CN101679114A - 使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法，包括，使冰晶附着在平板玻璃的表面，并用水平钢化炉对该平板玻璃进行快速加热和淬火处理，该方法进一步包括：提供组成成分被调节的冰晶，以使该冰晶的熔点温度形成于所设置的冰晶的熔点温度范围内，该范围被限定为玻璃片中心增韧温度至以上10℃；使冰晶附着在平板玻璃的表面，并以与所设置的所述水平钢化炉内的该冰晶的熔点温度范围相对应的，所述水平钢化炉内的加热温度快速加热该平板玻璃，其中使用第一控制因子控制加热时间来实施快速加热，第一控制因子与达到浮法玻璃增韧温度的加热时间相关而迅速设置；并且通过使用第二控制因子控制冷却条件，以快速冷却附着了熔化冰晶的平板玻璃，第二控制因子与增韧快速加热后的浮法玻璃的冷却条件相关而迅速设置。

Description

使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法
技术领域
本发明涉及一种制造平板玻璃的方法，尤其涉及一种制造装饰平板玻璃的方法，冰晶熔化并附着在该平板玻璃上。
背景技术
冰晶，又叫熟料搪瓷，熔化粘附在平板玻璃上形成具有各种形式和外形的模型，从而用来生产用在时尚气氛中的装饰平板玻璃。
使用冰晶的装饰平板玻璃的制造方法的技术的例子包括韩国专利No.73340“Process for the Preparation of Ornamental Glass”，韩国专利No.121311“Method of Decorating Glass”，韩国专利No.85701“Process for the Preparation of Ornamental Glass”，韩国专利No.295234“Method for Manufacturing Decorative Plate Glass”，和韩国专利No.310386“Manufacturing Process of Plate-Glass for Decoration byusing Transfer Paper”等等。
使用冰晶制造装饰平板玻璃的过程主要包括4个步骤。
首先，在步骤1中，在冰晶将要位于平板玻璃的表面位置处形成模型设计，然后在步骤2中，沿平板玻璃表面上的模型图案涂敷黏合剂，接下来在步骤3中将冰晶喷射到黏合剂上，最后在步骤4中，通过加热和冷却过程将冰晶附着在平板玻璃上来完成装饰平板玻璃。
作为装饰平板玻璃的制造过程中的加热和冷却方法，提到的可以是缓慢加热和缓慢冷却，及快速加热和淬火。在上述韩国专利No.295234“Method for Manufacturing Decorative Plate Glass”公布之前，在制造装饰平板玻璃中使用缓慢加热和缓慢冷却。
然而，这种缓慢加热和缓慢冷却会在冰晶的表面产生裂痕，这甚至将影响母体，即平板玻璃，从而有害地削弱装饰平板玻璃的强度。
此外，从字面上看，这种缓慢加热和缓慢冷却通常需要更长的加热时间和更长的冷却时间。特别地，缓慢加热和缓慢冷却的加热时间和冷却时间在一定程度上变化，其取决于平板玻璃的厚度或尺寸、熔炉的性能等。当目标加热温度设定到大约600℃时，把熔炉中的温度提升到600℃的目标加热温度的时间为约40到50分钟。同时，把已达到约600℃的目标加热温度的熔炉中的温度冷却到60℃到70℃的可操作温度的时间需要约1到2小时。
上述韩国专利No.295234“Method for Manufacturing DecorativePlate Glass”已超出了传统的缓慢加热和缓慢冷却，是发明人和申请人为“Jeon Jae Seok”的授权专利，Jeon Jae Seok是本发明的发明人。上述专利具有重大意义，因为快速加热和淬火是首次使用并应用到制造装饰平板玻璃过程的加热和冷却方法中。另外，具有更重大意义是因为使用了水平钢化炉，可以大量生产具有优秀产品价值的装饰平板玻璃。
在韩国专利No.295234中，当利用快速加热和淬火方法时，各种熔炉，如自动水平钢化炉、半自动垂直钢化炉或典型的熔炉被用来实施实验。在这些熔炉中，确定使用自动水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法是最优的。当使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃时，防止了通过快速加热熔化到平板玻璃上的冰晶的图案变形。而且，为了保持形成在平板玻璃上的图案具有透明和漂亮的形状，如蒸气滴(vapordrops)，在封闭状态中保持供气管，且当冰晶通过快速加热达到熔点温度时将平板玻璃转移到用于淬火的冷却设备是非常重要的。当水平钢化炉的供气管关闭，水平钢化炉中的冰晶不会受到气流的影响。因此，冰晶中图案变形能够事先预防。此外，在冰晶的熔点温度下实施淬火时，冰晶形成透明的小滴，如蒸气滴，并且这些小滴变得坚硬。
在装饰平板玻璃中，展示玻璃的外观被认为是重要的，且尤其，冰晶的装饰图案充当决定产品质量的重要标准。
因此，在使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃中，可以通过机械或化学控制实现在水平钢化炉中没有气流。然而，找到冰晶的熔化峰点温度依靠长时间在装饰平板玻璃领域具有生产经验的熟练技术员来完成。
