CN105541103B - 一种光纤预制棒疏松体烧结装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种光纤预制棒疏松体烧结装置及其装配方法，该装置包括炉心管，炉心管下部具有炉心管进气口；炉心管内侧底部安装有石英内套以及用于安装和取出石英内套的提拉杆，石英内套底端与炉心管之间设有缓冲垫；石英内套上部设有内套提拉孔，下部设有与炉心管进气口对应的内套进气口；提拉杆下端设有与内套提拉孔匹配的提拉杆钩。本发明创造在炉心管内部设置了石英内套，可以有效、及时的收集和取出掉落的光纤预制棒疏松体，避免了因光纤预制棒疏松体掉落而造成的炉心管报废问题，炉心管更换次数的减少提高了生产效率，降低了生产成本。设置的缓冲垫，降低了玻璃化预制棒掉落砸裂炉心管的风险，提高了炉心管的使用寿命。

Description

一种光纤预制棒疏松体烧结装置及其装配方法

技术领域

本发明创造属于光纤预制棒制造及研发技术领域，尤其是涉及一种光纤预制棒疏松体烧结装置及其装配方法。

背景技术

光纤预制棒的生产主要经过疏松体沉积和疏松体烧结两道工序。疏松体沉积，是通过二氧化硅与二氧化锗粉尘颗粒的沉积，形成白色的圆柱状疏松体，其密度一般在0.2～0.4g/cm³之间，蹭碰时极易断裂。疏松体烧结，是通过将沉积好的预制棒疏松体放置在烧结炉内进行高温烧结，变成透明的玻璃预制棒成品。疏松体烧结工序是产品成型的最终工序，因此烧结炉是用于光纤预制棒生产的一个非常重要的功能设备。

烧结炉设备主要由烧结塔架、控制柜、加热炉和炉心管四部分组成。其中炉心管装置在预制棒疏松体烧结工艺过程中起着非常重要的作用，其保证了预制棒疏松体在烧结过程中不受外界环境的污染以及安全防护的需要：

(1)隔离性。预制棒疏松体在烧结工艺过程中，必须防止金属离子、杂质颗粒等掉落或进入预制棒疏松体，炉心管装置将内部工作环境与外界环境隔离，确保了预制棒疏松体在烧结过程中处于洁净的工艺环境。

(2)安全性。预制棒疏松体在烧结工艺过程中，需要使用剧毒气体氯气进行脱水处理，炉心管装置的整体密封性，可以有效的防止氯气泄漏，提供了安全的生产环境。

(3)稳定性。预制棒疏松体在烧结工艺过程中，需要处于持续稳定的气流场环境中，炉心管装置可以提供稳定的、干净的惰性气氛环境，确保烧结过程可以顺利进行。

实际生产过程中，生产人员在将预制棒疏松体送至炉心管内部进行脱水和烧结时，密度低的预制棒疏松体一方面容易因生产人员的操作手法失误而造成断裂，另一方面容易因送棒机构的松动，造成预制棒疏松体晃动，从而蹭到炉心管内壁导致预制棒疏松体断裂。断裂后的预制棒疏松体掉落在炉心管内后，对预制棒疏松体烧结工艺会造成如下影响：

(1)掉落的疏松体积聚在炉心管底部，可能会堵塞炉心管的进气口，工艺气体无法按照设定的流量进入炉心管内部，从而造成预制棒疏松体的脱水和烧结无法达到预期效果，导致炉心管报废。

(2)掉落的疏松体积聚在炉心管底部，积聚到一定的高度后，会使得预制棒疏松体有效行程变短，造成其无法完成正常的脱水工艺行程或者烧结工艺行程，造成炉心管报废。

(3)疏松体在烧结过程中因送棒机构松动引起的晃动掉落，其已经玻璃化的部分会造成炉心管底部被砸裂，导致炉心管报废。

综上述，光纤预制棒疏松体的一次掉落就可能导致整根炉心管的报废。炉心管一般采用高纯石英玻璃制作，成本较为昂贵，而且炉心管长度一般为3米以上，在搬运、移动过程中容易破碎，因此更换和安装炉心管是一项十分繁重的工作。同时更换新的炉心管会降低光纤预制棒的生产效率，频繁的更换炉心管，更大大的增加了生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种光纤预制棒疏松体烧结装置及其装配方法，有效的克服了因光纤预制棒疏松体掉落至炉心管内造成炉心管报废的缺陷，同时还有效降低因烧结后的玻璃预制棒断落砸裂炉心管的风险，提高了光纤预制棒的生产工艺稳定性，延长了炉心管的使用寿命，降低了光纤预制棒的生产成本。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种光纤预制棒疏松体烧结装置，包括炉心管，所述炉心管下部具有炉心管进气口；还包括炉心管内侧底部匹配安装的石英内套以及用于安装和取出石英内套的提拉杆，石英内套底端与所述炉心管之间设有缓冲垫；所述石英内套上部设有内套提拉孔，下部设有与所述炉心管进气口对应的内套进气口；所述提拉杆下端设有与所述内套提拉孔匹配的提拉杆钩。

