CN102603175B - 钢化玻璃生产装置及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢化玻璃生产装置，其包括加热装置、钢化装置以及连接于所述加热装置和钢化装置之间的辊道装置，所述的钢化装置包括由供风管道依次连接的螺杆式空气压缩机、空气过滤器、储气罐和淬冷风栅。本发明还公开了一种钢化玻璃生产方法，其采用本发明所述的钢化玻璃生产装置来制备钢化玻璃。本发明能够实现厚度为2mm的超薄型玻璃的完全钢化，并且具有能耗低、噪音小等优点。
Description
技术领域
本发明涉及钢化玻璃生产装置及其生产方法，特别是涉及超薄型钢化玻璃的生产装置及其生产方法。
背景技术
目前，生产钢化玻璃的方法主要有物理钢化法和化学钢化法，其中，物理钢化法是指将玻璃加热至软化温度，通过自身的形变消除内部应力，然后将高压冷空气吹向玻璃的两面，使其迅速且均匀地冷却至室温而制得钢化玻璃。由于玻璃的导热系数较小，玻璃两表面首先收缩硬化，此时玻璃内部却仍有较高的温度，等到玻璃内部也逐渐硬化时，已被硬化的两表面就会对逐渐收缩的内部起到阻碍作用，从而使先硬化的表面产生压应力，而后硬化的内部产生张应力，这就使得普通玻璃形成钢化玻璃，并且增强了抵抗外界较大机械冲击的性能。一旦玻璃发生破损，便会发生应力释放，玻璃被破碎成无数小碎片，这些小碎片没有尖锐的棱角，不易伤人。
但是，对于薄玻璃，由于玻璃的厚度有限，当玻璃急剧冷却时，两表面与中间层几乎能同时被冷却，难以形成表面与中间层的温度梯度，也难以形成玻璃表面产生的压应力与玻璃内部产生的张应力相平衡，所以，厚度在3.5mm以下的薄玻璃难以通过传统的物理钢化法实现完全钢化。而为了提高薄玻璃的钢化效果，往往需要配备250kw以上的大功率高压风机，以提供足够高的空气压力，然而这些大功率的高压风机存在耗电量高、噪音大等缺陷，难以满足环保生产的需求。
发明内容
基于此，本发明的一个目的在于提供一种钢化玻璃生产装置，该装置可实现厚度为2mm的超薄型玻璃的完全钢化，并且具有能耗低、噪音小等优点，能够克服传统钢化玻璃生产装置耗电量高、噪音大，难以实现超薄型玻璃完全钢化等缺陷。
本发明的另一个目的在于提供一种钢化玻璃生产方法，该方法由于采用了上述的生产装置，能够实现厚度为2mm的超薄型玻璃的完全钢化，并且具有能耗低、噪音低等优点。
一种钢化玻璃生产装置，包括加热装置、钢化装置以及连接于所述加热装置和钢化装置之间的辊道装置，所述的钢化装置包括由供风管道依次连接的螺杆式空气压缩机、空气过滤器、储气罐和淬冷风栅。
在其中一个实施例中，在所述储气罐的输出端设有自动风量调节阀。
在其中一个实施例中，在连接储气罐与淬冷风栅的供风管道上设有球状风量分配器。
在其中一个实施例中，所述的球状风量分配器具有若干个出风口，所述球状风量分配器的出风口分别通过耐高压软风管连接于所述的淬冷风栅。
在其中一个实施例中，所述的淬冷风栅包括平行设置的第一淬冷风栅和第二淬冷风栅，在连接储气罐与第一淬冷风栅的供风管道上设有第一手动风量调节阀，在连接储气罐与第二淬冷风栅的供风管道上设有第二手动风量调节阀。
一种钢化玻璃生产方法，包括以下步骤：
1)将玻璃基片置于所述的加热装置中，加热至软化温度；
2)通过所述的辊道装置将加热后的玻璃基片输送至所述的钢化装置中，进行瞬间高压空气淬冷处理；
