一种化学气相沉积法玻璃车床料柜及使用方法

技术领域

本发明属于光纤预制棒生产技术领域，尤其涉及一种化学气相沉积法玻璃车床料柜及使用方法。

背景技术

目前，我国光纤光缆事业产业呈现发展不平衡的状态，光纤预制棒严重依赖进口。为了打破这一局面，实现光纤预制棒的国产化，近年来国内各大光纤生产商做出了很多探索。

化学气相沉积法（以下简称MCVD）玻璃车床是一种用来生产光纤预制棒的车床，利用MCVD法制造光纤预制棒的原理是以石英玻璃管作为基管，通过把首管和尾管分别与沉积管两端熔接，将它们固定在MCVD车床的两端，一端与原料进气口相通，一端通过较大外径的排废管与废处理系统相连。反应原料包含有多种氯化物，如SiCl4、GeCl4,POCl3等，还含有各种单质气体，如氧气，氯气，氦气等。反应沉积管下方装有氢氧喷灯，当反应气体流经把手管到达沉积管时，喷灯以一定流速从左往右匀速移动，反应物在高温的作用下通过热泳原理发生气相沉积。每次移动到最右端时快速返回，重复上面的操作，完成新一层的沉积。用MCVD工艺进行多层沉积后再经过缩棒就完成芯棒制作，芯棒再经过特殊的外包技术处理就形成光纤预制棒。

目前，利用MCVD玻璃车床料柜系统采用的内柜体无保温隔热措施，这就使得环境温度降低可能导致反应物三氯化硼凝结堵管。此外，料柜也无气体泄漏防护措施，一旦SiCl4料瓶或氢气、氧气、三氯化硼管路泄露就可能导致内柜体爆炸和使操作人员中毒的危险。

发明内容

为了解决MCVD玻璃车床料柜系统存在的诸多问题，本发明一种化学气相沉积法玻璃车床料柜及使用方法，在现有技术的基础上增加了料柜保温功能、恒温控制系统以及危险气体泄漏报警系统和保护装置。

本发明的技术方案是一种化学气相沉积法玻璃车床料柜，包括料柜框以及设置在料柜框内的四氯化硅料瓶系统和各种气体管道系统，其特征在于：还包括快速排气阀、加热盘、风扇、固定架、柜温热电偶、管温热电偶、环状加热带、温控表、气体探测器，所述料柜框包括外壳、内柜体、外隔板、柜门、橡胶条和保温棉，在所述外壳的内侧四周设置所述外隔板，所述内柜体设置在外隔板内部，所述保温棉填充在由内柜体和外隔板形成的空间内，所述柜门设置在料柜框的正面，所述橡胶条粘贴在柜门内侧；所述固定架设置在内柜体的内侧壁，所述加热盘设置在固定架内，所述风扇设置在固定架外，靠近内柜体的内壁，所述柜温热电偶设置在内柜体内壁；

在所述四氯化硅料瓶系统和各种气体管道上分别设置所述环状加热带和管温热电偶；所述温控表设置在柜门表面，所述气体探测器设置在内柜体内壁顶部，所述快速排气阀穿过料柜框设置在料柜框的顶部，为常闭手动阀门。

一种化学气相沉积法玻璃车床料柜的使用方法，其特征在于，包括以下步骤:

第一步：打开电源，设定柜门上的温控表的设定值，使加热盘、风扇、柜温热电偶和管温热电偶、环状加热带全部通电工作，确认快速排气阀关闭；

第二步：确认气体探测器通电；

第三步：待外置气体管路及料瓶温度和内置气体管路及料瓶温度达到设定值时，化学气相沉积法玻璃车床可以开始工作；

第四步：将四氯化硅料瓶系统和各种气体管道系统与车床连接的输出阀门打开；放置在料柜外的气体瓶中的气体通过气体管道系统输出，四氯化硅气体通过四氯化硅料瓶系统输出，所有原料气体均保持设定温度输入化学气相沉积法玻璃车床；

第五步：一旦气体管路发生泄漏，气体探测器(12)发出报警信号，操作人员手动打开快速排气阀(4)，快速排气阀(4)变成排风管道将柜内气体排空。

本发明的有益效果是：由加热盘、温控表和热电偶组成的恒温温控装置具有温度反馈和温度调节功能，可使柜内空气、各进料管路温度和料瓶温度保持恒定。采用在料柜外壳和内柜体的夹层中填充保温棉结构，使料柜具有优良的保温隔热效果。同时内柜体还设有危险气体报警系统，当危险气体浓度超过设定值后，系统发出报警信号，提示工作人员打开快速排气阀将柜内气体排空，从而减少了危险气体泄漏对人员的伤害，增加了内柜体安全性。

附图说明

图1为MCVD玻璃车型料柜本体结构示意图；

图2为MCVD玻璃车型料柜柜门内面结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种化学气相沉积法玻璃车床料柜，包括料柜框1以及设置在料柜框1内的四氯化硅料瓶系统2和各种气体管道系统3，还包括快速排气阀4、加热盘5、风扇6、固定架7、柜温热电偶8、管温热电偶9、环状加热带10、温控表11、气体探测器12，料柜框1包括外壳1-1、内柜体1-2、外隔板1-3、柜门1-4、保温棉1-5和橡胶条1-6，在外壳1-1的内侧四周设置外隔板1-3，内柜体1-2设置在外隔板1-3内部，保温棉1-5填充在由内柜体1-2和外隔板1-3形成的空间内，柜门1-4设置在料柜框1的正面，橡胶条1-6粘贴在柜门1-4内侧；固定架7设置在内柜体1-2的内侧壁，加热盘5设置在固定架7内，风扇6设置在固定架7外，靠近内柜体1-2的内壁，柜温热电偶8设置在内柜体1-2内壁；在四氯化硅料瓶系统2和各种气体管道3上分别设置环状加热带10和管温热电偶9；温控表11设置在柜门1-3表面，气体探测器12设置在内柜体1-2内壁顶部，快速排气阀4穿过料柜框1设置在料柜框1的顶部，为常闭手动阀门。

一种化学气相沉积法玻璃车床料柜的使用方法，，包括以下步骤:

第一步：打开电源，设定柜门1-3上的温控表11的设定值，使加热盘5、风扇6、柜温热电偶8和管温热电偶9、环状加热带10全部通电工作，确认快速排气阀4关闭；

第二步：确认气体探测器12通电；

第三步：待外置气体管路及料瓶温度和内置气体管路及料瓶温度达到设定值时，化学气相沉积法玻璃车床可以开始工作；

第四步：将四氯化硅料瓶系统2和各种气体管道系统3与车床连接的输出阀门打开；放置在料柜外的气体瓶中的气体通过气体管道系统3输出，四氯化硅气体通过四氯化硅料瓶系统2输出，所有原料气体均保持设定温度输入化学气相沉积法玻璃车床；

第五步：一旦气体管路发生泄漏，气体探测器12发出报警信号，操作人员手动打开快速排气阀4，快速排气阀4变成排风管道将柜内气体排空。