进一步，所述缓冲垫为石英棉垫。

进一步，所述内套提拉孔沿所述石英内套圆周方向均布设置数个。

进一步，所述内套提拉孔为沿所述石英内套圆周设置的长孔。

进一步，所述石英内套外壁在所述内套提拉孔上缘处设有由内到外斜向上的斜面。

进一步，所述内套提拉孔为3～6个。

进一步，所述提拉杆为中空的石英管。

进一步，所述提拉杆钩自由端的端面与所述提拉杆的长度方向水平。

进一步，所述提拉杆钩与所述提拉杆的夹角为25°～60°。

上述光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，包括如下步骤：

①将缓冲垫放置于炉心管底部，用提拉杆压平；

②将提拉杆的提拉杆钩钩挂在内套提拉孔内，用提拉杆将石英内套缓慢的送至炉心管底部；

③用提拉杆缓慢的转动石英内套，将内套进气口对准炉心管进气口；

④将提拉杆钩从内套提拉孔退出，从炉心管内缓慢的抽出提拉杆。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

1)在炉心管内部设置了石英内套，可以有效、及时的收集和取出掉落的光纤预制棒疏松体，避免了因光纤预制棒疏松体掉落而造成的炉心管报废问题，炉心管更换次数的减少提高了生产效率，大大降低了生产成本。使用的石英内套含有多个提拉孔，便于提拉杆将提拉杆钩放置其中，提高了工艺便利性，节省了生产时间。同时也避免了因一个提拉孔损坏而无法对石英内套进行提拉的问题，提高石英内套以及炉心管使用寿命。

2)石英内套的外壁在提拉孔上端设置斜面，可以使提拉杆钩有效的、稳定的咬合住石英内套，保证了石英内套在取出过程中的稳定性。

3)在石英内套底端与炉心管之间设置缓冲垫，降低了玻璃化预制棒掉落砸裂炉心管的风险，提高了炉心管的使用寿命。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的结构示意图；

图2为本发明创造中石英内套示的结构意图；

图3为本发明创造中石英内套的内套提拉孔处结构剖视图；

图4为本发明创造中提拉杆的结构示意图。

附图标记说明：

1-炉心管；2-炉心管进气口；3-石英内套；4-提拉杆；5-缓冲垫；6-内套提拉孔；7-内套进气口；8-提拉杆钩；9-斜面。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种光纤预制棒疏松体烧结装置，如图1至4所示，包括炉心管1，所述炉心管1下部具有炉心管进气口2；还包括炉心管1内侧底部匹配安装的石英内套3以及用于安装和取出石英内套3的提拉杆4，该提拉杆4用于收集因断裂而掉落的光纤预制棒疏松体；在石英内套3底端与所述炉心管1之间设有缓冲垫5，该缓冲垫5用于缓冲掉落的小尺寸玻璃化预制棒的冲量，降低炉心管1被砸裂的风险；所述石英内套3上部设有内套提拉孔6，下部设有与所述炉心管进气口2对应的内套进气口7；所述提拉杆4下端设有与所述内套提拉孔6匹配的提拉杆钩8。

需要说明的是，所述石英内套3的外形与所用炉心管1下端外形匹配，通常，石英内套3上部外径尺寸比炉心管1对应内径尺寸小4～10mm，石英内套3下部外径尺寸比炉心管1对应内径尺寸小1～4mm，便于石英内套3的取放。石英内套3高度为500～600mm，其壁厚为5～10mm。

所述缓冲垫5优选采用石英棉垫，具有良好的缓冲减震效果，降低了玻璃化预制棒掉落砸裂炉心管的风险，提高了炉心管1的使用寿命。石英棉垫外径尺寸一般比炉心管底部与其对应内径小4～10mm，其厚度为10～25mm。

所述内套提拉孔6沿所述石英内套3圆周方向均布设置数个，一般为3～6个。并且内套提拉孔6为沿所述石英内套3圆周设置的长孔。便于提拉杆4将提拉杆钩8放置其中，提高了工艺便利性，节省了生产时间。同时也避免了因一个内套提拉孔6损坏而无法对石英内套3进行提拉的问题，提高石英内套3以及炉心管1使用寿命。

其中，所述石英内套3外壁在所述内套提拉孔6上缘处设有由内到外斜向上的斜面9，防止提拉杆钩8与内套提拉孔6上缘发生打滑，导致石英内套3无法被提拉起来或石英内套3在提拉过程中掉落，可以使提拉杆钩8有效的、稳定的咬合住石英内套3，保证了石英内套3在取出过程中的稳定性。

