浓度感应探头，10a、下部气体浓度感应器探头。
【具体实施方式】
[0027]—种疏松体预制棒脱羟和玻璃化的控制装置包括炉芯管2、上部排气管3、下部排气管4、上部控制阀5、下部控制阀6、上部气体浓度感应器9、上部气体浓度感应探头9a、下部气体浓度感应器10、下部气体浓度感应器探头1a和控制器11。
[0028]在炉芯管2上部设置有上部排气管3，在上部排气管3上装有上部控制阀5，在炉芯管2下部设置有下部排气管4，在下部排气管4上装有下部控制阀6。
[0029]在炉芯管2上部装有上部气体浓度感应器探头9a，上部气体浓度感应器探头9a通过信号线与上部气体浓度感应器9相连，上部气体浓度感应器9通过信号线与控制器11相连。
[0030]在炉芯管2下部装有下部气体浓度感应器探头10a，下部气体浓度感应器探头1a通过信号线与下部气体浓度感应器10相连，下部气体浓度感应器10通过信号线与控制器11相连。控制器11通过控制线分别与上部控制阀5和下部控制阀6相连。
[0031]所述的上部控制阀5和下部控制阀6采用电磁阀。
[0032]所述的上、下部气体浓度感应器和上、下部气体浓度感应器探头采用在线流通式氦气检测感应器GCT-HE-L (混合气体中He含量在95%以上)。
[0033]所述的控制器11采用PLC可编程控制器。
[0034]一种疏松体预制棒脱羟和玻璃化的控制方法如下:
疏松体预制棒12安装完成后，烧结用He和Cl2的混合气体从炉芯管2底部通入，石墨加热炉I此时开始逐步升温至设定温度1100?1300°C，达到设定温度后，疏松体预制棒12按设定速度2.0?5.0mm/min勻速下降。加热炉加热体上部为低温区，温度范围在800?1000°C，用于疏松体预制棒进行脱羟处理，加热体中部为高温区，温度范围在1100?1300 0C，用于疏松体预制棒进行玻璃化处理。
[0035]石墨加热炉I内通入气体后，炉芯管2内上部气体浓度感应探头9a和下部气体浓度感应器探头10a，立即将气体浓度信号传递至控制器11进行处理，如果炉芯管2上部气体浓度高于炉芯管2下部气体浓度，则控制器11将增加上部控制阀5的开合程度，从而增加上部气体的排放量降低炉芯管2上部的气体浓度，如此反复当炉芯管2上、下部气体浓度差在5%以内时即形成动态平衡，使炉芯管2上、下部(:12和He气体浓度保持一致。
[0036]本发明由于使各位置Cl2浓度保持一致，所以疏松体预制棒脱羟过程可以从下而上均匀进行，制得预制棒各位置光学性能可以保证一致。而保持炉芯管内He浓度分布均匀，可以保证炉芯管内部热量分布均匀，疏松体预制棒在玻璃化时可以均匀的传递热量进行玻璃化过程，可以提高玻璃化后预制棒外观质量。
[0037]本发明主要用于疏松体预制棒的脱羟和玻璃化的控制方法，具体处理过程如下:疏松体预制棒安装完成后，烧结用He和(:12的混合气体从炉芯管底部通入，石墨炉此时开始逐步升温至设定温度(一般在1100~130(TC )，达到设定温度后，疏松体预制棒按设定速度(一般在2.0-5.0mm/min)匀速下降。加热炉加热体上部为低温区，温度范围在800~1000°C用于疏松体预制棒进行脱羟处理，加热体中部为高温区，温度范围在1100~1300°C用于疏松体预制棒进行玻璃化处理。
[0038]实施例1
采用OVD法制得外径Φ 240± 1mm疏松体预制棒,烧结后预制棒目标外径为Φ 120mm,采用本发明进行脱羟和玻璃化处理。疏松体预制棒安装完成后，炉芯管内开始通入He和Cl2, He 流量为 10L/min, 012流量为 400mL/min。
[0039]通入气体后，两个浓度感应器探头立即将炉芯管内气体浓度信号传递至控制器，排气口控制阀根据控制信号通过不断变化开合程度来调节炉芯管内气体浓度，10~20min即可在炉芯管内形成稳定的动态平衡。
[0040]待烧结炉温度到达1200°C后,疏松体预制棒则以3.0mm/min的下降速度、3rpm的旋转速度逐渐旋转下降至烧结炉中进行脱羟和玻璃化，当下降至设定长度后，脱羟和玻璃化过程结束，停止通入He和Cl2。
[0041 ] 生广结束后预制棒的外径在Φ 115~120，棒径波动控制在5mm以内，拉丝后各项参数分布也比较均匀无明显的突变。
[0042]实施例2
