本技术属于光纤制造技术，具体而言，涉及一种粉棒加热玻璃化装置。
背景技术：
1、由于光纤和半导体工业的需要，研发能够制造高纯度石英玻璃体的设备变得越来越重要。许多制造上述产品的方法已经公开发表。
2、例如：使用vad或ovd工艺得到二氧化硅粉体棒(以下简称粉体棒)，然后在密封环境下升温至1200℃左右，并通入氯气对粉体棒进行纯化，最后升温至1500℃左右时将粉体棒烧结成石英玻璃体。
3、这里我们主要介绍的是粉体棒转化为石英玻璃体的烧结设备。
4、公开专利ep-a-170,249描述了一种烧结炉。它是立式管状炉,包括一个圆柱形马弗管，马弗管中部使用氧化铝材料两端是熔融石英，通过特殊高温工艺焊接制成。在氧化铝玻璃外围是加热单元，通过传导和辐射进行加热。粉体棒在马弗管内部通过升高或降低通过中心热区在含氯、氦的气体中进行纯化处理。最后,粉体棒通过以每分钟几厘米的速度缓慢地通过比纯化温度更高的热区，进行逐步的烧结。
5、ep-a-170,249描述了这种马弗炉建议将氧化铝作为马弗管的合适材料，氧化铝马弗管可以耐受1500℃以上的高温，但加热炉温度如果降到500℃以下，氧化铝马弗管会开裂，这就要求加热炉长期维持800℃以上的安全温度，这不符合当前节能降耗的大环境；且高温下环境下的氧化铝马弗管，无法在接近真空条件下对粉体棒进行烧结，在相对压力下烧结出来的玻璃体内会含有较多气泡，这些气泡是由最初封存在粉体颗粒之间的空气所形成的。所以这种马弗管制造出来的玻璃棒需要进行长时间高温退火，来消除棒体内这些气泡。这种烧结炉还有一个不足之处是对粉体棒肩部变径处的玻璃化过程控制不够精细，粉体棒肩部变径处经常会出现过度烧结或烧结不足两种情况。
6、日本在中国申请的已公开的专利cn-1035990c中描述了一种真空烧结炉。它是由前腔和炉体两部分组成的真空炉。前腔是金属壳体，前腔在炉体上方，它和炉体连接处有闸阀；炉体最内部是高纯碳制成的马弗管，马弗管外面围绕的是加热器，加热器外围是石墨隔热壳，石墨隔热壳外层是金属腔体。
7、cn-1035990c描述的这种真空烧结炉的一个加热玻璃化的实例中提到，先将粉体棒放置在前腔内，将前腔抽至接近真空状态后，打开前腔与炉体之间闸阀(炉体一直处于接近真空的状态)；将粉体棒通过连杆降至炉体内，通过对炉体进行阶段升温，使粉体棒先致密化收缩，最后整体烧结完成玻璃化。这种真空炉烧结出来的玻璃棒体内部几乎不含气泡。通过该专利对真空炉的描述可以知道，这种真空烧结炉是不适合向炉体内通入氯气来给粉体棒脱水的。因为脱水产生的次氯酸会使碳材料氧化加剧，并对真空炉金属壳体、金属真空管道、真空泵转子产生腐蚀作用，这些现象对制造高纯度玻璃棒有很大影响。且这种烧结炉同样对粉体棒肩部变径处的温度控制不够精细，粉体棒肩部变径处经常会出现过度烧结或烧结不足两种情况。
8、通过cn-1035990c描述的真空烧结炉得知，如果想烧结尺寸较大的粉体棒，这种真空炉必须设计更大的炉体，那么会使用大量的高纯石墨材料来完全包围粉体棒，对其进行整体烧结；还需要更大尺寸的石墨隔热材料来包裹热区来保证金属外壳不会过热形变。这种大量使用石墨材料的设计是极昂贵的，对于后期石墨件的维护保养以及更换带来较大麻烦。
