CN105731768A - 平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉 - Google Patents

平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉 Download PDF

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Abstract

一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：这种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉至少由一条循环旋转运行的圆环形模板、圆环形模板的支撑输送装置、玻璃板的厚度控制装置、与圆环形模板固定在一起的玻璃板下加热及冷却装置、设置在圆环形模板上方的玻璃板控温炉盖、设置在炉盖上的玻璃液漏料槽等组成；玻璃熔窑中熔化好的玻璃液，经玻璃供液槽流至循环旋转运行的圆环形模板上，并在上面摊平、抛光、调厚、退火和冷却定型并分割成玻璃板制品。

Description

平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉
技术领域
平板玻璃连续成型退火设备。
背景技术
众所周知，自上世纪五十年代浮法玻璃工艺问世以来，已成为平板玻璃生产的主流工艺。浮法玻璃生产的成型过程是在通入保护气体（N2及H2）的锡槽中完成的。熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上，在重力和表面张力的作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊子转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、切裁，就得到平板玻璃产品。浮法与其它成型方法比较，其优点是：适合于高效率制造优质平板玻璃，如没有波筋、厚度均匀、上下表面平整、互相平行；生产线的规模不受成形方法的限制，单位产品的能耗低；成品利用率高；易于科学化管理和实现全线机械化、自动化，劳动生产率高；连续作业周期可长达几年，有利于稳定地生产；可为在线生产一些新品种提供适合条件，如电浮法反射玻璃、退火时喷涂膜玻璃、冷端表面处理等。
毫无疑问，“浮法玻璃成型工艺”是一项引发玻璃工业大变革的伟大发明，是玻璃工业的一次革命性的进步。其专利在1953年申请，当1959年专利公开时，全球玻璃行业的其他公司尚未意识到一场革命迫在眉睫。更未曾预见到：“浮法玻璃制造工艺会彻底改变世界平板玻璃的工业格局。”“没有浮法工艺，皮尔金顿可能仍是一家英国本土的公司。”“如果没有浮法工艺专利权——皮尔金顿就不能将阿拉斯泰尔爵士的主意卖到世界各地。”56年过去了，浮法玻璃工艺仍旧保持着它在世界玻璃行业中的核心地位，源源不断的制造出建筑行业的无色、有色和镀膜玻璃，以及汽车行业的无色和有色玻璃。
但浮法玻璃也有其难以克服的缺点，例如成型控制工艺复杂、锡液容易氧化消耗、玻璃板易受锡液污染，在玻璃板表面易产生锡点、锡石、锡灰、沾锡、渗锡等，这些缺陷在严重影响玻璃产质量的同时，造成金属锡的损耗浪费增加了玻璃生产成本。目前，我国浮法玻璃的锡耗为每重箱4克，一个日产500吨的浮法玻璃生产线，每年的耗锡量为14.4吨。再有，把玻璃带拉出锡槽时易造成玻璃表面的损伤等。上述这些问题是浮法玻璃生产工艺特有的。尽管浮法玻璃具有平整度好的优点，但考虑到金属锡以及保护气体消耗、工艺控制、固定资产投资等所增加的生产成本，是否有些得不偿失呢？另外，对于一些强度高、粘度大、需要高温成型玻璃品种如：高铝玻璃、高硼硅玻璃等，以及超薄玻璃的成型，用浮法工艺生产不仅成本高、质量差而且锡污染和消耗十分严重。
更重要的是：迄今为止，包括浮法成型在内的、以前所有平板玻璃连续成型方法均为动态成型，即：1、玻璃带与其载体之间相对运动；2、玻璃带在动态拉引过程中变形、在其粘度不断增大过程中固化定型。在上述过程中，玻璃表面会形成大量微裂纹。它使得玻璃板的实际强度大幅下降（比理论强度下降2~3个数量级）；如果能够减少或消除玻璃板表面微裂纹，便可达到大幅提高玻璃板强度的目的。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：这种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉至少由一条循环旋转运行的圆环形模板、圆环形模板的支撑输送装置、玻璃板的厚度控制装置、与圆环形模板固定在一起的玻璃板下加热及冷却装置、设置在圆环形模板上方的玻璃板控温炉盖、设置在炉盖上的玻璃液漏料槽等组成；玻璃熔窑中熔化好的玻璃液，经玻璃供液槽流至循环旋转运行的圆环形模板上，并在上面摊平、抛光、调厚、退火和冷却定型并分割成玻璃板制品。
上述圆环形模板的材质，应具备耐高温、耐侵蚀、耐磨和强度高、膨胀系数低、尺寸稳定性好、板面光洁度高并与玻璃液不亲润等性能。可选择某些耐热钢、耐火材料、石墨材料或含碳耐火材料等。
玻璃板的厚度控制装置可以是压辊或刮板、刮刀等。
在上述圆环形模板和控温炉盖内埋设有加热及冷却装置。
上述圆环形模板水平坐落在其支撑输送装置上。其支撑输送装置可以是设置在液槽内的空腔船体或可漂浮的轻质物体。上述圆环形模板也可在环形水平辊道上运行。
在上述空腔船体内充有冷却液体及其输送泵和循环管路。
将上述圆环形模板沿圆周分割为数十个以上的温度独立控制区，用以控制其玻璃板的成型及退火温度。