最近，水平钢化炉的类型各式各样，如电热辐射炉、对流加热煤气炉或者强制对流加热炉，并且它们趋于逐渐增大。而且，水平钢化炉自身的性能也在逐渐改善。此外，甚至在水平钢化炉的一种类型中，尺寸可能会不同。即使具有相同的尺寸，其结构和性能可能不同，这取决于生产公司。另外，冰晶的类型也不同。
因此，对于技术员来说，通过积累经验找到熔化峰点温度并通过使用用于生产装饰平板玻璃的水平钢化炉实施快速加热及淬火处理是不容易的。
但是，除制造装饰平板玻璃外，生产水平钢化炉用来满足玻璃加固的目的。因此，为积累制造装饰平板玻璃的经验而随意操作价值几十亿美元的昂贵的水平钢化炉可能会损坏水平钢化炉。
发明内容
超越通过反复试验生产装饰平板玻璃产品，需要本领域的技术人员轻松地使用水平钢化炉实施快速加热和淬火处理。
因此，鉴于上述问题提出本发明，并且本发明的目的是提供一种用于制造装饰平板玻璃的方法，其能够在制造装饰平板玻璃过程中甚至更容易地实施快速加热和淬火处理，其中，使用水平钢化炉将熔化冰晶附着于该平板玻璃。
本发明的另一目的是提供一种制造装饰平板玻璃的方法，其能够找到取决于水平钢化炉类型、平板玻璃的厚度和冰晶类型的冰晶的精确熔化峰点温度。
技术方案
依据本发明的一方面，可通过提供一种使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法来达到上述和其它目的，该方法包括，将冰晶附着在平板玻璃的表面，并用水平钢化炉对该平板玻璃进行快速加热和淬火处理，该方法进一步包括：提供组成成分被调节的冰晶，以使该冰晶的熔点温度形成于所设置的冰晶的熔点温度范围内，该范围被限定为玻璃片中心增韧温度至以上10℃；使冰晶附着在平板玻璃表面，并在水平钢化炉内，以相应于所设置的水平钢化炉中冰晶的熔点温度范围的加热温度快速加热该平板玻璃，其中，使用与达到浮法玻璃的增韧温度的加热时间相关而迅速设置的第一控制因子控制加热时间来实施快速加热；并且通过使用与增韧快速加热后的浮法玻璃的冷却条件相关而迅速设置的第二控制因子控制冷却条件来快速冷却附着了熔化冰晶的平板玻璃。
依据本发明的另一方面，提供了一种使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法，其包括，将冰晶附着在平板玻璃的表面，并用水平钢化炉对该平板玻璃快速加热和淬火处理，该方法进一步包括：提供组成成分被调节的无铅冰晶，以使该无铅冰晶的熔点温度形成于所设置的冰晶的熔点温度范围内，该范围被限定为玻璃片中心增韧温度至以上10℃；使无铅冰晶附着在平板玻璃表面，并在水平钢化炉内，以相当于水平钢化炉中无铅冰晶的熔点温度所设置的范围的加热温度快速加热该平板玻璃，其中通过控制加热时间来实施快速加热，以使加热时间比达到浮法玻璃增韧温度的加热时间长10～15％；并且通过使用与增韧快速加热后的浮法玻璃的冷却条件相关而迅速设置的控制因子控制冷却条件来快速冷却附着了熔化无铅冰晶的平板玻璃。
依据本发明的又一方面，提供了一种使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法，其包括，将冰晶附着在平板玻璃的表面，并用水平钢化炉对该平板玻璃快速加热和淬火处理，该方法进一步包括：提供组成成分被调节的含铅冰晶，以使该含铅冰晶的熔点温度形成于所设置的冰晶的熔点温度范围内，该范围被限定为玻璃片中心增韧温度至以上10℃；使含铅冰晶附着在平板玻璃表面，并在水平钢化炉内，以相当于水平钢化炉中含铅冰晶的熔点温度所设置的范围的加热温度快速加热该平板玻璃，其中通过控制加热时间来实施快速加热，以使加热时间比在浮法玻璃的增韧温度下的加热时间长0～10％；并且通过使用与增韧快速加热后的浮法玻璃的冷却条件相关而迅速设置的控制因子控制冷却条件来快速冷却附着了含铅冰晶的平板玻璃。
在本说明书中，“水平钢化炉”是以水平方式将平板玻璃放入熔炉中的加热炉的专业术语。
有益效果
在使用水平钢化炉制造其中冰晶熔化附着在平板玻璃上的装饰平板玻璃中，本发明能够通过运用相对于传统的浮法玻璃增韧的快速加热和淬火的加热和冷却条件的相对比率，更容易地使用水平钢化炉实施快速加热和淬火处理。另外，冰晶的熔化峰点温度能够根据水平钢化炉的类型、平板玻璃的厚度和冰晶的类型通过试验精确地获得。
附图说明
以下结合附图详细说明，本发明以上和其它目的、特征和其它优点将会被更清晰地理解，其中：
图1是例示使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃中的熔化峰点温度的状态图；和
图2～5是根据本发明实施方案的关于放入水平钢化炉中的平板玻璃的加热曲线。
具体实施方式
将参考附图更详细地描述本发明。
本发明的一个实施方案中，使用水平钢化炉制造具有冰晶熔化附着在平板上的装饰平板玻璃。在水平钢化炉中，优选使用电热水平钢化炉。电热水平钢化炉是有利的，因为在使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃时在水平钢化炉中不形成气流。
