CN110981182A - 一种光纤预制棒酸洗设备及其酸洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光纤预制棒酸洗设备，包括酸洗机主体，酸洗机主体包括预制棒、酸洗槽、控制系统、酸洗液进出管路、进液泵、出液泵及盖板，酸洗槽内设置有若干个支撑板，若干个支撑板共同支撑预制棒，支撑板的高度沿着远离预制棒尾柄的方向逐渐降低，使预制棒在酸洗槽内呈倾斜状态，预制棒尾柄在上从而避免预制棒未烧结透明区被酸洗液腐蚀；酸洗槽内设置有插槽，插槽成对设置在酸洗槽内部两侧壁上，支撑板两端可插入酸洗槽两侧壁的插槽内；本发明还提供上述光纤预制棒酸洗设备的酸洗方法。本发明解决了卧式酸洗机预制棒未烧结透明区被酸洗液浸泡的风险，同时解决了立式酸洗机对厂房高度的限制问题；本装置设计合理，结构简单，造价低廉，实用性强。
Description
技术领域
本发明属于光纤预制棒酸洗技术领域，具体涉及一种光纤预制棒酸洗设备及其酸洗方法。
背景技术
光纤预制棒作为光纤拉丝的核心原材料，其品质直接影响光纤产品的品质。在光纤预制棒加工过程中，预制棒表面粗糙，存在浮灰杂质、小气泡等缺陷，这些缺陷会直接影响到光纤拉丝过程中的强度，从而出现筛选低强度断裂，严重的话还会引起拉丝塔塔断，严重影响设备效率，降低生产能力。因此，在光纤预制棒加工后，均会对其进行酸洗处理，消除表面的缺陷，保证光纤拉丝生产出强度合格的产品。
近年来，随着拉丝工艺的不断提高，越来越多的光纤制造商取消了原有的尾管焊接预制棒挂棒模式拉丝，通过改造拉丝塔挂棒机构，采用预制棒自带的尾柄直接拉丝，节省了切割预制棒无效拉丝部分的操作以及焊接尾管和预制棒的操作，降低了尾管材料的浪费，同时又降低了氢氧气的消耗。而该带尾柄的光纤预制棒通常是采用外部气相沉积法（OVD工艺）制备，主要原理是通过喷灯在芯棒外部喷上高纯的气相原料（通过是四氯化硅蒸汽），该原料气体在高温下发生水解反应，生产二氧化硅颗粒，通过热泳效应沉积在芯棒上面，通过喷灯与芯棒之间的相对运动逐层沉积到芯棒表面得到光纤预制棒疏松体，后经过脱水烧结得到致密的预制棒。
含尾柄的光纤预制棒上部存在未烧结透明的疏松体部分，因此现有的卧式酸洗机无法处理含尾柄的预制棒，氢氟酸会将预制棒未烧结透明区腐蚀掉，容易造成尾柄断裂，同时影响该预制棒拉丝收尾阶段的丝径波动；另外，预制棒未烧结透明区酸洗时容易污染酸洗机，造成过滤器堵塞，还有可能引起光纤衰耗增加等问题。立式的酸洗机可以成功避免上述问题，但立式酸洗机造价昂贵，同时对酸洗间厂房结构要求高，正常带尾柄的预制棒长度能达到2500mm-4000mm，因此，酸洗机腔体高度也至少要达到2000mm-3500mm，这样酸洗间厂房高度要达到4500mm-7500mm，大大限制了现有厂房的改造。另外，立式酸洗机腔体内的管槽底部的定位卡槽用于预制棒底部固定，防止其倾斜而与管槽内部接触，该定位结构要求很高，管槽外壁设置的较多夹持装置用来防止管槽弯曲，结构设计较为复杂。因此目前急需一个能够解决上述带尾柄预制棒酸处理的结构简单、对厂房要求低、造价低的酸洗装置以及相对应的酸洗方法。
发明内容
本发明的第一目的是针对现有技术的不足，提供一种光纤预制棒酸洗设备，解决带尾柄预制棒酸处理过程中预制棒未烧结透明区被酸洗液腐蚀造成尾柄断裂的问题；
本发明的第二目的是提供上述光纤预制棒酸洗设备的酸洗方法。
