CN102531365B - 半钢化玻璃的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半钢化玻璃的生产方法，本发明的半钢化玻璃的生产方法在冷却过程中，采用双级冷却法进行处理，即在保留现有的一级冷却的基础上，增加了二级冷却，使得玻璃在冷却过程中减少风压的骤然变化对其平整度的影响，从而得到平整度更好的半钢化玻璃，同时可达到节省冷却时间、半钢化的总节能量减少至现有技术的10％、半钢化玻璃平整度从3/1000提升到1/1000的效果。

Description

半钢化玻璃的生产方法

技术领域

本发明涉及一种钢化玻璃的生产工艺，特别涉及一整具有优良平整度的半钢化玻璃的生产工艺。

背景技术

半钢化玻璃介于普通平板玻璃和钢化玻璃之间的一个品种，它兼有钢化玻璃的部分优点，如强度高于普通玻璃，同时又回避了钢化玻璃平整度差，易自爆，一旦破坏即整体粉碎等不如人意的弱点。半钢化玻璃破坏时，沿裂纹源呈放射状径向开裂，一般无切向裂纹扩展，所以破坏后仍能保持整体不塌落。半钢化玻璃在建筑中适用于幕墙和外窗，可以支撑钢化镀膜玻璃，其影像畸变优于钢化玻璃。

在半钢化玻璃生产工艺中，玻璃的加热和冷却是钢化的主题。根据统一要求，加热后的玻璃必须以最佳的冷却速度尽可能快地均匀冷却。冷却的过程主要是强制对流，这是因为玻璃钢化工艺所要求的骤冷速度很大，从而在玻璃的表面与内层建立温度梯度，保证玻璃表面的应力值。在钢化过程中，最理想的冷却介质是空气，其意义在于：

1、冷却中玻璃能保持清洁；

2、改变风压就能轻易地精确地得到玻璃的冷却速度；

3、玻璃板各部分的冷却效果一致；

4、风机是一种简单可靠的设备。

根据玻璃的工艺要求，薄玻璃需要较高的风压及较大的冷却能力，这是由玻璃本身的特性所决定的。例如3mm玻璃需要的冷却速度是6mm玻璃的4倍；而12mm玻璃需要的冷却速度只有6mm的1/4。这也就是采用风冷不可能无限制地钢化超薄玻璃的原因。目前采用风冷一般只能钢化3mm以上的玻璃。

需要指出的是，玻璃的钢化程度主要取决于玻璃的冷却强度。其影响因素主要有：风压、风栅结构、风眼与玻璃的距离、对流热传递率、环境温度等。而对流热传递率又与风栅长度、风栅至玻璃的距离、风眼结构等有关。对各钢化炉制造商来说，由于其工艺制度的不同，设备结构的不同，所采用的风压等工艺参数亦有不同，因此没有绝对的可比性。

众所周知，玻璃的平整度是受两个因素影响的，一个是玻璃上下表面的温度，另一个是上下表面的风压。当上表面的温度高于下表面时，冷却时，玻璃上表面收缩的幅度就会大于下表面，玻璃就会向上弯；当上表面的风压小于下表面的风压时，玻璃也会被风吹得向上弯。在全钢化玻璃工艺中，上下风压是调整均衡的，上下表面的温度也是均衡的，所以风栅的高度和风压没有必要改变，对于同种规格的玻璃，风栅的高度是固定的，风压也是不变的。

但对于半钢化玻璃，尤其是8，10，12毫米的玻璃，强冷过程很长，风压却很低，比如12毫米加热只要求480秒，强冷却要600秒，风压只有30多帕，即使把上下风调整到上风90％，下风10％，差距也只有20多帕，这种差距是微忽其微的，而且会造成上下表面的强度不同，所以必须保证强冷阶段上下风压的均衡。但是，由于下表面要接触到辊道，所以下表面的温度总是要比上表面降得要多。在急冷过程之后要进入冷却过程，风压要达到3000帕，在同样的风压下，玻璃上表面的收缩幅度大大超过下表面，造成玻璃整体上弯。在旧的工艺中，这个过程是不可避免的，为了使玻璃平整，不得不把上风压加得很高，以期把玻璃吹平，这样做固然会有一些作用，但玻璃太弯了，靠风吹平的做法显然是不可取的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的半钢化玻璃的生产方法，从而解决现有技术操作工艺不稳定、耗能、所得玻璃的平整度不理想的缺陷。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种半钢化玻璃的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)加热处理：将玻璃水平放置到辊道上，通过辊道送到钢化炉中，再将玻璃加热到钢化温度，加热时间为玻璃厚度×40秒；