3)将经过瞬间高压空气淬冷处理的玻璃基片冷却至50℃以下，即得到所述的钢化玻璃。
在其中一个实施例中，所述的软化温度为680℃～700℃。
在其中一个实施例中，通过辊道装置将加热后的玻璃基片输送至钢化装置中的时间为1～2秒。
在其中一个实施例中，在所述的瞬间高压空气淬冷处理中，玻璃基片与所述钢化装置的淬冷风栅之间的距离为5mm～10mm；所述淬冷风栅的风压为200kPa～300kPa；淬冷时间为1～2秒。
在其中一个实施例中，经过瞬间高压空气淬冷处理的玻璃基片在1kPa～5kPa的冷却风压下冷却至50℃以下。
在其中一个实施例中，所述钢化装置中的螺杆式空气压缩机为间断性工作状态，只要保证储气罐内的空气压力在800kPa以上即可。
本发明所述的钢化玻璃生产装置采用了螺杆式空气压缩机代替传统的高压风机，该螺杆式空气压缩机具有效率高、耗电量低和噪音小等优点，工作功率为22kw的螺杆式空气压缩机即可产生300kPa的淬冷风压，能够实现厚度为2mm的超薄型玻璃的完全钢化，并能满足节能环保的生产需求。
在本发明中，通过在所述储气罐的输出端设置自动风量调节阀，可以根据玻璃基片的不同厚度对淬冷风栅的风压和风量进行调整，以扩大本生产装置的应用范围，减少不必要的能耗。
在本发明中，连接储气罐与淬冷风栅的供风管道上设有球状风量分配器，该球状风量分配器的每一个出风口分别通过耐高压软风管连接于淬冷风栅中的每一条风栅，从而使淬冷风栅中的每一条风栅所输送的风量和风压更加平衡，以提高钢化玻璃的质量，使之具有良好的颗粒度、平整度和光学效果。
在本发明中，通过在连接储气罐与第一和第二淬冷风栅的供风管道上分别设置手动风量调节阀，能够保证第一和第二淬冷风栅所输送的风压相平衡，以保证玻璃的两个表面上的钢化效果相一致，从而提高钢化玻璃的整体质量，使之具有良好的颗粒度、平整度和光学效果。
本发明所述的钢化玻璃生产方法由于采用了高效、低耗的钢化玻璃生产装置，能够在较低的能耗条件下实现厚度为2mm的超薄型玻璃的完全钢化，所得到的超薄型钢化玻璃具有良好的颗粒度、平整度和光学效果。
在本发明中，通过将加热后的玻璃基片输送至钢化装置中的时间控制在1～2秒内，能够减少玻璃基片在输送过程中的热损失，提高玻璃基片的钢化效果。
附图说明
图1为本发明所述的钢化玻璃生产装置的结构示意图；
图2为本发明所述的钢化装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，本发明所述的钢化玻璃生产装置包括加热装置10、钢化装置20以及连接于加热装置10和钢化装置20之间的辊道装置30，辊道装置30用于在加热装置10和钢化装置20之间运送玻璃基片。
如图2所示，钢化装置20包括由供风管道21依次连接的螺杆式空气压缩机22、空气过滤器23、储气罐24和淬冷风栅25。在储气罐24的输出端设有自动风量调节阀26，由此可以根据玻璃基片的厚度对钢化风栅的风压和风量进行调整，以减少不必要的能耗。淬冷风栅25包括平行设置的第一淬冷风栅251和第二淬冷风栅252，由螺杆式空气压缩机22输出的高压风依次流经空气过滤器23和储气罐24，经自动风量调节阀26的调节后分为上、下两个风路，分别通过供风管道进入第一淬冷风栅251和第二淬冷风栅252。在连接储气罐24与第一淬冷风栅251的供风管道上设有第一手动风量调节阀271，而在连接储气罐24与第二淬冷风栅252的供风管道上设有第二手动风量调节阀272。