可用分隔条将上述圆环形模板的工作面分隔为若干相邻独立的小块玻璃板模具，用于小块玻璃板的独立成型；这些独立成型的小块玻璃板，不必在生产线上进行切割，可直接下线出厂；这些独立成型的小块玻璃板，也可在线进行钢化处理，不仅不用二次加热，可节省大量能源，而且玻璃板的钢化效果会更好。
上述圆环形模板水平放置，其环周长度，至少应在数十米至数百米以上。
可在上述圆环形模板以及控温炉盖上设置密布的冷却流体喷孔，用于玻璃板的在线钢化。
至少在玻璃板成型以及前后的高温区段的密闭炉腔内，充有保护气体，如氮气、二氧化碳气体以及各种还原气体，以防圆环形模板等被氧化。
可通过电刷，或与圆环形模板作同心圆周运行的电缆，为圆环形模板内的电加热装置供电。
本发明的有益之处在于：1、设备构造简单、减小投资；2、没有金属锡的耗损，生产成本低；3、即可以高温低粘度成型，也可以高粘度低温成型。因此可生产各种不同性能的玻璃，这是其它任何工艺都无法做到的；4、可高质量、大规模地生产被外国长期专利垄断和技术封锁的超薄柔性玻璃，并将在生产规模和制造成本上有所超越；5、节能效果显著；6、可静态成型，从而及大地减少玻璃板表面裂纹，提高玻璃板强度。
附图说明
图1是本发明实施例之一的俯视原理图。
图2是本发明实施例之一的断面结构图之一。
图3图本发明实施例之一的断面结构图之二。
图4图本发明实施例之一的断面结构图之三。
图5图本发明实施例之二的断面结构图。
图中1.液槽，2.液体，3.空腔船体，3a.可漂浮的轻质物体，4.隔热材料，5.冷却液，6.圆环集液管，7.抽液管，8.密闭炉腔，9.回液管，10.供液管，11.圆环形模板，12.玻璃液，13.玻璃液下漏槽口，14.玻璃供液槽，15.控制闸板，16.玻璃板，17.玻璃板的厚度控制压辊，18.高温区的控温炉盖，19.低温退火区的控温炉盖，20.玻璃熔窑，21.车轮。
具体实施方式
图1中，玻璃熔窑（20）中熔化好的玻璃液，经玻璃供液槽（14）流至浮在液槽（1）内循环旋转运行的圆环形模板上，并在上面摊平、抛光、调厚、退火和冷却定型并分割成玻璃板制品。
图2中，熔化好的玻璃液（12），经玻璃供液槽（14）和玻璃液下漏槽口（13）流至浮在液槽（1）内循环旋转运行的圆环形模板（11）上；玻璃液（12）的流量由控制闸板（15）控制；圆环形模板（11）水平坐落在其支撑输送装置——设置在液槽（1）内的空腔船体（3）上；空腔船体（3）浮于液槽（1）内的液体（2）中，可在空腔船体（3）的下方设置支撑运行车轮（21），用以对圆环形模板（11）进行高度限位；在空腔船体（3）充有冷却液（5）及其圆环集液管（6）、抽液管（7）、回液管（9）、供液管（10）和输送泵（未画）等组成的冷却循环系统，它们固定在空腔船体（3）内，并与圆环形模板（11）一起运行，为埋设在圆环形模板（11）内的冷却装置（未画）提供冷却介质。在空腔船体（3）与液槽（1）池壁之间的液体（2）上设有隔热材料（4），用以防止液体（2）受热蒸发。在密闭炉腔（8）内充有保护气体，如氮气、二氧化碳气体以及各种还原气体，以防圆环形模板等被氧化。
图3中，摊平在圆环形模板（11）上的液态玻璃板（16），在玻璃板的厚度控制压辊（17）的作用下其厚度被控制。圆环形模板（11）水平坐落在其支撑输送装置——设置在液槽（1）内的空腔船体（3）上；空腔船体（3）浮于液槽（1）内的液体（2）中，可在空腔船体（3）的下方设置支撑运行车轮（21），用以对圆环形模板（11）进行高度限位；在空腔船体（3）充有冷却液（5）及其圆环集液管（6）、抽液管（7）、回液管（9）、供液管（10）和输送泵（未画）等组成的冷却循环系统，它们固定在空腔船体（3）内，并与圆环形模板（11）一起运行，为埋设在圆环形模板（11）内的冷却装置（未画）提供冷却介质。在空腔船体（3）与液槽（1）池壁之间的液体（2）上设有隔热材料（4），用以防止液体（2）受热蒸发。在密闭炉腔（8）内充有保护气体，如氮气、二氧化碳气体以及各种还原气体，以防圆环形模板等被氧化。
图4中，进入退火阶段的玻璃板（16），被埋设在圆环形模板（11）内的冷却装置（未画）冷却退火或钢化。圆环形模板（11）水平坐落在其支撑输送装置——设置在液槽（1）内的空腔船体（3）上；空腔船体（3）浮于液槽（1）内的液体（2）中，可在空腔船体（3）的下方设置支撑运行车轮（21），用以对圆环形模板（11）进行高度限位；在空腔船体（3）充有冷却液（5）及其圆环集液管（6）、抽液管（7）、回液管（9）、供液管（10）和输送泵（未画）等组成的冷却循环系统，它们固定在空腔船体（3）内，并与圆环形模板（11）一起运行，为埋设在圆环形模板（11）内的冷却装置（未画）提供冷却介质。在空腔船体（3）与液槽（1）池壁之间的液体（2）上设有隔热材料（4），用以防止液体（2）受热蒸发。
图5中，进入退火阶段的玻璃板（16），被埋设在圆环形模板（11）内的冷却装置（未画）冷却退火或钢化。圆环形模板（11）水平坐落在其支撑输送装置——设置在液槽（1）内的可漂浮的轻质物体上（3a）上，可漂浮的轻质物体上（3a）浮于液槽（1）内的液体（2）中，在可漂浮的轻质物体上（3a）内设有圆环集液管（6）、抽液管（7）、回液管（9）、供液管（10）和输送泵（未画）等组成的冷却循环系统，它们固定在可漂浮的轻质物体上（3a）内，并与圆环形模板（11）一起运行，为埋设在圆环形模板（11）内的冷却装置（未画）提供冷却介质。在可漂浮的轻质物体上（3a）与液槽（1）池壁之间的液体（2）上设有隔热材料（4），用以防止液体（2）受热蒸发。

