[发明专利]一种制备低羟基石英套管的装置及方法

权利要求书

1.一种制备低羟基石英套管的装置，其包括料斗、玻璃化炉、脱水炉，其特征在于：其还包括内石英管、外石英管，所述料斗内装有二氧化硅微粉，所述料斗为封闭容器，所述料斗设置有进料口，所述料斗的底部设置有出料口，所述内石英管位于所述外石英管的内腔，所述内石英管的中心轴线盒所述外石英管的中心轴线互相重合，所述内石英管的外壁和所述外石英管的内壁间形成环形腔体，所述内石英管、外石英管的底端面封装有石英隔板，所述外石英管的上端连接有上尾管，所述上尾管的下端环面、外石英管的上端环面间无缝焊接，所述内石英管的上端环面盖装有盖板，所述上尾管的上端部开口连通料斗的出料口，所述上尾管的外环面布置有所述脱水炉，所述上尾管的下部外环面侧向开有进气管，所述进气管位于所述脱水炉的下方，所述上尾管的上部外环面侧向开有排气管，所述料斗的出料口和所述上尾管的上端部开口间设置有进料控制阀，所述排气管、料斗的上部分别通过管路连通至真空泵，所述外石英管的外环面布置有所述玻璃化炉，所述玻璃化炉可沿着所述外石英管的中心轴线平行向移动，所述料斗通过料斗排气管连接至所述真空泵，所述料斗排气管上布置有阀门。

2.如权利要求1所述的一种制备低羟基石英套管的装置，其特征在于：所述阀门为电动阀。

3.如权利要求1所述的一种制备低羟基石英套管的装置，其特征在于：所述进料控制阀和所述料斗的出料口、所述上尾管的上端部开口两者之间密封连接。

4.如权利要求1所述的一种制备低羟基石英套管的装置，其特征在于：所述内石英管和外石英管的上端设置有中心轴定位连接结构，所述中心轴定位连接结构具体为定位架结构，所述定位架结构的中心设置有所述盖板，所述盖板的外环部下凸形成定位环，内石英管的顶部嵌装于定位环所形成的空腔内，所述定位架的连接杆的焊接连接所述外石英管的对应位置的内壁。

5.如权利要求4所述的一种制备低羟基石英套管的装置，其特征在于：所述定位架结构和所述外石英管通过模具一体成型，为一个整体结构。

6.如权利要求4所述的一种制备低羟基石英套管的装置，其特征在于：所述内石英管的顶部侧壁开有槽口，该槽口用于抽真空，所述盖板的直径大于所述内石英管的直径。

7.如权利要求1所述的一种制备低羟基石英套管的装置，其特征在于：所述石英隔板支承于下尾管，下尾管的高度确保所述玻璃化炉对于所述环形腔体内的物料的正常玻璃化。

8.一种制造低羟基石英套管的方法，其特征在于：采用如权利要求1至8任一权利要求中所述的一种制备低羟基石英套管的装置，其具体步骤如下：

a通过入料口向料斗中通入二氧化硅微粉；

b开启真空泵，此时阀门开启，分别将料斗、石英组件所形成的腔体进行抽真空处理，要求压力不高于10Pa，压力到位后，继续抽真空2小时～5小时，生产过程中真空泵始终开启；

c将玻璃化炉降至中心与下尾管的上端等高处，脱水炉位于进气管上方，位置保持不变，对玻璃化炉和脱水炉进行升温，脱水炉温度升至1130℃～1250℃，玻璃化炉温度升至1420℃～1500℃；

d关闭阀门，然后由进气管通入氦气、氯气混合气，氦气流量0.5slm～5slm，氯气流量0.05slm～0.5slm，同时调节真空泵；

e玻璃化炉逐渐提升至直至玻璃化炉的中心位于外石英管的最高位置，对内石英管外壁、外石英管内壁进行脱羟处理，然后以匀速返回；

f开启进料控制阀，二氧化硅微粉自然下落，经过脱水炉时，在高温和氯气环境下被脱羟，落至底部时在高温石英玻璃表面逐渐形成透明石英玻璃；

g随着步骤f所述过程的进行，玻璃化炉向上移动至玻璃化炉的中心位于外石英管的最高位置，移动总长由内石英管和外石英管长度决定，内石英管、外石英管和环形腔体内石英管组合得到光纤预制棒用低羟基石英套管。

9.如权利要求8所述的一种制造低羟基石英套管的方法，其特征在于：所述二氧化硅微粉以四氯化硅、有机硅烷等为原料，通过气相合成法制得，要求原料纯度不低于99.9％。所述二氧化硅微粉粒径不大于30微米。