[发明专利]一种连熔炉拉制大直径光纤预制棒的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种石英制品，特别是一种连熔炉拉制大直径光纤预制棒的方法。

背景技术

光纤石英预制棒具有更高纯度和高张力强度，高度的光学稳定性等特点，市场需求量大，适用军队、民用、航空等通信（讯）领域。目前市场上只有一般直径为几毫米至几十毫米（称光棒），常用的制作工艺是外气相沉积法OVD、气相轴向沉积法VAD，改进气相沉积法MCVD和等离子体化学气相沉积工艺PVCD等混合工艺。目前国内光缆生产厂家约二百多家，大部分他们是靠国外进口光缆或光纤预制棒来生产光纤产品，2013年预计国内需求量在2500吨左右，其国内产的预制棒大约为1250吨左右，剩下的50%需要从国外进口，成本高，造成制棒不如买棒的局面。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种用无芯杆结构的连熔炉拉制大直径光纤预制棒的方法。生产的大直径光纤预制棒高度透明，无核心，无散射。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种连熔炉拉制大直径光纤预制棒的方法，其特点是：

（1）高纯度石英砂的制备

首先将原硅石（SiO₂）表面的泥沙及杂质用水除去；用机械破碎至块径不大于25mm；然后放入混合酸反应池中浸泡48小时后，用水将酸液洗净；进入焙烧，焙烧温度1100℃±10℃，焙烧2小时，恒温一小时；再把焙烧后的石英石取出放入冷水里水淬改变石英石晶体结构；将水淬后的石英石在500℃的温度下烘干；然后进入粉碎机粉碎成粒径为0.25-0.15mm的石英砂；再进入强磁除铁；然后将石英砂分选，然后采用多级浮选，将长石、云母、方解石等杂质浮出，用纯净水与阴阳离子水，将浮选过石英砂反应药洗净；再将洗完的石英砂装入反应釜里，加入混合酸，然后将其封闭，不能将酸渗出，反应釜按每小时60圈的速度转动，石英砂在反应釜里保证24小时反应后，用空气压缩机加压，将废酸回收到玻璃钢管中，然后用纯净水加压注入反应釜里，将微酸洗净，使PH值达到6-7，将反应釜里高纯石英砂取出烘干，烘干温度为1350℃-1400℃，最后冷却备用；

（2）连熔炉改造

将连熔炉内的芯杆拆除，在钨坩埚1底部料台出口下方设有成型装置；成型装置包括与料台出口对接的竖管2，在竖管2的下端设有喇叭口形护口器3，料台底部设置为平滑的缩口段与竖管的上端口对接；

所述竖管直径为30±5mm，竖管高度为40—80 mm，喇叭口形护口器的下口直径为120±5mm，喇叭口形护口器的高度为190±5mm。

（3）大直径光纤预制棒的拉制

将步骤（1）中的石英砂投入步骤（2）所述改造好的连熔炉内，加热使石英砂熔化，并通过计算机系统与激光测径系统结合控制，拉制出符合要求的大直径光纤预制棒。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，步骤（1）中水淬用水采用去离子水，其电导率＜0.2×10^-6 、水温＜15℃。

本发明与现有技术相比，采用无芯杆结构的连熔炉，并经过改造的成型装置拉制出50mm至350mm及以上的大直径光纤预制棒，具有优良的光学均匀性，高度透明，无核心，无散射。其成本低、纯度高，可大幅度降低目前国内预制棒的成本，在技术方面也具有很强的竞争力，完全可以取代进口产品，加速我国光纤产品的推广应用。

附图说明

图1为成型装置的结构简图。

具体实施方式

一种连熔炉拉制大直径光纤预制棒的方法，

（1）高纯度石英砂的制备