(2)急冷处理：将加热处理后的玻璃通过辊道输送到淬冷区，将玻璃水平放置在辊道上，在35-200Pa的风压下急冷300-600s；

(3)一级冷却处理：使急冷后的玻璃在50-350Pa风压下冷却；

(4)二级冷却处理：使一级冷却后的在2000-3000Pa的风压下冷却。

在本发明的实施例中，步骤(4)所述二级冷却处理的上风栅高度为30-50mm，下风栅高度为30-40mm。

步骤(4)所述冷却的时间为玻璃厚度的20-30倍，时间单位为秒。

优选，步骤(4)中所述风压为3000Pa。

优选，步骤(4)中所述上风栅高度为45mm、48mm或50mm。

优选，步骤(4)中所述下风栅高度为38mm或40mm。

本发明所述的半钢化玻璃的生产方法针对的玻璃厚度为8-12mm。

优选，所述玻璃厚度为8mm、10mm或12mm。

本发明的半钢化玻璃生产工艺通过采用加热、急冷加上双级冷却处理法，调整风栅高度和风压，避免了玻璃在行进过程中出现碰撞划伤，并有效避免了风机能耗过大造成的过度弯曲，使所得的半钢化玻璃具有良好的平整度，本发明半钢化玻璃生产工艺还兼具有操作灵活、工艺稳定、节能的特点。

附图说明

图1为采用本发明半钢化玻璃生产方法制得的半钢化玻璃裂开后的图片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的保护范围。

玻璃的平整度主要受到两个因素的影响，一个是玻璃上下表面的温度，另一个是上下表面的风压。当上表面的温度高于下表面时，冷却过程中，由于热胀冷缩，玻璃上表面收缩的幅度就会大于下表面，玻璃就会向上弯；当上表面的风压小于下表面时，玻璃在内应力的作用下也会被风吹得向上弯。

现有的半钢化玻璃生产方法，尤其是8、10、12毫米的玻璃，大多急冷过程很长，风压却很低。通常，上风压往往大于下风压，这是因为，玻璃的下表面要接触到辊道，所以下表面的温度总是要比上表面降得多，这就会导致冷却过程中上表面的温度比下表面的温度高，使玻璃整体向上弯。然而，在现有工艺中，为了避免这种情况的发生，大多采用将上风压加得更高，以期把玻璃吹平。这样做固然会有一些作用，但当玻璃过度弯曲时，仅仅靠风将其吹平显然是不够的。

本发明的半钢化玻璃生产工艺打破了传统思路，在玻璃进入冷却阶段时，先进行传统的冷却过程，即一级冷却，再进行二级冷却。在二级冷却中，将下部风压提升，使其略高于上部风压，在上部风压和下部风压之间找到平衡点，使玻璃既不会猛地收缩向上弯，也不会被下风吹得向上弯。

本发明在整个冷却阶段采用双级冷却处理，即在现有半钢化玻璃生产工艺的基础上增加了“二级冷却”。

在冷却初期缓慢升高风压，调整上下风栅的高度以通过风栅高度的调整来实现上下风压差的控制。过强的风压变化在调整过程中会发生不可预测的后果。因此，这种阶梯式上升的风压可减少风压的骤然变化对玻璃平整度的影响。在调整完成后，在二级冷却过程中将风压升高，完成玻璃冷却，并保持玻璃的平整。