通过第一手动风量调节阀271和第二手动风量调节阀272的微调作用，可以确保第一和第二淬冷风栅所输送的风压相平衡，从而使玻璃基片的两个表面具有一致的冷却钢化效果。在连接储气罐24与第一淬冷风栅251的供风管道上还设有第一球状风量分配器281，第一球状风量分配器281具有若干个出风口，每一个出风口分别通过一条耐高压软风管29连接于第一淬冷风栅251中的每一条风栅。在连接储气罐24与第二淬冷风栅252的供风管道上还设有第二球状风量分配器282，第二球状风量分配器282具有若干个出风口，每一个出风口分别通过一条耐高压软风管29连接于第二淬冷风栅252中的每一条风栅。通过设置球状风量分配器281和282，能够确保淬冷风栅251和252中的每一条风栅所输送的风压和风量更加平衡，从而提高钢化玻璃的质量。
实施例二
取厚度为2～3mm的玻璃基片，置于加热装置10中加热至680℃～700℃；通过辊道装置30，在1～2秒内将加热后的玻璃基片输送至钢化装置20中，并将玻璃基片置于第一淬冷风栅251和第二淬冷风栅252之间进行瞬间高压空气淬冷处理，玻璃基片与第一和第二淬冷风栅之间的距离分别为5mm～10mm，第一和第二淬冷风栅所输出的淬冷风压分别为200kPa～300kPa，淬冷时间为1～2秒。螺杆式空气压缩机22为间断性工作状态，只要保证储气罐24内的空气压力保持在800kPa以上即可，通过调节自动风量调节阀26，使第一和第二淬冷风栅所输出的风压达到200kPa～300kPa，并通过调节第一手动风量调节阀271和第二手动风量调节阀272，使得第一和第二淬冷风栅所输出的风压和风量相平衡。经瞬间高压空气淬冷处理后，将玻璃基片输送至冷却段，采用小功率的风机在1kPa～5kPa的冷却风压下将玻璃基片冷却至50℃以下，即得到厚度为2～3mm的钢化玻璃。
实施例三
取厚度为2mm的玻璃基片，置于加热装置10中加热至680℃～690℃；通过辊道装置30，在1～2秒内将加热后的玻璃基片输送至钢化装置20中，并将玻璃基片置于第一淬冷风栅251和第二淬冷风栅252之间进行瞬间高压空气淬冷处理，玻璃基片与第一和第二淬冷风栅之间的距离分别为5mm～6mm，第一和第二淬冷风栅所输出的淬冷风压分别为280kPa～300kPa，淬冷时间为1～2秒。螺杆式空气压缩机22为间断性工作状态，只要保证储气罐24内的空气压力保持在800kPa以上即可，通过调节自动风量调节阀26，使第一和第二淬冷风栅所输出的风压达到280kPa～300kPa，并通过调节第一手动风量调节阀271和第二手动风量调节阀272，使得第一和第二淬冷风栅所输出的风压和风量相平衡。经瞬间高压空气淬冷处理后，将玻璃基片输送至冷却段，采用小功率的风机在2kPa～3kPa的冷却风压下将玻璃基片冷却至50℃以下，即得到厚度为2mm的钢化玻璃。
实施例四
取厚度为3mm的玻璃基片，置于加热装置10中加热至690℃～700℃；通过辊道装置30，在1～2秒内将加热后的玻璃基片输送至钢化装置20中，并将玻璃基片置于第一淬冷风栅251和第二淬冷风栅252之间进行瞬间高压空气淬冷处理，玻璃基片与第一和第二淬冷风栅之间的距离分别为8mm～10mm，第一和第二淬冷风栅所输出的淬冷风压分别为200kPa～250kPa，淬冷时间为1～2秒。螺杆式空气压缩机22为间断性工作状态，只要保证储气罐24内的空气压力保持在800kPa以上即可，通过调节自动风量调节阀26，使第一和第二淬冷风栅所输出的风压达到200kPa～250kPa，并通过调节第一手动风量调节阀271和第二手动风量调节阀272，使得第一和第二淬冷风栅所输出的风压和风量相平衡。经瞬间高压空气淬冷处理后，将玻璃基片输送至冷却段，采用小功率的风机在4kPa～5kPa的冷却风压下将玻璃基片冷却至50℃以下，即得到厚度为3mm的钢化玻璃。