通常，所述内套提拉孔6距石英内套3上端面30～50mm，内套提拉孔6高度为40～100mm，宽度为40～100mm，内套进气口7的中心位置比炉心管进气口2高度低10～25mm，所述石英内套3进气口宽度为30～50mm，所述石英内套3进气口高度为20～40mm。

为了提高提拉杆4的强度，提拉杆4采用中空的石英管。在提拉杆4底端做弯曲处理，形成用于钩挂石英内套的提拉杆钩8。

需要指出的是，所述提拉杆钩8自由端的端面与所述提拉杆4的长度方向水平，这样的结构设计，在提拉石英内套3时，操作者可以很清楚的知道，提拉杆的长度方向即为提拉杆钩自由端的端面所在方向，提拉过程易于控制，保证提拉杆钩8自由端不会刮划炉心管内壁。

其中，所述提拉杆钩8与所述提拉杆4的夹角为25°～60°，该夹角优选的角度为30°，确保提拉杆钩8有效的、稳定的咬合住石英内套3，提拉杆钩的长度一般为30～90mm。

上述光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，包括如下步骤：

①将缓冲垫5放置于炉心管1底部，用提拉杆4将缓冲垫5压平；

②将提拉杆4的提拉杆钩8钩挂在内套提拉孔6内，确保提拉杆钩8与石英内套3上处于内套提拉孔6上缘的斜面9咬合后，再用提拉杆4将石英内套3缓慢的送至炉心管1底部的缓冲垫5上；

③确认石英内套3下部完全、平稳的放置于炉心管1底部的缓冲垫5后，用提拉杆4缓慢的转动石英内套，将内套进气口7对准炉心管进气口2；

④将提拉杆钩8从内套提拉孔6退出，从炉心管1内缓慢的抽出提拉杆4，完成整改装配过程。

当石英内套3收集了大量的因断裂而掉落的光纤预制棒疏松体后，可以用提拉杆4将石英内套拉取出来进行清理，再将清理干净的石英内套3按上述步骤安装回原位，操作简单方便。需要说明的是，上述操作是在烧结炉待机状态下进行的，因此在实施过程中需要佩戴耐高温手套。

本发明创造提供的光纤预制棒疏松体烧结装置，在炉心管1内部设置了石英内套3，可以有效、及时的收集和取出掉落的光纤预制棒疏松体，避免了因光纤预制棒疏松体掉落而造成的炉心管1报废问题，炉心管1更换次数的减少提高了生产效率，提高了光纤预制棒的生产工艺稳定性，延长了炉心管的使用寿命，降低了光纤预制棒的生产成本。

使用的石英内套3含有多个内套提拉孔6，便于提拉杆4将提拉杆钩8放置其中，提高了工艺便利性，节省了生产时间，同时也避免了因一个内套提拉孔6损坏而无法对石英内套3进行提拉的问题，提高石英内套3以及炉心管1使用寿命。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，该装置包括炉心管，所述炉心管下部具有炉心管进气口；其特征在于：还包括与所述炉心管内侧底部匹配安装的石英内套、以及用于安装和取出石英内套的提拉杆，石英内套底端与所述炉心管之间设有缓冲垫；所述石英内套上部设有内套提拉孔，下部设有与所述炉心管进气口对应的内套进气口；所述提拉杆下端设有与所述内套提拉孔匹配的提拉杆钩，包括如下步骤：

①将缓冲垫放置于炉心管底部，用提拉杆压平；

②将提拉杆的提拉杆钩钩挂在内套提拉孔内，用提拉杆将石英内套缓慢的送至炉心管底部；

③用提拉杆缓慢的转动石英内套，将内套进气口对准炉心管进气口；

④将提拉杆钩从内套提拉孔退出，从炉心管内缓慢的抽出提拉杆。

2.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，其特征在于：所述缓冲垫为石英棉垫。

3.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，其特征在于：所述内套提拉孔沿所述石英内套圆周方向均布设置数个。

4.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，其特征在于：所述内套提拉孔为沿所述石英内套圆周设置的长孔。

5.根据权利要求1、3或4所述的一种光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，其特征在于：所述石英内套外壁在所述内套提拉孔上缘处设有由内到外斜向上的斜面。

6.根据权利要求1、3或4所述的一种光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，其特征在于：所述内套提拉孔为3～6个。

7.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，其特征在于：所述提拉杆为中空的石英管。

8.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，其特征在于：所述提拉杆钩自由端的端面与所述提拉杆的长度方向水平。

9.根据权利要求1或8所述的一种光纤预制棒疏松体烧结装置的装配方法，其特征在于：所述提拉杆钩与所述提拉杆的夹角为25°～60°。