9、已公开的美国专利wo93-23341提到一种粉体棒烧结装置。它是由前处理炉a、烧结炉b、冷却室c三个单元构成。前处理炉a结构：最里层是一个尺寸大于粉体棒的高纯石墨管组成的空心圆柱管(简称石墨管)；石墨管外层是高纯度石墨毡材质的绝热体；绝热体外层是熔融石英管，它也是真空外壳；最外层是水冷盘管感应线圈，它环绕在整个熔融石英管外。前处理炉作用是升温后对粉体棒进行脱水或掺杂处理。烧结炉b与前处理炉a之间有闸阀隔开，前处理炉a在对粉体棒进行脱水或掺杂处理时，闸阀是关闭状态。
10、烧结炉b的结构与前处理炉a基本相同，不同之处是烧结炉b的长度只有前处理炉a的若干分之一，专利中没有提供尺寸，只描述烧结炉b是一个短的热区。前处理炉a脱水或掺杂结束后会降温，烧结炉b开始升温，然后闸阀打开，真空泵系统将a、b、c三个单元一起抽至接近真空状态，然后粉体棒通过连杆带动缓慢下降并转动着通过烧结炉b进行玻璃化。
11、冷却室c在烧结炉b下方，c和b之间是水冷金属法兰，粉体棒玻璃化后直接进入冷却室c进行降温。冷却室c具有简单的设计，最外层是水冷金属室，内面由高纯度石墨制成的内室，它们之间还是通过石墨毡再次提供隔热层。
12、这个专利设计很特别，炉体温度可以在常温和高温下随意升降；并且能够对粉体棒进行脱水、掺杂处理，也可以在真空环境下对粉体棒进行烧结玻璃化。但它仍然有不足之处：1、专利中提到炉体闸阀、金属法兰、水冷轴这些部件需要足够耐腐蚀的合金制成，并且通过隔热、辐射屏蔽、水冷等方式把它们保护起来，否则会出现渗水、锈蚀等问题，影响产品质量。2、该设备a、b、c三个单元高度至少是两个粉体棒长度+单元b长度，这对高纯石墨件的需要量太大，价格昂贵，维护更换这些石墨件比较繁琐。3、这种烧结炉同样对粉体棒肩部变径处的温度控制不够精细。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种能提升分体磅肩部变径区温度，提升烧结质量的粉棒加热玻璃化装置。
2、本实用新型是这样实现的：
3、本实用新型提供一种粉棒加热玻璃化装置，包括送棒装置、玻璃马弗管以及置于玻璃马弗管内部的加热炉体，粉棒的上端通过送棒装置夹持，送棒装置用于实现粉棒在加热炉体内上下移动及旋转，在玻璃马弗管底部设有工艺进气口、上部设有排气口，其特征在于，所述加热炉体的上端通过悬挂件连接，所述悬挂件通过上下移动机构夹持，所述粉棒的上端、悬挂件的上端伸出玻璃马弗管上端设置的密封盖板外，并通过密封部件密封配置，在玻璃马弗管的外周对应发热体设有感应加热线圈，所述感应加热线圈可相对玻璃马弗管上下移动。
4、按上述技术方案，所述加热炉体包括置于炉壳内的发热体，在发热体的外周设有外围隔热层，在发热体的上下两端分别设有上隔热层和下隔热层，所述悬挂件通过炉体连接板与炉壳相连。
5、按上述技术方案，所述发热体的厚度为：4mm-8mm；高度为500-600mm；感应线圈高度为400mm。
6、按上述技术方案，在发热体的外部设有红外测温探头，在发热体内对应红外测温探头设有测温孔。
7、按上述技术方案，所述外围隔热层的厚度为50mm至70mm，上隔热层和下隔热层的厚度分别为：55mm至75mm。
8、按上述技术方案，所述发热体及隔热层与玻璃马弗管之间的间距为：10-20mm。
9、按上述技术方案，所述发热体为纯石墨材料制成，所述外围隔热层为石墨软毡，上保温毡和下保温毡均为石墨硬毡。