实施例五
取厚度为2.5mm的玻璃基片，置于加热装置10中加热至685℃～695℃；通过辊道装置30，在1～2秒内将加热后的玻璃基片输送至钢化装置20中，并将玻璃基片置于第一淬冷风栅251和第二淬冷风栅252之间进行瞬间高压空气淬冷处理，玻璃基片与第一和第二淬冷风栅之间的距离分别为6mm～8mm，第一和第二淬冷风栅所输出的淬冷风压分别为250kPa～280kPa，淬冷时间为1～2秒。螺杆式空气压缩机22为间断性工作状态，只要保证储气罐24内的空气压力保持在800kPa以上即可，通过调节自动风量调节阀26，使第一和第二淬冷风栅所输出的风压达到250kPa～280kPa，并通过调节第一手动风量调节阀271和第二手动风量调节阀272，使得第一和第二淬冷风栅所输出的风压和风量相平衡。经瞬间高压空气淬冷处理后，将玻璃基片输送至冷却段，采用小功率的风机在3kPa～4kPa的冷却风压下将玻璃基片冷却至50℃以下，即得到厚度为2.5mm的钢化玻璃。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种钢化玻璃生产装置，包括加热装置、钢化装置以及连接于所述加热装置和钢化装置之间的辊道装置，其特征在于，所述的钢化装置包括由供风管道依次连接的螺杆式空气压缩机、空气过滤器、储气罐和淬冷风栅；在所述储气罐的输出端设有自动风量调节阀；在连接储气罐与淬冷风栅的供风管道上设有球状风量分配器，所述的球状风量分配器具有若干个出风口，所述球状风量分配器的出风口分别通过耐高压软风管连接于所述的淬冷风栅。
2.根据权利要求1所述的钢化玻璃生产装置，其特征在于，所述的淬冷风栅包括平行设置的第一淬冷风栅和第二淬冷风栅，在连接储气罐与第一淬冷风栅的供风管道上设有第一手动风量调节阀，在连接储气罐与第二淬冷风栅的供风管道上设有第二手动风量调节阀。
3.一种钢化玻璃生产方法，采用权利要求1所述的钢化玻璃生产装置，包括以下步骤：
1）将玻璃基片置于所述的加热装置中，加热至软化温度；
2）通过所述的辊道装置将加热后的玻璃基片输送至所述的钢化装置中，进行瞬间高压空气淬冷处理；
3）将经过瞬间高压空气淬冷处理的玻璃基片冷却至50℃以下，即得到所述的钢化玻璃。
4.根据权利要求3所述的钢化玻璃生产方法，其特征在于，所述的软化温度为680℃～700℃。
5.根据权利要求3所述的钢化玻璃生产方法，其特征在于，在步骤2）中，将加热后的玻璃基片输送至钢化装置中的时间为1～2秒。
6.根据权利要求3所述的钢化玻璃生产方法，其特征在于，在所述的瞬间高压空气淬冷处理中，玻璃基片与所述钢化装置的淬冷风栅之间的距离为5mm～10mm；所述淬冷风栅的风压为200kPa～300kPa；淬冷时间为1～2秒。
7.根据权利要求3所述的钢化玻璃生产方法，其特征在于，经过瞬间高压空气淬冷处理的玻璃基片在1kPa～5kPa的冷却风压下冷却至50℃以下。
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