本发明中使用的水平钢化炉主要包括加热炉和冷却设备。用于探测加热炉中的气体温度(以下称为“加热炉内的温度”)的探测器安装在该加热炉中。技术员利用外部的操作面板设置所期望的加热炉内的温度，该操作面板电连接到水平钢化炉的控制部分。基本上，在水平钢化炉中增韧平板玻璃所设置的加热温度通常由制造商作为默认值给出或以手册中记录的给出。
本发明中使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃利用了快速加热和淬火方法，因此，实现了装饰平板玻璃的大量生产。当使用水平钢化炉制造具有熔化附着在平板玻璃上的冰晶的装饰平板玻璃时，冰晶的熔化峰点温度作为一个重要因素起作用。
冰晶的熔化峰点温度涉及冰晶从粉末状加热成液态时的温度。液态冰晶产生表面张力并自身拉紧，以彼此粘合在一起形成透明的小滴状，如蒸气滴。
参考附图1，具有糖粒大小的固体粉末状冰晶并非缓慢熔化。如图1a所示，平板玻璃12上的冰晶粉末10保持其固态很长时间，甚至在连续加热的情况下也是这样。然后，冰晶粉末10突然熔化成液体小滴10a。此后，液体小滴10a产生表面张力并自身拉紧形成透明的紧密结合的小滴10b，如蒸气滴。冰晶的这种紧密结合状态被称作“熔化峰点温度”。
从冰晶由固态变化到液态的点到直至液态开始形成紧密结合的小滴的点所花费的时间被定义为“达到熔化峰点温度的时间”。根据本发明的发明人所进行的研究，达到熔化峰点温度的时间是非常短的时间，即10～20秒，虽然有一些微小的变化，该变化取决于喷射至平板玻璃上的冰晶的量。
在熔化峰点温度下具有透明小滴状(如蒸气滴)的冰晶的紧密结合状态不能连续保持。随着时间从此时至达到熔化峰点温度的过去，例如，大约30秒，如蒸气滴的紧密结合液态冰晶慢慢向侧向方向扩散。因此，装饰平板玻璃的制造商必须提供一种用于在熔化峰点温度下快速冷却平板玻璃的系统。
本发明的说明书中，当冰晶到达熔化峰点温度时，保持冰晶在如蒸气滴的透明小滴状的紧密结合态的时间被定义为“保持熔化峰点温度的时间”。“达到熔化峰点温度的时间”和“保持熔化峰点温度的时间”的时间值通过发明人在实验室进行多次实验或装饰平板玻璃生产中的实际经验获得。
在装饰平板玻璃中，展示玻璃的外观被认为非常重要，因为外观充当决定产品的生产率和质量的重要标准。
因此，在使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃中，除了冰晶的熔化峰点温度外，作为本体板的平板玻璃的状态也非常重要。也就是说，平板玻璃本身不应该产生例如裂痕的瑕疵。在本体平板玻璃在制造装饰平板玻璃的过程中被损坏的情况下，即使冰晶漂亮地设计在平板玻璃上，也没有作为装饰平板玻璃的生产价值。
在本发明中，为了防止平板玻璃的损坏，使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃在超过平板玻璃的增韧温度的温度下实现。此外，在冰晶熔点的范围被设定在大约超过平板玻璃的增韧温度的温度下实现。
根据文献，平板玻璃的增韧温度大约在620℃。该事实在论文，I.C.Kramer，“HORIZONTAL TOUGHENING DESIGN FEATURESCONVECTIVE HEATING”，Glass International，1993中公开。
根据这篇论文，其记载，“普通平板玻璃的软化温度大约在530℃，增韧温度大约在620℃。为了防止被加热以至于放入增韧炉的平板玻璃超过软化温度并达到了约620℃的增韧温度而使平板玻璃变形，陶瓷辊必须不断地来回运作。”
这时，平板玻璃的增韧温度是平板玻璃自身的温度，而不是水平钢化炉内的温度。也就是说，平板玻璃的增韧温度是玻璃片表面和玻璃片中心的温度。
平板玻璃的增韧温度(以下称为“玻璃片中心的增韧温度”)是独立的值，而不是取决于各种不同的外在因素(即水平钢化炉的类型、尺寸、内部温度变化、性能改进)的值。也就是说，增韧温度是平板玻璃的固有温度。
因此，本发明的一个实施方案中，为了防止本体平板玻璃的损坏，影响平板玻璃的固有温度被直接测量，以使直到温度达到玻璃片中心的增韧温度时快速加热才得以实现。此外，冰晶的熔点温度也被设置在基于玻璃片中心的增韧温度的范围内。
根据本发明的实施方案，冰晶的熔点温度优选设定在玻璃片中心的增韧温度至以上10℃的范围。也就是说，由于玻璃片中心的增韧温度为620℃，根据本发明的实施方案设定的冰晶的熔点温度范围为620～630℃。
所设置的冰晶的熔点温度的范围可能在630℃或更高。然而，考虑到为了防止水平钢化炉中平板玻璃超过软化温度后变形，而在熔炉中连续来回操作陶瓷辊的困难，优选设置冰晶的熔点温度范围为620～630℃。
一般，作为冰晶，可使用众所周知的传统含铅晶冰，含铅冰晶是含有铅成分的冰晶。特别地，含铅冰晶是含有75％或更多的铅(Pb)成分，和5％或更多的镉(Cd)成分的冰晶。含铅冰晶的组成成分的例子包括SiO2、B2O3、Na2O、ZnO、PbO、Cd、K2O、Fe2O3、CaO和Al2O3。
不同于含铅冰晶，不含有铅(Pb)成分的无铅冰晶被本发明的发明人开发。有无铅冰晶的优选组成成分的三个例子。
(1)无铅冰晶组成成分例子1：
Na2O、ZnO、B2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、K2O、Mg、CaCO3、Nd和F