10、按上述技术方案，所述送棒装置包括承载挂钩和承载支架，所述粉棒的上端通过承载挂钩相连，其可实现粉棒的上下移动以及旋转，所述承载挂钩的上端连接连接棒，所述连接棒穿出密封盖板外与承载支架相连，所述承载支架可实现粉棒的上下移动。
11、本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的
12、本实用新型有益效果在于：
13、1、本实用新型的加热感应线圈和发热体可以同步移动也可以单独移动，从而很好的解决粉体棒烧结时热区无法精细控制，造成粉体棒烧不透或者肩部烧结后拉长的问题。当粉体棒烧结进入尾声时，发热体在粉体棒肩部位置停止移动，而感应线圈继续缓慢向上移动，因为发热体上延是保温隔热材料，所以这样可以让高温热区收窄，即能够将粉体棒彻底烧透，又不会让靶棒受热拉长，使得本实用新型对热区范围控制非常精确，对二氧化硅粉棒靶棒端烧结质量提升明显，从而可以制备高纯度玻璃体。
14、2、根据产品需求，本实用新型可在常压或减压下通入氯化或氟化气体对二氧化硅粉体棒进行前处理，同样可在常压或减压条件下对二氧化硅粉体棒进行烧结，前处理和烧结的整个过程不会受任何杂质污染
15、3、由于高温条件下对密封手段是一大考验，本实用新型工艺气体入口、出口以及真空排气口远离加热区域，使得密封容易，结构设计更简化可靠。
16、4、本实用新型使用少量高纯石墨材料，大幅节省高纯石墨备件成本，并且维护简便。
1.一种粉棒加热玻璃化装置，包括送棒装置、玻璃马弗管以及置于玻璃马弗管内部的加热炉体，粉棒的上端通过送棒装置夹持，送棒装置用于实现粉棒在加热炉体内上下移动及旋转，在玻璃马弗管底部设有工艺进气口、上部设有排气口，其特征在于，所述加热炉体的上端通过悬挂件连接，所述悬挂件通过上下移动机构夹持，所述粉棒的上端、悬挂件的上端伸出玻璃马弗管上端设置的密封盖板外，并通过密封部件密封配置，在玻璃马弗管的外周对应发热体设有感应加热线圈，所述感应加热线圈可相对玻璃马弗管上下移动。
2.根据权利要求1所述的粉棒加热玻璃化装置，其特征在于，所述加热炉体包括置于炉壳内的发热体，在发热体的外周设有外围隔热层，在发热体的上下两端分别设有上隔热层和下隔热层，所述悬挂件通过炉体连接板与炉壳相连。
3.根据权利要求2所述的粉棒加热玻璃化装置，其特征在于，所述发热体的厚度为：4mm-8mm；高度为500-600mm；感应线圈高度为400mm。
4.根据权利要求1或2所述的粉棒加热玻璃化装置，其特征在于，在发热体的外部设有红外测温探头，在发热体内对应红外测温探头设有测温孔。
5.根据权利要求2所述的粉棒加热玻璃化装置，其特征在于，所述外围隔热层的厚度为50mm至70mm，上隔热层和下隔热层的厚度分别为：55mm至75mm。
6.根据权利要求2所述的粉棒加热玻璃化装置，其特征在于，所述发热体及隔热层与玻璃马弗管之间的间距为：10-20mm。
7.根据权利要求2所述的粉棒加热玻璃化装置，其特征在于，所述发热体为纯石墨材料制成，所述外围隔热层为石墨软毡，上保温毡和下保温毡均为石墨硬毡。
8.根据权利要求1或2所述的粉棒加热玻璃化装置，其特征在于，所述送棒装置包括承载挂钩和承载支架，所述粉棒的上端通过承载挂钩相连，其可实现粉棒的上下移动以及旋转，所述承载挂钩的上端连接连接棒，所述连接棒穿出密封盖板外与承载支架相连，所述承载支架可实现粉棒的上下移动。