采用OVD法制得外径Φ 300± 1mm疏松体预制棒,烧结后预制棒目标外径为Φ 130mm。疏松体预制棒外径增加后烧结气体流量也需适当增加，本实施例中He流量调整为15L/min, 012流量调整为 BOOmT,/miη。
[0043]通入气体后，两个浓度感应器探头立即将炉芯管内气体浓度信号传递至控制器，排气口控制阀根据控制信号通过不断变化开合程度来调节炉芯管内气体浓度。由于疏松体预制棒外径的增加及气体流量的增加，其达到动态平衡时间也会相应增加，约30~40min后可形成稳定的动态平衡。
[0044]待烧结炉温度达到1300°C后,疏松体预制棒以3.0mm/min的下降速度、3rpm的旋转速度逐渐旋转下降至烧结炉中进行脱羟和玻璃化，当下降至设定长度后，脱羟和玻璃化过程结束，停止通入He和Cl2。
[0045]生产结束后预制棒的外径在Φ 125-130,棒径波动控制在5mm以内，拉丝后各项参数分布也比较均匀无明显的突变。
【主权项】
1.一种疏松体预制棒脱羟和玻璃化的控制装置，其特征在于:包括炉芯管、上部排气管、下部排气管、上部控制阀、下部控制阀、上部气体浓度感应器、上部气体浓度感应探头、下部气体浓度感应器、下部气体浓度感应器探头和控制器； 在炉芯管上部设置有上部排气管，在上部排气管上装有上部控制阀，在炉芯管下部设置有下部排气管，在下部排气管上装有下部控制阀； 在炉芯管上部装有上部气体浓度感应器探头，上部气体浓度感应器探头通过信号线与上部气体浓度感应器相连，上部气体浓度感应器通过信号线与控制器相连； 在炉芯管下部装有下部气体浓度感应器探头，下部气体浓度感应器探头通过信号线与下部气体浓度感应器相连，下部气体浓度感应器通过信号线与控制器相连；控制器通过控制线分别与上部控制阀和下部控制阀相连。
2.根据权利要求1所述的一种疏松体预制棒脱羟和玻璃化的控制装置，其特征在于:所述的上部控制阀和下部控制阀采用电磁阀。
3.根据权利要求1所述的一种疏松体预制棒脱羟和玻璃化的控制装置，其特征在于:所述的控制器采用PLC可编程控制器。
4.一种疏松体预制棒脱羟和玻璃化的控制方法，其特征在于: 疏松体预制棒安装完成后，烧结用He和(:12的混合气体从炉芯管底部通入，石墨加热炉此时开始逐步升温至设定温度1100?1300°C，达到设定温度后，疏松体预制棒按设定速度2.0?5.0mm/min匀速下降；加热炉加热体上部为低温区，温度范围在800?1000°C，用于疏松体预制棒进行脱羟处理，加热体中部为高温区，温度范围在1100?1300°C，用于疏松体预制棒进行玻璃化处理； 加热炉内通入气体后，炉芯管内上部气体浓度感应探头和下部气体浓度感应器探头，立即将气体浓度信号传递至控制器进行处理，如果炉芯管上部气体浓度高于炉芯管下部气体浓度，则控制器将增加上部控制阀的开合程度，从而增加上部气体的排放量降低炉芯管上部的气体浓度，如此反复当炉芯管上下部气体浓度差在5%以内时即形成动态平衡，使炉芯管上、下部(:12和He气体浓度保持一致； 由于使各位置Cl2浓度保持一致，所以疏松体预制棒脱羟过程可以从下而上均匀进行，制得预制棒各位置光学性能可以保证一致，而保持炉芯管内He浓度分布均匀，可以保证炉芯管内部热量分布均匀，疏松体预制棒在玻璃化时可以均匀的传递热量进行玻璃化过程，可以提高玻璃化后预制棒外观质量。
【专利摘要】本发明一种疏松体预制棒脱羟和玻璃化的控制方法及其控制装置涉及一种在立式烧结炉中对疏松体预制棒进行脱羟和玻璃化制造预制棒的制造方法。包括炉芯管、上部排气管、下部排气管、上部控制阀、下部控制阀、上部气体浓度感应器、上部气体浓度感应探头、下部气体浓度感应器、下部气体浓度感应器探头和控制器；在炉芯管上部设置有上部排气管，在上部排气管上装有上部控制阀，在炉芯管下部设置有下部排气管，在下部排气管上装有下部控制阀；在炉芯管上部装有上部气体浓度感应器探头通过信号线与上部气体浓度感应器相连；在炉芯管下部装有下部气体浓度感应器探头通过信号线与下部气体浓度感应器相连，上、下部气体浓度感应器通过信号线与控制器相连。
【IPC分类】C03B37-012
【公开号】CN104556669
【申请号】CN201410823707
【发明人】陈 峰, 沈一春, 陈京京, 周建峰
【申请人】中天科技精密材料有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日