(2)无铅冰晶组成成分例子2：
Na2O、ZnO、B2O3、SiO2、CaO、Al2O3、BaO、SrO、Li2O3、Fe2O、和ZrO2
(3)无铅冰晶组成成分例子3：
Na2O、ZnO、B2O3、SiO2、CaO、Al2O3、BaO、Li2O3和SrO
含铅冰晶或无铅冰晶的熔点温度在300～1000℃范围内变化，其取决于它的组成成分和组成比率。
本发明的发明人发现了决定冰晶的熔点温度的主要组成成分。通过调节组成成分的含量，冰晶的熔点温度被包括在本发明中设置的冰晶的熔点温度内，也就是，620～630℃的设置范围。
在含铅冰晶的实例中，在组成比率中优选调节含铅冰晶的组成成分中的PbO(铅)，因而，包括冰晶的熔点温度在设定的620～630℃的熔点温度范围内。在无铅冰晶的实例中，在组成比率中优选调节无铅冰晶组成成分中的Na2O(氧化钠)和B2O3(氧化硼)，因而，包括冰晶的熔点温度在设定的620～630℃的熔点温度范围内。
特别地，在无铅冰晶的例子中，根据本发明的实施方案，能够包括冰晶的熔点温度设定在620～630℃的范围内的优选组成成分及其组成比率如下表1到表3所例示。
表1
[表1]
  成分   组成(mol％)
  Na2O   10％-20％
  ZnO   10％-30％
  B2O3   20％-40％
  SiO2   10％-20％
  TiO2   0％-5％
  ZrO2   0％-5％
  Al2O3   0％-5％
  K2O   3％-10％
  Mg   5％-10％
  CaCO3   3％-10％
  Nd   0％-5％
  F   0％-5％
表2
[表2]
  成分   组成(mol％)
  Na2O   10％-20％
  ZnO   0％-10％
  B2O3   20％-40％
  SiO2   10％-30％
  CaO   5％-10％
  Al2O3   0％-5％
  BaO   3％-10％
  SrO   0％-5％
  Li2CO3   0％-5％
  Fe2O   0％-3％
  ZrO2   0％-3％
表3
[表3]
  成分   混合物(mol％)
  Na2O   10％-20％
  ZnO   5％-15％
  B2O3   20％-40％
  SiO2   10％-30％
  CaO   3％-10％
  Al2O3   0％-3％
  BaO   0％-5％
  Li2CO3   0％-3％
  SrO   0％-5％
参考表1到表3，证实了本发明实施方案中使用的无铅冰晶包含B2O3(氧化硼)、Na2O(氧化钠)、ZnO(氧化锌)和CaCO3(碳酸钙)，而不是表1中所公开的传统含铅冰晶组成成分中的铅(Pb)、镉(Cd)和锂(Li)。
本发明实施方案中使用的无铅冰晶具有
Figure G2007800528218D00111
到
Figure G2007800528218D00112
的平均微粒尺寸和90到91×10/℃的膨胀系数。无铅冰晶的熔点温度在设定的从620～630℃变化的冰晶熔点温度范围内。因此，冰晶的熔化峰点温度设定在620～630℃的范围内。
当制备具有上述组成成分的无铅冰晶并熔化附着在平板玻璃上时，熔化附着在平板玻璃表面的冰晶透明而光亮。在空气中不产生冰晶的变形和污点。而且，由于该冰晶中不包含重金属，因此不会发生腐蚀，且不会有重金属暴露在该玻璃表面的外部。
发明人发现，根据本发明实施方案的冰晶，其被制备为具有形成于所设置的、在620～630℃变化的冰晶熔点温度内的熔化峰点温度，且具有形成于在电热辐射炉内685～710℃温度下的熔化峰点温度。
为了防止损坏母体，即平板玻璃，当平板玻璃被放入水平钢化炉时，本发明的发明人直接测量了平板玻璃自身(内部)的温度。通过测量温度直到其达到玻璃片中心的增韧温度(大约620℃)才得到结果数据。本实验中使用的水平钢化炉是电热辐射炉。为了快速加热，在尺寸为2.1m×4.5m的水平钢化炉中，水平钢化炉中的加热温度设定在705℃，在尺寸为1.8m×2.4m的水平钢化炉中，水平钢化炉中的加热温度设定在695℃。
为了直接测量放入水平钢化炉中的平板玻璃自身(内部)的温度，本发明的发明人在加热炉中安装多个非接触式红外温度计。将通过每个非接触式红外温度计测量的平板玻璃的温度值取平均值，并计算作为所测量的温度的结果值。对于非接触式红外温度计，使用雷泰公司(Raytek Corporation)制造的非接触式红外温度计。
本发明的实施方案中，最优选地，将安装在水平钢化炉中的非接触式红外温度计实现为当所测量的平板玻璃自身的温度达到玻璃片中心的增韧温度时，水平钢化炉的控制部分考虑“到达熔化峰点温度的时间”和“保持熔化峰点温度的时间”，然后立即停止运行水平钢化炉。在这种情况下，任何技术员都可以在冰晶的熔化峰点温度下将装饰平板玻璃立即从加热炉中取出。
然而，在实践中，非接触式红外温度计达到这一点，就是能够直接测量平板玻璃自身的温度计不可能长时间或半永久地安装在水平钢化炉中。安装在水平钢化炉中的非接触式红外温度计起初正常运行，但是随时间过去，该温度计被水平钢化炉中的高温损坏并很快破裂。