本发明采用以下技术方案：
一种光纤预制棒酸洗设备，包括酸洗机主体，所述酸洗机主体包括预制棒、酸洗槽、控制系统、酸洗液进出管路、进液泵、出液泵及盖板，所述酸洗槽内设置有若干个支撑板，所述若干个支撑板共同支撑预制棒，所述支撑板的高度沿着远离预制棒尾柄的方向逐渐降低，使预制棒在酸洗槽内呈倾斜状态，预制棒尾柄在上从而避免预制棒未烧结透明区被酸洗液腐蚀。
进一步的，所述酸洗槽内还设置有插槽，所述插槽成对的固定设置在酸洗槽内部两侧壁上，支撑板的厚度与插槽宽度相适配，支撑板两端可插入酸洗槽内部两侧壁的插槽内。
进一步的，各个支撑板上设置有大小相等、数量相同的若干个定位槽，可用于放置若干根带尾柄的预制棒，所述定位槽的内径与预制棒的直径一致，预制棒可稳定的放置在各个支撑板的定位槽内，避免预制棒滚动。
进一步的，所述插槽竖直设置在酸洗槽内部两侧壁上，相应的，支撑板也呈竖直状态，各个支撑板相互平行，相邻支撑板之间的距离相等。
进一步的，所述酸洗槽的上方设置有排风装置，用于排出酸洗槽内挥发的酸性气体；所述酸洗槽内设置有液位传感器，用于控制酸洗液的液位，所述液位传感器的高度不超过预制棒未烧结透明区的下端。
进一步的，所述酸洗槽设置在酸洗液进出管路和进出液泵的上方；所述酸洗槽的材质为PVDF塑料，所述酸洗槽的上边沿还设置有安全限位传感器。
以上所述的光纤预制棒酸洗设备的酸洗方法，包括以下步骤：
步骤一、根据所要酸洗的预制棒的长度大小，选择高度适合的支撑板，由高到低依次插入各个插槽中，将预制棒放置于酸洗槽内，预制棒尾柄在上，使预制棒处于适合的倾斜角度，盖上盖板；
步骤二、将酸洗液放入酸洗槽中，进行浸泡酸洗操作，酸洗液液面不超过预制棒未烧结透明区下端；
步骤三、酸洗完毕后，将预制棒从酸洗槽中取出，放入指定的运棒车上。
进一步的，可通过机械手或行吊将预制棒放入酸洗槽内。
进一步的，所述酸洗液为HF或HF和HNO3的混合酸。
进一步的，所述预制棒在酸洗槽内浸泡时，酸洗液可以在酸洗槽内设置内循环，或者在酸洗槽和储酸罐之间设置外循环，便于提高预制棒表面的腐蚀速度；在预制棒取出前，利用吹扫装置将预制棒表面吹扫干净。
本发明的有益效果：
（1）本发明通过酸洗槽内各支撑板的高低设置，使带尾柄的预制棒倾斜式酸洗，预制棒尾柄在上而避免了预制棒未烧结透明区被酸洗液浸泡腐蚀，从而解决了传统卧式酸洗机预制棒未烧结透明区被酸洗液浸泡的风险，降低了酸洗机过滤器堵塞、尾柄断裂的情况发生；同时有效解决了立式酸洗机对厂房高度的限制问题，或者酸洗槽地坑式设计导致的土地污染等问题；
（2） 本发明在支撑板上设置有多个定位槽，既可以稳定装置，防止预制棒滚动，又可以满足酸洗槽内多根带尾柄的预制棒同时酸洗的需求，设备效率大大提高；本装置设计合理，结构简单，造价低廉，实用性强，适宜推广。
附图说明：
图1为本发明光纤预制棒酸洗设备结构示意图；
图2为本发明实施例支撑板与插槽结构示意图；
图3为本发明实施例酸洗槽与外部储酸罐循环示意图；
附图中的标号为：1、酸洗机主体；2、酸洗槽；3、插槽；4、排风装置；5、盖板；6、预制棒；7、支撑板；8、定位槽；9、安全限位传感器；10、控制系统。
具体实施方式：
