahujících oxid hlinitý a křemi-čitý.4 EN 269 402 B1:; i pSedmžtvyhAlezb ;; X. An electrical resistance furnace for contactless drawing of quartz rods and tubes for producing optical fibers comprises a metal structure formed by an outer and inner liner and fronts and metal lids, inside which a vertical oriented longitudinal graphite assembly is inserted, of which the surface is spaced apart from the inner liner by thermal insulation and the inner surface of which forms a working space provided with 1-nert gas inlets, the heating assembly being a graphite heating element connected to two opposing graphite conduits which are connected to water-cooled lids connected to the power supply, characterized in that the heating element (6) 1 has both graphite inlets (7) fitted with flanges (8, 11) at the contact ends, a heating element (6) extending outside the fitting (8) ) and graphite feed (7) by narrower shoulder (11) engaging the work the space which is provided in the bottom part on the cover (12) with horizontal sliding closing plates (21), the thermal insulation (16) of the outer element (11) of the graphite leads (7) being placed outside the heating element (6) and refractory fibers, in particular graphite, in refractory ceramic interlayer (17), and preferably made of a high alumina-containing mass, and incorporating a resilient insulation (18, 20) made of materials of this interposition (17) and graphite leads (7) containing alumina and silica. 2. Elektrická odporová pec podle bodu 1, vyznačující se tím, že áiráí osazení (8) top-ného článku (6) je opatřeno středícími výstupky (S) zapadajícími do centrovacíchvýstupků (10) užáího osazení (11)grafitových přívodů (7).An electric resistance furnace according to claim 1, characterized in that the flange (8) of the heating element (6) is provided with centering projections (S) engaging the centering projections (10) of the graphite flange (7). 3. Elektrická odporová pec podle bodu 1, vyznačující se tím, že uzavírací destičky (21)jsou opatřeny půlkruhovými výřezy (22), tvořícími kruhový otvor v ose pracovníhoprostoru, a jsou zhotoveny z grafitu, případná ze žáruvzdorného keramického mate-riálu.3. An electric resistance furnace according to claim 1, characterized in that the closure plates (21) are provided with semicircular cut-outs (22) forming an annular opening in the working space axis and made of graphite, optionally made of a refractory ceramic material. 4. Elektrická odporová pec podle bodu 1, vyznačující se tím, že tepelná izolace (l8, 20) obsahující oxid hlinitý je tvořena tepelnou izolaci (18) z korundových dutýchgranulí, která je umístána vná keramická mezistány (l7) a grafitových přívodů (7)a je oddálena žáruvzdorným keramickým válcem (19), zhotoveným z materiálu na bázioxidu hlinitého a uloženým na spodním čele (4), od tepelná izolace (20) ze skloke-ramických vláken na bázi oxidu křemičitého a hlinitého, která je uložena mezi tím-to válcem (l9), vnitřním pláátám (3) a obáma čely (4). 2 výkresy4. An electric resistance furnace according to claim 1, characterized in that the aluminum oxide-containing thermal insulation (18, 20) is formed by a corundum hollow granule thermal insulation (18) which is positioned outside the ceramic intermediate wall (17) and graphite inlets (7). and is spaced apart by a refractory ceramic cylinder (19) made of aluminum oxide base material deposited on the lower face (4), from a thermal insulation (20) of silica-alumina based fiberglass fiber deposited between it and cylinder (19), inner liner (3) and obama of the forehead (4). 2 drawings