虽然这种非接触式红外温度计不能长时间或半永久地安装，但当非接触式红外温度计正常运行时有足够的时间实施实验。因此，如果当通过非接触式红外温度计测量的平板玻璃的温度达620℃时检测各种相互关系，通过以与用非接触式红外温度计测量大约相同的方式检测到的相互关系能间接地连续测量玻璃片中心的增韧温度。
本发明的发明人使用非接触式红外温度计在水平钢化炉中、在平板玻璃的温度下实施测量，达到温度达620℃。该测量可以实施于浮法玻璃、附着含铅冰晶的平板玻璃和附着无铅冰晶的平板玻璃。每种平板玻璃按平板玻璃的厚度和平板玻璃的固有温度达到增韧温度的加热时间来分类。
本发明的发明人通过在实验室或生产站点实施的大量实验推导出了加热曲线，显示在图2到图5中。
图2到图5为关于依据本发明的实施方案放入水平钢化炉中的平板玻璃的加热曲线。横轴表示加热时间[sec]，纵轴表示温度[℃]。
图2是关于厚度为3mm、5mm和8mm的浮法玻璃在电加热辐射炉中的加热曲线。
图2的加热曲线根据相对于每个加热时间的温度变化在下表4中所示。
表4
[表4]
Figure G2007800528218D00131
图3是在电热辐射炉中，关于厚度为3mm、5mm和8mm，应用具有0.2～1.0mm的微粒尺寸的无铅冰晶的平板玻璃的加热曲线。
图3的加热曲线根据相对于每个加热时间的温度变化在下表5中所示。
表5
[表5]
Figure G2007800528218D00132
图4是在电热辐射炉中，关于厚度为3mm、5mm和8mm，应用具有0.2～1.0mm的微粒尺寸的含铅冰晶的平板玻璃的加热曲线。
图4的加热曲线根据相对于每个加热时间的温度变化在下表6中所示。
表6
[表6]
Figure G2007800528218D00141
图5是共同例示了图2到图4的加热曲线的对比加热曲线。A1、A2和A3分别是对3mm、5mm和8mm的浮法玻璃的加热曲线。B1、B2和B3分别是对3mm、5mm和8mm、附着有无铅冰晶的平板玻璃的加热曲线。C1、C2和C3分别是对3mm、5mm和8mm、附着有含铅冰晶的平板玻璃的加热曲线。
从图2到图5和表4到表6可看出，本发明的发明人确认了当在水平钢化炉中的平板玻璃温度到达620℃时，达到冰晶的熔化峰点温度的加热时间，且不含冰晶的浮法玻璃的加热时间具有相对比率。
从图5中的对比加热曲线可看出，附着有无铅冰晶的平板玻璃(B1、B2和B3)的加热时间(按厚度)比浮法玻璃(A1、A2和A3)加热时间(按厚度)长约10％到15％。此外，从图5中还可看出，附着有含铅冰晶的平板玻璃(C1、C2和C3)的加热时间(按厚度)比浮法玻璃(A1、A2和A3)加热时间(按厚度)长约0到10％。
已经预测到，与加热浮法玻璃的热能相比需要那个范围的更多的热能用于熔化附着在平板玻璃表面的冰晶。因此，那具有大意义因为关于浮法玻璃的相对比率可以通过实验能够精确地了解。
另外，如上所述，含铅冰晶和无铅冰晶间最大的差异是，不同于无铅冰晶，含铅冰晶包含大量的铅(Pb)成分和镉(Cd)成分。另一个区别是，在热固化中“达到熔化峰点温度的时间”是不同的。
本发明的发明人进行了一项实验，结果发现无铅冰晶达到熔化峰点温度的时间比含铅冰晶达到熔化峰点温度的时间短。在实验中，通过将冰晶的温度设置在从620～630℃变化的冰晶的熔点温度内，当固态含铅冰晶变成液态时测得含铅冰晶达到熔化峰点温度的时间大约为30秒。换句话说，测得无铅冰晶达到熔化峰点温度的时间大约为15秒。
关于无铅冰晶和含铅冰晶达到熔化峰点温度的时间的信息被有效地利用于找到熔化峰点温度。
同时，当比较无铅冰晶和含铅冰晶所测得的加热时间，无铅冰晶的加热时间优选地比含铅冰晶的加热时间长10～15％。
通过这个实验，证实了与含铅冰晶相比，无铅冰晶需要大约长10～15％的加热时间。而且，与含铅冰晶相比，无铅冰晶需要高约2％的温度。关于加热时间和相对温度控制的这些信息被有效地利用于找到相应冰晶的熔化峰点温度。
另外，当将附着有冰晶的平板玻璃插入水平钢化炉后，平板玻璃自身温度在620～630℃范围时，加热炉中温度和水平钢化炉的尺寸之间的相互关系被确定。当水平钢化炉是加热炉内的占地面积(宽×长)为4～10m2的电热辐射炉时，加热炉中的温度为685～695℃。当水平钢化炉是加热炉内的占地面积(宽×长)为10～18m2的电热辐射炉时，加热炉中的温度为695～705℃。电热辐射炉中加热炉中的高度几乎一样，不依赖于熔炉的类型。熔炉中685～705℃的温度可能依加热炉的性能改进或水平钢化炉的磨损有很小的变化。
本发明的实施方案中，在水平钢化炉中快速加热以制造装饰平板玻璃的加热温度在加热炉内的占地面积(宽×长)为4～10m2的电热辐射炉的情况下，设置为685～695℃的加热温度，在加热炉内的占地面积(宽×长)为10～18m2的电热辐射炉的情况下设置为695～705℃的加热温度。
在取出熔化附着有通过快速加热达到熔化峰点温度的冰晶的平板玻璃，并将平板玻璃转移到水平钢化炉的冷却设备后，执行淬火时，对于每种厚度的平板玻璃通过控制淬火气压和淬火时间得到最佳的淬火状态。
当平板玻璃厚度为2mm时，通过从用于冷却浮法玻璃的每种熔炉中所设置的冷却条件下降低淬火气压的45～55％(优选50％)和延长淬火时间的15～20％(优选20％)来执行淬火。此后，根据每种熔炉中所设置的冷却条件，执行冷却以得到最佳的装饰平板玻璃。