Claims (10)

1.一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：这种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉至少由一条循环旋转运行的圆环形模板、圆环形模板的支撑输送装置、玻璃板的厚度控制装置、与圆环形模板固定在一起的玻璃板下加热及冷却装置、设置在圆环形模板上方的玻璃板控温炉盖、设置在炉盖上的玻璃液漏料槽等组成；玻璃熔窑中熔化好的玻璃液，经玻璃供液槽流至循环旋转运行的圆环形模板上，并在上面摊平、抛光、调厚、退火和冷却定型并分割成玻璃板制品。
2.根据权利要求1所述的一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：上述圆环形模板的材质为石墨材料或含碳耐火材料。
3.根据权利要求1所述的一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：上述玻璃板的厚度控制装置为压辊或刮板、刮刀等。
4.根据权利要求1所述的一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：在上述圆环形模板和控温炉盖内埋设有加热及冷却装置。
5.根据权利要求1所述的一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：上述圆环形模板水平坐落在其支撑输送装置上，其支撑输送装置为设置在液槽内的空腔船体或可漂浮的轻质物体。
6.根据权利要求1所述的一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：在上述空腔船体内充有冷却液体及其输送泵和循环管路。
7.根据权利要求1所述的一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：将上述圆环形模板沿圆周分割为数十个以上的温度独立控制区，用以控制其玻璃板的成型及退火温度。
8.根据权利要求1所述的一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：用分隔条将上述圆环形模板的工作面分隔为若干相邻独立的小块玻璃板模具，用于小块玻璃板的独立成型；这些独立成型的小块玻璃板，不必在生产线上进行切割，可直接下线出厂；这些独立成型的小块玻璃板，也可在线进行钢化处理，不仅不用二次加热，可节省大量能源，而且玻璃板的钢化效果会更好。
9.根据权利要求1所述的一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：在上述圆环形模板以及控温炉盖上设置密布的冷却流体喷孔，用于玻璃板的在线钢化。
10.根据权利要求1所述的一种平板玻璃圆环旋转连续成型退火炉，其特征是：至少在玻璃板成型以及前后的高温区段、由循环旋转运行的圆环形模板和设置在圆环形模板上方的玻璃板控温炉盖构成的密闭炉腔内，充有保护气体，如氮气、二氧化碳气体以及各种还原气体，以防圆环形模板等被氧化。
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