[发明专利]一种光纤预制棒烧结炉炉内压力自动控制系统及方法

说明书

本申请涉及一种光纤预制棒烧结炉炉内压力自动控制系统及方法，属于光纤预制棒气相轴向沉积技术领域，包括：烧结炉，其包括排出烧结炉内气体的主抽风管，主抽风管上连通有向主抽风管和烧结炉内充入第一气体的补压管；压力控制单元，其包括可编程控制器、监测烧结炉炉内压力的压差传感器及测量充入主抽风管内气体流量的质量流量控制器；可编程控制器根据压差传感器监测烧结炉炉内压力值控制质量流量控制器向主抽风管内充入设定流量的第一气体，以使烧结炉炉内压力保持在设定阈值内。本申请对于稳定烧结炉内的热场稳定性和提高烧结后光纤预制棒产品的合格率起到了重要的作用，也减轻了现场操作人员的工作量，为工厂自动化生产起到了促进作用。

技术领域

本申请涉及光纤预制棒气相轴向沉积技术领域，特别涉及一种光纤预制棒烧结炉炉内压力自动控制系统及方法。

背景技术

气相轴向沉积法(VAD)是当前生产光纤预制棒芯层的重要工艺，包含了沉积和烧结两个工艺步骤。VAD的工艺过程是首先进行二氧化硅与二氧化锗颗粒的沉积，形成白色的圆柱状疏松体，再将此疏松体在烧结炉内进行高温脱水和烧结，形成透明的玻璃圆柱状物。

预制棒疏松体在烧结炉内高温脱水和烧结的过程中，需要向烧结炉内通入强氧化性的气体去除预制棒疏松体中的水分，同时通入惰性气体以确保气流场和热场环境的稳定，烧结炉内维持一个相对稳定的压力是产品合格率的重要保障。

当前预制棒生产技术领域烧结炉内压力控制的做法是：烧结炉内通入的气体通过废气管道被废气系统抽走，废气系统提供的是负压，烧结炉马弗管内要保持微正压，当前主流的做法是通过调整废气管道的手动阀的开度来调整烧结炉内的压力。

但是，预制棒疏松体在脱水、氧化以及烧结过程中，依次通入烧结炉内的气体种类和流量按照工艺配方中的要求总在变化，烧结炉内的压力也将相应的波动变化。仅靠手动阀不能实时调整烧结炉内的压力，当外界的废气系统有压力波动时也不能及时调整。每次遇到压力波动较大时，都需要人为的去调整手动阀，压力的稳定性得不到有效保障，影响管线预制棒的制棒质量。

发明内容

本申请实施例提供一种光纤预制棒烧结炉炉内压力自动控制系统及方法，以解决相关技术中烧结炉内部压力不能实时调整，压力的稳定性得不到有效保障，影响管线预制棒的制棒质量的问题。

本申请实施例第一方面提供了一种光纤预制棒烧结炉炉内压力自动控制系统，包括：

烧结炉，其包括排出所述烧结炉内气体的主抽风管，所述主抽风管上连通有向所述主抽风管和烧结炉内充入第一气体的补压管；

压力控制单元，其包括可编程控制器、连接在所述主抽风管上监测烧结炉炉内压力的压差传感器及连接在所述补压管上测量充入主抽风管内气体流量的质量流量控制器；

所述可编程控制器根据所述压差传感器监测烧结炉炉内压力值控制所述质量流量控制器向所述主抽风管内充入设定流量的第一气体，以使所述烧结炉炉内压力保持在设定阈值内。

在一些实施例中：所述主抽风管的末端设有废气抽风管，所述主抽风管的末端通过第一调节阀与所述废气抽风管连通；

所述烧结炉的顶部设有排出所述烧结炉内气体的次抽风管，所述次抽风管的末端通过第二调节阀与所述废气抽风管连通。

在一些实施例中：所述烧结炉还包括与所述主抽风管连通的压力桶，所述压力桶内设有与所述主抽风管连通的储气腔，所述储气腔根据所述烧结炉炉内压力自由伸缩。

在一些实施例中：所述压力桶内设有监测所述储气腔内气体压力的压力传感器，所述压力传感器与所述可编程控制器连接。

在一些实施例中：所述烧结炉的顶部设有封闭其顶部开口的密封炉盖，所述烧结炉的底部设有向所述烧结炉内充入第二气体的进气管。