[发明专利]一种用于VAD沉积粉棒的脱水烧结装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于VAD沉积粉棒的脱水烧结装置及方法，所述装置包括有立架，置于立架上的上下升降装置，上下升降装置与悬臂架相联，在悬臂架的前端连接有一吊杆，吊杆的下方对应安设加热干燥筒，且吊杆从加热干燥筒顶部伸入加热干燥筒的内腔，加热干燥筒上下方分别设置进气口和出气口，其特征在于所述的吊杆下端连接靶棒套筒，在靶棒套筒内设置加热件。本发明实现了待烧结粉棒的上端靶棒端与粉棒下端同时进行双向脱水烧结，从而解决传统方法靶棒端脱水不充分致使生产出的芯棒靶棒端水峰高的问题，改善了烧结粉棒脱水状况，使整个烧结粉棒的脱水更为均衡和充分，从而提高光纤预制棒的加工质量。本发明脱水与烧结一并完成，提高了效率，节省了生产所需时间。

技术领域

本发明涉及一种用于VAD沉积粉棒的脱水烧结装置及方法，属于光纤预制棒制造技术领域。

背景技术

光纤预制棒的制作一直被视作光纤行业的塔尖，当今世界上主流制作预制棒的方法主要分为MCVD,PCVD,OVD以及VAD，其中VAD以其沉积速率高，设备构造简单，生产能力强的特点，多年来一直倍受青睐。由VAD工艺制作出的沉积粉棒还需要经过烧结，退火等工序的处理，由于VAD工艺沉积过程中运用的是水解原理，沉积颗粒中会含有氢氧离子和水分子，因此如何完成对多孔粉棒的脱水和烧结以有效减少沉积过程中火焰带入的氢氧离子和水分子，制作出合格的芯棒，是预制棒制作中十分重要的环节。

VAD方法制作预制棒首先是原料经喷灯水解反应后形成颗粒，然后由于热泳作用往温度梯度低的地方扩散，最终沉积在预置于火焰上端的玻璃靶棒下方，水解后的颗粒沿靶棒下方逐渐往下垂直生长，待沉积完成取出粉棒。然后，沉积后的多孔疏松粉棒需要经脱水、烧结，除去其中残留的氢氧离子和水分子后形成玻璃化的玻璃母棒。对于脱水烧结过程是形成合格预制棒的必不可少的环节，其脱水的完全与否也直接决定了产出光纤的衰减高低。

目前粉棒的脱水、烧结技术一般都是单向进行，即母棒由上往下缓慢进入高温区域，经温度控制技术脱去粉棒中残留的氢氧离子和水分子，在此过程中母棒下端开始进行脱水烧结，随着母棒慢慢下移，靶棒端最后脱水烧结。这样的脱水烧结方式存在较多问题，由于温度是由外向内逐渐扩散，粉棒自然外部先进行脱水烧结，且随着粉棒由上往下运动，垂直方向上粉棒底部自然先进行脱水烧结，这样当接近粉棒靶棒端时，由于靶棒端存在变径处，外径会变小，外侧粉棒更容易预先被脱水烧结，这样氢氧离子和水蒸气就会被束缚在靶棒下端即芯棒内侧而无其他路径排出，最终表现在拉丝过程中同是一根玻璃芯棒，水峰表现为由靶棒端到奶嘴端由高变低的走势，其中，位于靶棒端的芯棒水峰往往很高，其原因主要就是因为，芯棒靠近靶棒端的位置脱水不充分，相比于奶嘴端仍含有比较多的水分子，从而影响预制棒的加工质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种用于VAD沉积粉棒的脱水烧结装置及方法，它能改善烧结粉棒脱水状况，使整个烧结粉棒的脱水更为均衡和充分，从而提高光纤预制棒的加工质量。

本发明脱水烧结装置的技术方案为：包括有立架，置于立架上的上下升降装置，上下升降装置与悬臂架相联，在悬臂架的前端连接有一吊杆，吊杆的下方对应安设加热干燥筒，且吊杆从加热干燥筒顶部伸入加热干燥筒的内腔，加热干燥筒上下方分别设置进气口和出气口，其特征在于所述的吊杆下端连接靶棒套筒，在靶棒套筒内设置加热件。

按上述方案，所述的靶棒套筒包括套筒体，在套筒体上沿轴向开设上下贯通的台阶通孔，上端设置吊杆连接孔，中下方设置靶棒套接孔，在靶棒套接孔内设置加热件。

按上述方案，所述的加热件为石墨电阻加热件，安设于靶棒套接孔内壁，所述靶棒套筒外部设置石墨绝缘保温层。

按上述方案，所述的加热干燥筒包括玻璃筒体，玻璃筒体的上端配置顶盖，玻璃筒体的底部和上端分别设置进气口和出气口，在玻璃筒体的外周安设有石墨电阻加热装置。