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-3，一种光纤预制棒酸洗设备，包括酸洗机主体1，所述酸洗机主体1包括预制棒6、酸洗槽2、控制系统、酸洗液进出管路、进液泵、出液泵及盖板5，所述酸洗槽2内设置有若干个支撑板7，所述若干个支撑板7共同支撑预制棒6，所述支撑板7的高度沿着远离预制棒6尾柄的方向逐渐降低，使预制棒6在酸洗槽2内呈倾斜状态，预制棒6尾柄在上从而避免预制棒未烧结透明区被酸洗液腐蚀。
本发明实施例中，所述酸洗槽2内还设置有插槽3，所述插槽3成对的固定设置在酸洗槽2内部两侧壁上，支撑板7的厚度与插槽3宽度相适配，支撑板7两端可插入酸洗槽2内部两侧壁的插槽3内；所述插槽3竖直设置在酸洗槽2内部两侧壁上，相应的，支撑板7也呈竖直状态，各个支撑板7相互平行，相邻支撑板7之间的距离相等；支撑板7与插槽3可拆卸连接，便于酸洗槽2内的清洗；同时，也可根据预制棒6的长度来选择相应高度的支撑板7，使预制棒6在酸洗槽2内呈现适合的角度，预制棒6未烧结透明区始终保持在液面上，即可满足预制棒6的酸洗要求，又可防止预制棒6未烧结透明区被酸洗液浸泡腐蚀而造成尾柄断裂。
本装置中，各个支撑板7上还设置有大小相等、数量相同的若干个定位槽8，可用于放置若干根带尾柄的预制棒6，所述定位槽8的内径与预制棒6的直径一致，预制棒6可稳定的放置在各个支撑板7的定位槽8内，避免预制棒6滚动，起到稳定预制棒6的作用；具体的，本实施例中，如图2所示，支撑板7上设置3个定位槽8，可将三根带尾柄的预制棒6并排放置在各个支撑板7上。
本发明实施例中，所述酸洗槽2的上方还设置有排风装置4，用于排出酸洗槽2内挥发的酸性气体，保护操作人员的安全；所述酸洗槽2内设置有液位传感器，用于控制酸洗液的液位，所述液位传感器的高度不超过预制棒6未烧结透明区的下端，使预制棒6尾柄未烧结透明区始终保持在酸洗液上方，避免预制棒未烧结透明区被腐蚀而造成尾柄断裂。
本发明实施例中，所述酸洗槽2设置在酸洗液进出管路和进出液泵的上方；所述酸洗槽2的材质为PVDF塑料；所述酸洗槽2的上边沿还设置有安全限位传感器9，用于防止酸洗槽2相连通的管道上的液位传感器失灵后酸洗槽内液体溢出槽外。
以上所述的光纤预制棒酸洗设备的酸洗方法，包括以下步骤：
步骤一、根据所要酸洗的预制棒6的长度大小，选择高度适合的支撑板7，由高到低依次插入各个插槽3中，通过行吊将预制棒6放入酸洗槽2内的支撑板7上，酸洗槽2内并排放置3根带尾柄的光纤预制棒6，预制棒6尾柄在上，使预制棒6处于适合的倾斜角度，调节液位传感器的位置，保持液位传感器与带尾柄的预制棒6未烧结透明区下端高度齐平，盖上盖板5；
步骤二、将酸洗液放入酸洗槽2中，进行浸泡酸洗操作，酸洗液液面不超过预制棒6未烧结透明区的下端；酸洗液采用HF和HNO3的混合酸；通过控制系统10的操作界面，设置液位高度和浸泡时间，自动控制酸洗过程，为提高酸处理的效果，在酸处理结束后，可以将酸洗槽2内带尾柄的预制棒6旋转180°，再次酸处理，确保带尾柄的光纤预制棒6表面100%被酸处理；
步骤三、酸洗完毕后，利用酸洗槽2配备的吹扫装置对带尾柄的预制棒6表面吹扫干净，再次利用行吊将带尾柄的预制棒6取出，放入指定的运棒小车上。