本发明的半钢化玻璃生产方法包括以下步骤：

(1)加热处理：将玻璃水平放置到辊道上，通过辊道送到钢化炉中，再将玻璃加热到钢化温度，加热时间为玻璃厚度×40秒；

(2)急冷处理：将加热处理后的玻璃通过辊道输送到淬冷区，将玻璃水平放置在辊道上，在35-200Pa的风压下急冷300-600s；

(3)一级冷却处理：使急冷后的玻璃在50-350Pa风压下冷却；

(4)二级冷却处理：使一级冷却后的在2000-3000Pa的风压下冷却。

其中，步骤(4)所述二级冷却处理的上风栅高度为30-50mm，下风栅高度为30-40mm。

步骤(4)所述冷却的时间为玻璃厚度的20-30倍，时间单位为秒。

优选，步骤(4)中所述风压为3000Pa。

优选，步骤(4)中所述上风栅高度为45mm、48mm或50mm。

优选，步骤(4)中所述下风栅高度为38mm或40mm。

本发明所述的半钢化玻璃的生产方法主要是针对玻璃厚度为8-12mm的玻璃。

优选，玻璃厚度为8mm、10mm或12mm。

实施例1玻璃厚度为8mm的半钢化玻璃的生产

将玻璃水平放置到辊道上，通过辊道送到钢化炉中，再将玻璃加热到700℃，加热时间为320s；

将加热后的玻璃通过辊道输送到淬冷区，将玻璃水平放置在辊道上，在200Pa的风压下急冷300s；

将急冷后的玻璃在350Pa风压下冷却30s；然后调整上风栅高度为35mm，下风栅高度为40mm，然后在3000Pa风压下冷却160s。将半钢化玻璃成品输出，厚度为8mm。

实施例2

将玻璃水平放置到辊道上，通过辊道送到钢化炉中，再将玻璃加热到690℃，加热时间为400s；

将加热后的玻璃通过辊道输送到淬冷区，将玻璃水平放置在辊道上，在80Pa的风压下急冷390s；

将急冷后的玻璃在100Pa风压下冷却50s；然后调整上风栅高度为48mm，下风栅高度为40mm，然后在3000Pa风压下冷却200s。将半钢化玻璃成品输出，厚度为10mm。

实施例3

将玻璃水平放置到辊道上，通过辊道送到钢化炉中，再将玻璃加热到680℃，加热时间为480s；

将加热后的玻璃通过辊道输送到淬冷区，将玻璃水平放置在辊道上，在35Pa的风压下急冷600s；

将急冷后的玻璃在50Pa风压下冷却50s；然后调整上风栅高度为50mm，下风栅高度为30mm，然后在2000Pa风压下冷却360s。将半钢化玻璃成品输出，厚度为12mm。

需要说明的是，实施例中的工艺参数可根据气流温度密度而有所变化。

图1为用本发明方法生产的半钢化玻璃开裂后的图片，如图所示，玻璃裂开时无切向裂纹扩展，破坏后仍能保持整体不塌落，其影像畸变优于钢化玻璃，所以，在应用中，半钢化玻璃可作为在建筑物的幕墙和外窗。

根据国家标准检测实施例1-3所得半钢化玻璃的平整度均为1/1000。

本发明的半钢化玻璃的生产方法具有以下优点：

1、平整度好。通过双极冷却处理法，调整风栅高度和风压，避免玻璃在行进过程中出现碰撞划伤，有效的避免了风机能耗过大造成的过度弯曲。

2、节能。双极冷却处理这种半钢化工艺，使得风压的损失极小，由于风栅距离很小，所以冷却时间及风压都很小，因此，极为节能。

3、工艺稳定。双极冷却处理过程，降低应力骤然变化的可能，使得半钢化工艺更稳定。

4、工艺灵活。可通过参数的调整实现钢化、半钢化工艺的切换，极大满足了市场需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种半钢化玻璃的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）加热处理：将玻璃水平放置到辊道上，通过辊道送到钢化炉中，再将玻璃加热到钢化温度，加热时间为玻璃厚度×40秒；

（2）急冷处理：将加热处理后的玻璃通过辊道输送到淬冷区，将玻璃水平放置在辊道上，在35-200Pa的风压下急冷300-600s；

（3）一级冷却处理：使急冷后的玻璃在50-350Pa风压下冷却；

（4）二级冷却处理：使一级冷却后的玻璃在2000-3000Pa的风压下冷却。

2.根据权利要求1所述的半钢化玻璃的生产方法，其特征在于，步骤（4）所述二级冷却处理的上风栅高度为30-50mm，下风栅高度为30-40mm。

3.根据权利要求1所述的半钢化玻璃的生产方法，其特征在于，步骤（4）所述冷却的时间为玻璃厚度的20-30倍，时间单位为秒。

4.根据权利要求1所述的半钢化玻璃的生产方法，其特征在于，步骤（4）中所述风压为3000Pa。

5.根据权利要求2所述的半钢化玻璃的生产方法，其特征在于，步骤（4）中所述上风栅高度为45mm、48mm或50mm。

6.根据权利要求2所述的半钢化玻璃的生产方法，其特征在于，步骤（4）中所述下风栅高度为38mm或40mm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的半钢化玻璃的生产方法，其特征在于，所述玻璃厚度为8-12mm。

8.根据权利要求7所述的半钢化玻璃的生产方法，其特征在于，所述玻璃厚度为8mm、10mm或12mm。

9.权利要求1-8中任一种所述的半钢化玻璃的生产方法制备的半钢化玻璃。

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