[实用新型]一种提高OVD烧结效率并延长引杆使用寿命的装置

说明书

本实用新型创造提供了一种提高OVD烧结效率并延长引杆使用寿命的装置，包括设置在引杆与预制棒疏松体之间的限流隔热单元、以及对应限流隔热单元设置的抽风单元；限流隔热单元包括安装在引杆下端的连接耦合器，该连接耦合器下端的连接头上连接有转接头，在转接头的底部通过插销连接预制棒疏松体；所述转接头上设置有上下对应的两层限流板，此两限流板之间设有石英环；所述转接头上设有隔热板。本实用新型创造中，通过双层的限流板和隔热板，有效的隔热，使引杆远离高温区，最大限度的避免引杆在高温下被拉伸变细。并且，有效减少了原材料气体的消耗，缩短了烧结时间，降低预制棒的烧结成本。

技术领域

本发明创造属于光纤预制棒研发和制造技术领域，尤其是涉及一种提高OVD烧结效率并延长引杆使用寿命的装置。

背景技术

OVD预制棒疏松体的烧结是预制棒制备过程中最最重要的一个工艺环节，该过程直接影响到光纤预制棒及光纤各种质量指标，包括预制棒直径均匀性、气泡气线缺陷、光纤损耗等。

OVD烧结的工艺原理是在1500℃的高温环境下脱水、烧结最终形成透明的玻璃预制棒。所谓脱水，是指硅烷醇-氢键合基(Si-OH)与氯气(Cl2)反应，生成玻璃微粒，其化学反应方程式如下：

2Si-OH+Cl2→SiO2+2HCl↑

OVD烧结的工艺过程：硅烷醇-氢键合基(Si-OH)与氯气(Cl2)反应，在高温环境下生长为玻璃微粒，随着He和Cl2从炉心管底部不断的涌入，在抽风的作用下，OVD沉积的疏松体逐渐进入高温区，通过控制转速和进棒的速度，生成的HCl气体不断的被抽风吸出，He小分子通过颗粒之间的间隙不断的把热量从疏松体表层带至芯层，颗粒之间的小气泡不断的溢出，最终形成完全透明的光纤预制棒。

因此光纤预制棒烧结成本受烧结炉的以下几个性能影响：

(1)烧结后预制棒有效长度。疏松体进入烧结炉后，逐渐从脱水区进棒到烧结区，而疏松体的把棒直径偏细，长时间在高温区容易被拉伸变细，存在很大的风险，所以烧结结束时，部分疏松体未完全玻璃化，因此合理的设定进棒位置，提高完全烧结透明区的长度，有利于节约成本。

(2)烧结时间控制。预制棒疏松体在烧结炉经过脱水、烧结形成透明的光纤预制棒。工艺气体包括Cl2和He，Cl2气体有毒性，需要控制抽风压力，保证疏松体可以完全脱水同时无Cl2泄露。He分子较小有利于将热量扩散至疏松体芯层，He价格昂贵。此外通过控制抽风压力，保证烧结炉内无残余的气体且维持炉内温度和压力波动较小。因此在保证预制棒完全烧结的前提下，缩短烧结时间可以减少原材料气体的消耗，节约烧结成本。

(3)烧结引杆的使用寿命。引杆使高纯石英玻璃管，由于其精度、同心度要求较高，价格昂贵；长期高温负重使用不断被拉伸并报废，所以需要频繁更换。其结果不但影响生产的效率，还会增加光纤预制棒得生产成本。

由上可知，为了提高生产效率、降低生产成本，需要缩短烧结时间、延长引杆的使用寿命，同时需要设计合理的设定烧结温度和原材料气体的流量。然而传统的烧结设备结构只有在炉口有一块石英盖板，由于在烧结的高温环境下，引杆进入高温区容易被拉伸变细，需要更换新的烧结引杆，需要时间安装、检查、测试，减低了烧结效率；烧结引杆价格昂贵，频繁增加了生产成本；通入炉内的He、Cl2气体大部分随着抽风被抽走，He价格昂贵，增加了生产成本，Cl2有毒泄漏有很大的安全隐患；大量的热量随着抽风不断的被抽出，增大了发热体的负载，延长了烧结时间。增加了抽风系统的负载，增大了光纤预制棒的生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种提高OVD烧结效率并延长引杆使用寿命的装置。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：