当平板玻璃厚度为3mm和3.2mm时，通过从用于增韧浮法玻璃的每种熔炉中所设置的冷却条件下降低淬火气压的35～45％(优选40％)和延长淬火时间的30～40％(优选35％)来执行淬火，以得到最佳的装饰平板玻璃。
当平板玻璃厚度为4mm和5mm时，通过从用于增韧浮法玻璃的每种熔炉中所设置冷却条件下降低淬火气压的25～35％(优选30％)和延长淬火时间的15～25％(优选20％)来执行淬火以得到最佳的装饰平板玻璃。
当平板玻璃厚度为6mm、8mm、10mm和12mm时，以在用于增韧浮法玻璃的每种熔炉中设置的同样的冷却条件(即，淬火气压、淬火时间和冷却时间，等)执行淬火而得到最佳的装饰平板玻璃。
当平板玻璃厚度为6mm或更厚时，对于浮法玻璃同样的冷却条件应用于平板玻璃的冷却条件。因此，本发明的发明人发现当平板玻璃的厚度足够厚，以致能够忽略形成在本体平板玻璃上的大约0.7～0.9mm的冰晶熔化附着厚度时，与增韧本体平板玻璃相同的冷却条件可以被用于装饰平板玻璃的冷却方法中。
如上面实验提到的，将冰晶附着平板玻璃表面之后，通过使用水平钢化炉快速加热和淬火来制造装饰平板玻璃，首先，根据本发明的实施方案制备以下冰晶。就是说，通过调节冰晶的组成成分制备冰晶，以使冰晶的熔点温度形成于所设置的冰晶的熔点温度范围(620～630℃)内，该范围被限定为620℃的玻璃片中心增韧温度至以上10℃。
本发明制备好的冰晶附着在平板玻璃表面，然后在水平钢化炉内685～705℃的加热温度下快速加热，对应于水平钢化炉中620～630℃范围的冰晶的熔点温度。快速加热通过使用第一控制因子控制加热时间来执行，其与浮法玻璃的增韧温度加热时间相关而迅速设置。
第一控制因子决定加热时间，以使加热时间比增韧浮法玻璃的加热温度长0～15％。当冰晶为无铅冰晶时，加热时间被确定为比增韧浮法玻璃的加热温度长10～15％。当冰晶为含铅冰晶时，加热时间被确定为比增韧浮法玻璃的加热温度长0～10％。
快速加热之后，通过使用第二控制因子控制冷却条件来淬火熔化附着有冰晶的平板玻璃，其与增韧浮法玻璃的冷却条件相关而迅速设置，由此制造装饰平板玻璃。第二控制因子通过控制取决于平板玻璃厚度的淬火气压和淬火时间来控制冷却条件。
用于快速加热的第一控制因子、用于淬火的第二控制因子和其它以上提到的控制因子被反映在控制部分和应用。因此，技术员可以在冰晶熔化峰点温度下从加热炉中快速取出熔化附着有冰晶的平板玻璃而不需要很大程度上的取决于个人经验。进一步，在制造装饰平板玻璃中，将熔化附着有冰晶的平板玻璃插入冷却设备能够在最佳的状态淬火。
本发明的发明人给出了这些实验结果，并作为例子将它们应用到实际生产过程中。因此，本发明的发明人得到了非常好的装饰平板玻璃。
制备实例1
在620～630℃范围的熔点温度熔化无铅冰晶(0.2～1.0mm的平均微粒尺寸)，就是说，使用685～710℃的加热炉内的温度。在具有大约2mm厚度的平板玻璃上，涂敷众所周知的粘合剂以展示图案，并且冰晶被喷在其上。然后，平板玻璃被放入干燥炉中将粘合剂完全干燥。
此后，平板玻璃被插入尺寸为2.1m×4.5m的电热辐射炉，并且在加热温度为705℃的水平钢化炉中热固化80～90秒。然后，被固化的平板玻璃被快速转移到水平钢化炉的冷却设备中，在该设备中将平板玻璃用具有约18,000～22,000Pq气压的冷空气淬火大约30秒。然后，实施冷却大约50秒到60秒。这里，压强单位‘Pq’是标准的气体计量，它是一个以0.1％转换的98Pa的值(％)。
在上述制备实验中，熔化附着在平板玻璃上的冰晶具有熔化峰点温度，并且本体平板玻璃也增加了强度。
制备实例2
在620～630℃范围的熔点温度熔化无铅冰晶(0.2～1.0mm的平均微粒尺寸)，就是说，使用685～710℃的加热炉内的温度。在具有大约3mm厚度的平板玻璃上，涂敷众所周知的粘合剂以展示图案，并且冰晶被喷在其上。
此后，平板玻璃被插入尺寸为2.1m×4.5m的电热辐射炉，并且在加热温度为700℃的水平钢化炉中热固化140秒。然后，被固化的平板玻璃被快速转移水平钢化炉的冷却设备中，在该设备中将平板玻璃用具有约10,000～15,000Pq气压的冷空气的空气吹制法淬火大约40秒。然后，执行冷却大约80～100秒。
在上述制备实验中，熔化附着在平板玻璃上的冰晶具有熔化峰点温度，并且本体平板玻璃也增加了强度。然而，该本体平板玻璃没有成为钢化安全玻璃。
制备实例3
在620～630℃范围的熔点温度熔化无铅冰晶(0.2～1.0mm的平均微粒尺寸)，就是说，使用685～710℃的加热炉内的温度。在具有大约4mm厚度的平板玻璃上，涂敷众所周知的粘合剂以展示图案，并且冰晶被喷在其上。
此后，平板玻璃被插入尺寸为2.1m×4.5m的电热辐射炉，并且在加热温度为700℃的水平钢化炉中热固化180秒。然后，被固化的平板玻璃被快速转移到水平钢化炉的冷却设备中，在该设备中将平板玻璃用具有约4000～6000Pq气压的冷空气的空气吹制法淬火大约50秒。后，执行冷却大约100～120秒。
在上述制备实验中，熔化附着在平板玻璃上的冰晶具有熔化峰点温度，并且本体平板玻璃也增加了强度。另外，在以上过程中当淬火气压升至6000～6500Pq时，该本体平板玻璃成为钢化安全玻璃。
制备实例4