本发明实施例中，如图3所示，所述预制棒6在酸洗槽2内浸泡时，在酸洗槽2和外部储酸罐之间设置外循环，便于及时更新酸洗槽2内的酸洗液，加快带尾柄的光纤预制棒6表面的腐蚀速度，提高设备效率。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种光纤预制棒酸洗设备，包括酸洗机主体（1），所述酸洗机主体（1）包括预制棒（6）、酸洗槽（2）、控制系统、酸洗液进出管路、进液泵、出液泵及盖板（5），其特征在于，所述酸洗槽（2）内设置有若干个支撑板（7），所述若干个支撑板（7）共同支撑预制棒（6），所述支撑板（7）的高度沿着远离预制棒（6）尾柄的方向逐渐降低，使预制棒（6）在酸洗槽（2）内呈倾斜状态，预制棒（6）尾柄在上从而避免预制棒未烧结透明区被酸洗液腐蚀。
2.根据权利要求1所述的光纤预制棒酸洗设备，其特征在于，所述酸洗槽（2）内还设置有插槽（3），所述插槽（3）成对的固定设置在酸洗槽（2）内部两侧壁上，支撑板（7）的厚度与插槽（3）宽度相适配，支撑板（7）两端可插入酸洗槽（2）内部两侧壁的插槽（3）内。
3.根据权利要求2所述的光纤预制棒酸洗设备，其特征在于，各个支撑板（7）上设置有大小相等、数量相同的若干个定位槽（8），可用于放置若干根带尾柄的预制棒（6），所述定位槽（8）的内径与预制棒（6）的直径一致，预制棒（6）可稳定的放置在各个支撑板（7）的定位槽（8）内，避免预制棒（6）滚动。
4.根据权利要求2所述的光纤预制棒酸洗设备，其特征在于，所述插槽（3）竖直设置在酸洗槽（2）内部两侧壁上，相应的，支撑板（7）也呈竖直状态，各个支撑板（7）相互平行，相邻支撑板（7）之间的距离相等。
5.根据权利要求1所述的光纤预制棒酸洗设备，其特征在于，所述酸洗槽（2）的上方设置有排风装置（4），用于排出酸洗槽（2）内挥发的酸性气体；所述酸洗槽（2）内设置有液位传感器，用于控制酸洗液的液位，所述液位传感器的高度不超过预制棒（6）未烧结透明区的下端。
6.根据权利要求1所述的光纤预制棒酸洗设备，其特征在于，所述酸洗槽（2）设置在酸洗液进出管路和进出液泵的上方；所述酸洗槽（2）的材质为PVDF塑料；所述酸洗槽（2）的上边沿还设置有安全限位传感器（9）。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的光纤预制棒酸洗设备的酸洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、根据所要酸洗的预制棒（6）的长度大小，选择高度适合的支撑板（7），由高到低依次插入各个插槽（3）中，将预制棒（6）放置于酸洗槽（2）内，预制棒（6）尾柄在上，使预制棒（6）处于适合的倾斜角度，盖上盖板（5）；
步骤二、将酸洗液放入酸洗槽（2）中，酸洗液液面不超过预制棒（6）未烧结透明区下端，进行浸泡酸洗操作；
步骤三、酸洗完毕后，将预制棒（6）从酸洗槽（2）中取出，放入指定的运棒车上。
8.根据权利要求9所述的光纤预制棒酸洗设备的酸洗方法，其特征在于，通过机械手或行吊将预制棒（6）放入酸洗槽（2）内。
9.根据权利要求9所述的光纤预制棒酸洗设备的酸洗方法，其特征在于，所述酸洗液为HF或HF和HNO3的混合酸。
10.根据权利要求9所述的光纤预制棒酸洗设备的酸洗方法，其特征在于，所述预制棒（6）在酸洗槽（2）内浸泡时，酸洗液可以在酸洗槽（2）内设置内循环，或者在酸洗槽（2）和外部储酸罐之间设置外循环，便于提高预制棒（6）表面的腐蚀速度；在预制棒（6）取出前，利用吹扫装置将预制棒（6）表面吹扫干净。
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