[发明专利]光纤预制棒烧结用炉心管结构

说明书

一种光纤预制棒烧结用炉心管结构，包括构成有炉心管腔的炉心管本体，炉心管本体的上部位于烧结炉本体内且探出烧结炉本体的上部、下部探入一配有地坑密封盖的地坑内，烧结炉本体支承在一塔架上，塔架在对应于地坑的上方的位置支承在地坪上，特点：炉心管腔自炉心管本体的上部贯通至下部，炉心管本体的下部且对应于炉心管腔的下腔口的位置连接有炉心管腔下腔口密封机构，地坑的上部且对应于地坑密封盖的下方的位置设置有一炉心管本体支承机构，炉心管本体的下部支承在该炉心管本体支承机构上。保障脱水及烧结效果；不会损及炉心管本体并且得以保障安全；结构简单，操作方便；保障炉心管腔内的工艺气体的稳定性。

技术领域

本发明属于光纤预制棒制造设施技术领域，具体涉及一种光纤预制棒烧结用炉心管结构。

背景技术

如业界所知，光纤预制棒的制备过程包括疏松体沉积和疏松体烧结，前者是将二氧化硅（SiO₂）与二氧化锗（GeO₂）粉状颗粒（也称“粉尘颗粒”）沉积而形成密度通常在0.2-0.4g/cm³的白色圆柱状疏松体。由于前述的圆柱状疏松体遭蹭碰时易断裂，因而由后者在烧结炉内将前者进行高温烧结而藉以成为玻璃预制棒成品，即形成光纤预制棒成品。

前述的烧结炉对烧结工艺以及成品玻璃预制棒的质量优劣会产生很大的乃至是决定性的影响。已有技术中的烧结炉主要由加热器（也称“烧结炉本体”，以下同）和炉心管以及作为外围部件的塔架组成，加热器的功用是为烧结提供工艺所要求的温场条件，而炉心管则为烧结提供诸如相对密闭、安全、洁净之类的环境。由于烧结温度较高，通常在1400℃以上，又由于烧结过程中的工艺气体中含有氯气，而氯气为剧毒性气体并且在脱水过程中会产生强酸性气体（即HCl），因而对炉心管的耐高温性能和气密性能等的要求极为严苛。

在公开的中国专利文献中可见诸炉心管的技术信息，如发明专利授权公告号CN105271698B推荐有“一种用于制备光纤预制棒的分段式可拆分炉心管结构”，该专利方案是针对先有技术因采用整根石英玻璃管作为炉心管存在的清理难度大、使用寿命短以及维护更换成本高的问题而提出的，具体方案可参见该专利的说明书第0009以及0031段。客观而言，CN105271698B能兑现其在说明书第0017段至0020段归纳的三个方面的长处，但是仍存在以下缺憾：其一，由于将整根炉心管分解成多个节段（专利为三个节段，并且称“上段石英管、中段石英管和下段石英管”）后再在上下两相邻的节段之间通过连接件连接，进而在连接件外设置即包裹氮气保护罩，因而存在顾此失彼的因素，所谓的顾此是指，能够消除采用整支石英玻璃管充当炉心管产生的前述欠缺，所谓的失彼是指，为了将多个节段的炉心管彼此连接并且既要考虑连接部位的密封可靠性，又要兼顾连接的方便性，因而需在连接件内即在上下两相邻节段的炉心管管段的端面之间设置由氟橡胶圈充当的密封件，故不仅造成连接麻烦，而且工人的操作强度大，并且由于连接需要凭借诸如连接件、密封圈以及在连接件外设置氮气保护罩等，因而连接成本大；其二，为了使前述的密封圈起到期望的密封作用，需要在上段石英管的下端面、中段石英管的上端面以及下端面、下段石英管的上端面均开设或称形成密封沟槽（说明书第0036段），密封圈与密封沟槽相配合，于是对密封沟槽尺寸的控制精度必须是十分严苛的，因为一旦密封沟槽尺寸不匹配或密封圈错位，那么都会导致密封失效；其三，如业界所知，在对预制棒疏松体烧结的过程中，自预制棒疏松体上掉落的碎屑物会积聚于下段石英管的管腔内，甚至会对下段石英玻璃管上的进气口堵塞，影响工艺气体进入炉心管内部，预制棒疏松体无法达到预期的脱水及烧结效果，而若要对积聚在下段石英管内的前述碎屑物进行清理时，需依次解除即卸离氮气保护罩和连接件，因而清理工作是十分麻烦且费时费力的；其四，由于在对预制棒疏松体烧结的过程中不免存在预制棒疏松体掉棒脱落和/或断裂脱落情形，又由于该专利的下段石英管的底部是封闭结构（下侧部设有进气口），因而一旦掉棒或断裂脱落，则在惯性冲击下会将下段石英管击碎，必须除旧布新，从而造成光纤预制棒制备成本的显著提高。