在620～630℃范围的熔点温度熔化无铅冰晶(0.2～1.0mm的平均微粒尺寸)，就是说，使用685～710℃的加热炉内的温度。在具有大约5mm厚度的平板玻璃上，涂敷众所周知的粘合剂以展示图案，并且冰晶被喷在其上。
此后，平板玻璃被插入尺寸为2.1m×4.5m的电热辐射炉，并且在加热温度为700℃的水平钢化炉中热固化225秒。然后，被固化的平板玻璃被快速转移到水平钢化炉的冷却设备中，在该设备中将平板玻璃用具有2300～2500Pq气压的冷空气的空气吹制法淬火大约80～90秒。然后，执行冷却大约100～120秒。
在上述制备实验中，熔化附着在平板玻璃上的冰晶具有熔化峰点温度，并且该本体平板玻璃成为钢化安全玻璃。
制备实例5
在620～630℃范围的熔点温度熔化无铅冰晶(0.2～1.0mm的平均微粒尺寸)，就是说，使用685～710℃的加热炉内的温度。在具有大约6mm厚度的平板玻璃上，涂敷众所周知的粘合剂以展示图案，并且冰晶被喷在其上。
此后，平板玻璃被插入尺寸为1.8m×2.4m的电热辐射炉，并且在加热温度为695℃的水平钢化炉中热固化270秒。然后，被固化的平板玻璃被快速转移到水平钢化炉的冷却设备中，在该设备中将平板玻璃用具有1200～1500Pq气压的冷空气的空气吹制法淬火大约120秒。然后，执行冷却大约130～150秒。
在上述制备实验中，熔化附着在平板玻璃上的冰晶具有熔化峰点温度，并且本体平板玻璃的强度实际上变得和钢化安全玻璃一样。制备实例6-8
在具有大约8mm、10mm和12mm厚度的平板玻璃上，涂敷众所周知的粘合剂以展示图案，并且无铅冰晶被喷在其上，在620～630℃范围的熔点温度熔化该无铅冰晶，也就是说，使用685～710℃的加热炉内的温度。在620～630℃范围的熔点温度熔化无铅冰晶(0.2～1.0mm的平均微粒尺寸)，就是说，使用685～710℃的加热炉内的温度。
此后，平板玻璃被插入尺寸为1.8m×2.4m的电热辐射炉，并且，在水平钢化炉中分别以690℃的加热温度热固化厚度为8mm和10mm的平板玻璃，以685℃的加热温度热固化厚度为12mm的平板玻璃大约360秒、450秒和540秒。然后，被固化的平板玻璃被快速转移到水平钢化炉的冷却设备中，在该设备中将平板玻璃用与增韧浮法玻璃相同的冷却条件冷却。
在上述制备实验中，熔化附着在平板玻璃上的冰晶具有熔化峰点温度，并且该本体平板玻璃成为钢化安全玻璃。
在本发明中，在描述的例子中主要用到了电热辐射炉。然而，对流加热煤气炉或者强制对流加热炉也可能被用到，只要阻止加热炉中的气流循环即可。
虽然本发明的优选实施方案已为例示目的而公开，但可以理解，本领域的技术人员在没有脱离本发明所附权利要求所公开的范围和精神的情况下进行多处修改，补充和替代是可能的。
工业实用性
本发明能够应用于制造装饰平板玻璃。

Claims (24)

1、一种使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法，包括，使冰晶附着在平板玻璃的表面，并用水平钢化炉对该平板玻璃快速加热和淬火处理，该方法进一步包括：
提供冰晶，其组成成分被调节以使该冰晶的熔点温度形成于所设置的冰晶的熔点温度范围内，该范围被限定为玻璃片中心的增韧温度至以上10℃；
使该冰晶附着在所述平板玻璃表面上，并以与所设置的该水平钢化炉内的该冰晶的熔点温度范围相对应的、所述水平钢化炉内的加热温度快速加热该平板玻璃，其中，通过使用第一控制因子控制加热时间来实施快速加热，所述第一控制因子与达到浮法玻璃增韧温度的加热时间相关地迅速设置；并且
通过使用第二控制因子控制冷却条件来快速冷却附着了熔化冰晶的平板玻璃，所述第二控制因子与快速加热后增韧所述浮法玻璃的冷却条件相对应地迅速设置。
2、如权利要求1所述的方法，其中，所述冰晶具有设置在620～630℃范围内的熔点温度。
3、如权利要求2所述的方法，其中，所设置的冰晶的熔点温度范围对应于685～710℃的温度，其为电热辐射炉的加热炉内的温度。
4、如权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一控制因子确定加热时间，以使该加热时间比达到所述浮法玻璃的增韧温度的加热时间长0～15％。
5、如权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二控制因子依据所述平板玻璃的厚度来控制淬火气压和淬火时间，以确定冷却条件。
6、如权利要求1或2所述的方法，其中，所述水平钢化炉内的加热温度为685～710℃。
7、如权利要求4所述的方法，其中，所述第一控制因子通过安装温度计测量所述水平钢化炉的加热炉中的所述平板玻璃自身的温度的试验得到。
8、一种使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法，包括，使冰晶附着在平板玻璃的表面上，并用水平钢化炉对该平板玻璃快速加热和淬火处理，该方法进一步包括：
提供冰晶，其组成成分被调节以使该冰晶的熔点温度形成于所设置的冰晶的熔点温度范围内，该范围被限定为玻璃片中心的增韧温度至以上10℃；
使该冰晶附着在所述平板玻璃的表面上，并以与所设置的所述水平钢化炉内的该冰晶的熔点温度范围相对应的、所述水平钢化炉内的加热温度快速加热该平板玻璃，其中，使用能够直接测量待放入所述水平钢化炉的平板玻璃自身的温度的温度计来控制加热时间，以实施快速加热；并且
通过使用控制因子来控制冷却条件，以快速冷却附着了熔化冰晶的平板玻璃，所述控制因子与快速加热后增韧所述浮法玻璃的冷却条件相对应地迅速设置。
9、一种使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法，包括，使冰晶附着在平板玻璃的表面上，并用水平钢化炉对该平板玻璃快速加热和淬火处理，该方法进一步包括：
提供无铅冰晶，其组成成分被调节以使该无铅冰晶的熔点温度形成于所设置的无铅冰晶的熔点温度范围内，该范围被限定为玻璃片中心的增韧温度至以上10℃；
使该无铅冰晶附着在所述平板玻璃表面上，并以与所设置的所述水平钢化炉内的该无铅冰晶的熔点温度范围相对应的、所述水平钢化炉内的加热温度快速加热该平板玻璃，其中通过控制加热时间以使该加热时间比达到浮法玻璃的增韧温度的加热时间长10～15％来实施快速加热；并且
使用控制因子控制冷却条件，以快速冷却附着了熔化无铅冰晶的平板玻璃，所述控制因子与快速加热后增韧所述浮法玻璃的冷却条件相对应地迅速设置。
10、如权利要求9所述的方法，其中，所述无铅冰晶具有设置在620～630℃范围内的熔点温度。
11、如权利要求10所述的方法，其中，所设置的无铅冰晶的熔点温度的范围对应于685～710℃的温度，其为电热辐射炉的加热炉内的温度。
12、如权利要求10所述的方法，其中，所述无铅冰晶具有由Na2O、ZnO、B2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、K2O、Mg、CaCO3、Nd和F组成的组成成分。
13、如权利要求10所述的方法，其中，所述无铅冰晶具有由Na2O、ZnO、B2O3、SiO2、CaO、Al2O3、BaO、SrO、Li2O3、Fe2O和ZrO2组成的组成成分。
14、如权利要求10所述的方法，其中，所述无铅冰晶具有由Na2O、ZnO、B2O3、SiO2、CaO、Al2O3、BaO、Li2O3和SrO组成的组成成分。
15、如权利要求13-15中任一项所述的方法，其中，在所述无铅冰晶的组成成分中，组分Na2O和B2O3的组成比率被调节以形成在设置的620～630℃范围内的所述无铅冰晶熔点温度。
16、如权利要求9或10所述的方法，其中，所述水平钢化炉内的加热温度为685～710℃。
17、如权利要求16所述的方法，其中，当电热辐射炉的加热炉内的占地面积(宽×长)为4～10m2时，所述水平钢化炉内的加热温度为685～695℃，且当所述电热辐射炉的加热炉内的占地面积(宽×长)为10～18m2时，为695～705℃。
18、如权利要求9或10所述的方法，其中，所述控制因子依据所述平板玻璃的厚度来控制淬火气压和淬火时间，以确定冷却条件。
19、如权利要求18所述的方法，其中，当平板玻璃厚度为2mm时，所述控制因子通过从设置于用于冷却浮法玻璃的每个炉的冷却条件中降低45～55％的淬火气压，并延长15～25％的淬火时间来实施淬火，然后以设置在每个炉的冷却条件实施常规的冷却。
20、如权利要求18所述的方法，其中，当平板玻璃厚度为3mm和3.2mm时，所述控制因子通过从设置于用于增韧浮法玻璃的每个炉的冷却条件中分别降低35～45％和30～40％的淬火气压，并分别延长15～25％的淬火时间来实施淬火。
21、如权利要求18所述的方法，其中，当平板玻璃厚度为4mm和5mm时，所述控制因子通过从设置于用于增韧浮法玻璃的每个炉的冷却条件中分别降低25～35％和15～25％的淬火气压，并分别延长15～25％的淬火时间来实施淬火。
22、如权利要求18所述的方法，其中，当平板玻璃厚度为5mm或更大时，所述控制因子通过使用与设置于用于增韧浮法玻璃的每个炉的相同的冷却条件来实施淬火。
23、一种使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法，包括，使冰晶附着在平板玻璃的表面上，并用水平钢化炉对该平板玻璃快速加热和淬火处理，该方法进一步包括：
提供含铅冰晶，其组成成分被调节以使该含铅冰晶的熔点温度形成于所设置的含铅冰晶的熔点温度范围内，该范围被限定为玻璃片中心的增韧温度至以上10℃；
使该含铅冰晶附着在所述平板玻璃的表面上，并以与所设置的所述水平钢化炉内的该含铅冰晶的熔点温度范围相对应的、所述水平钢化炉内的加热温度快速加热该平板玻璃，其中，通过控制加热时间以使该加热时间比达到浮法玻璃增韧温度的加热时间长0～10％来实施快速加热；并且
使用控制因子控制冷却条件，以快速冷却附着了熔化含铅冰晶的平板玻璃，所述控制因子与快速加热后增韧所述浮法玻璃的冷却条件相对应地迅速设置。
24、如权利要求23所述的方法，其中，所述含铅冰晶具有由SiO2、B2O3、Na2O、ZnO、PbO、Cd、K2O、Fe2O3、CaO和Al2O3组成的组成成分，并且在该组成成分中，PbO的组成比率被控制以使所述含铅冰晶具有设置在620～630℃范围内的熔点温度。
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