CN110422995A - 一种用于玻璃钢化的加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于玻璃钢化的加热装置，包括辊道炉与气浮炉；所述辊道炉与气浮炉前后相邻设置、且辊道炉的出口与气浮炉的入口相接；所述气浮炉内设有气浮台，气浮台分别设有一组直喷孔与斜喷孔，直喷孔竖直向上，斜喷孔朝玻璃前进方向向上倾斜；所述斜喷孔包含两行，两行斜喷孔对称分布于气浮台横向中心线两侧，且两行斜喷孔的间距小于待加热玻璃板的宽度；直喷孔与斜喷孔共同构成矩形阵列；采用直喷孔与斜喷孔相结合的气浮台，直喷孔提供的气流用于支撑玻璃悬浮和加热，斜喷孔提供的气流主要用于驱动玻璃前进，使玻璃板在气浮炉加热和输送的过程中不与任何机械驱动装置接触，玻璃的表面质量和侧边质量得到保障。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃钢化设备技术领域，具体是一种用于玻璃钢化的加热装置。
背景技术
制造钢化玻璃的方法是：先把玻璃在加热炉内加热到一定的温度（出炉温度），然后高温玻璃快速（出炉速度）出炉，进入急冷室淬火。
加热炉通常是采用辊道炉或气浮炉。对于加热炉，其内部设有辊道，辊道上下设有电热丝，玻璃在辊道上输送和加热，优点是生产效率高，缺陷是玻璃下表面与辊道接触，依靠辊道驱动前进，玻璃的表面质量受辊道影响较大，特别是加热厚度小于3mm的薄玻璃时，玻璃易波浪变形，下表面还会形成明显的辊印。
对于气浮炉，其内部设有气浮台，气浮台上设有垂直向上的喷孔，热气流从喷孔喷出，在玻璃与气浮台之间形成气垫层，玻璃在气垫层上输送和加热，优点是玻璃下表面不与设备接触，玻璃的表面质量得到保障，缺陷是玻璃的一个侧边与驱动装置（滚轮或皮带）接触，依靠驱动装置驱动前进，玻璃的边部质量受驱动装置影响较大，特别是玻璃被加热到接近或超过软化温度时，边部易产生变形。
出炉温度和出炉速度是衡量加热炉是否满足要求的重要指标，所谓出炉温度是指玻璃被加热到的钢化所需温度，通常是接近或超过软化温度，所谓出炉速度是高温玻璃以一个较快的速度出炉进入急冷室的速度，因为此时玻璃处于接近或超过软化状态，必须以一个较快的速度移动，才能避免下垂变形，而且，玻璃的钢化应力和急冷强度有关，急冷强度越高，钢化应力越大，玻璃的温度越高，进入冷却介质（急冷室）的速度越快，急冷强度就越高，钢化应力就越大，因此，不论哪种加热装置，都要满足出炉温度和出炉速度的指标，出炉温度通常为580～640℃，出炉速度通常为0.6～1.1 m/s。
现阶段，辊道炉和气浮炉均采用机械装置与玻璃接触来驱动玻璃，在高温玻璃出炉时，出炉速度必须依靠驱动装置的提速来实现，此时，驱动装置对接触部位玻璃的损害加重，这限制了出炉速度和出炉温度的进一步提高，直接导致了钢化强度的提高受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于玻璃钢化的加热装置，该装置能够减少玻璃在加热和输送过程中表面和侧边部质量受到的损害。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于玻璃钢化的加热装置，包括辊道炉与气浮炉，所述辊道炉与气浮炉前后相邻设置、且辊道炉的出口与气浮炉的入口相接；所述气浮炉内设有气浮台，气浮台分别设有一组直喷孔与斜喷孔，直喷孔竖直向上，斜喷孔朝玻璃前进方向向上倾斜；所述斜喷孔包含两行，两行斜喷孔对称分布于气浮台横向中心线两侧，且两行斜喷孔的间距小于待加热玻璃板的宽度；直喷孔与斜喷孔共同构成矩形阵列。
进一步的，所述斜喷孔与水平面的夹角为80～89º。
进一步的，所述斜喷孔与直喷孔的孔径相同。
本发明的有益效果是，采用直喷孔与斜喷孔相结合的气浮台，直喷孔提供的气流用于支撑玻璃悬浮和加热，斜喷孔提供的气流主要用于驱动玻璃前进，使玻璃在气浮炉加热和输送的过程中不与任何机械驱动装置接触，玻璃的表面质量和侧边质量得到保障，在此基础上，同时提高了玻璃的出炉速度和出炉温度，从而进一步地提高玻璃的钢化强度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明直喷孔的放大示意图；
图3是本发明斜喷孔的放大示意图；
图4是本发明直喷孔与斜喷孔的分布示意图；
图5是本发明使用时玻璃板在气浮台上的示意图。
具体实施方式
结合图1～3所示，本发明提供一种用于玻璃钢化的加热装置，包括辊道炉1与气浮炉2，所述辊道炉1与气浮炉2前后相邻设置、且辊道炉1的出口与气浮炉2的入口相接；所述气浮炉2内设有气浮台3，气浮台3分别设有一组直喷孔4与斜喷孔5，直喷孔4竖直向上，斜喷孔5朝玻璃前进方向向上倾斜。作为优选的，斜喷孔5与水平面的夹角θ为80～89º。斜喷孔与直喷孔的孔径相同。
结合图4与图5所示，所述斜喷孔5包含两行，两行斜喷孔对称分布于气浮台3横向中心线两侧，且两行斜喷孔的间距小于待加热玻璃板6的宽度；直喷孔4与斜喷孔5共同构成矩形阵列。
以生产800 ×700mm的玻璃板为例，钢化所需温度为620℃。
假设该玻璃板的质量为M，重力加速度g=9.8m/s2，斜喷孔水平面的夹角θ为87º，玻璃板处于悬浮状态，玻璃板在垂直方向受到的合力为零，玻璃板在斜喷孔5的斜气流的推动下前进，在水平方向作加速运动，加速度为a；
由于斜喷孔与直喷孔的孔径相同，供气源相同，所以从每个喷孔喷出的气流推力也相同，设气流推力为f；
在本实施例中，设800 ×700mm玻璃板下覆盖有39（行）X 40（列）喷孔，其中39行中包含37行直喷孔4和2行斜喷孔5，玻璃在气浮炉内运行距离为20m。
那么玻璃板在垂直方向受到热气流向上的推力为：
Fy= 40*（37* f+2* fsin87º） （1）；
玻璃在水平方向受到热气流向前的推力为：
Fx=40 *2*fcos87º （2）；
玻璃板在垂直方向受到向下的重力为： Mg；
使玻璃保持悬浮状态的条件是：40*（37* f+2* fsin87º）=Mg （3）；
使玻璃在水平方向前进的条件是： 40 *2*fcos87= Ma （4）；
解方程式（3）、（4），得到加速度a=0.026m/s2。
假设玻璃板6以v0=0.2m/s的速度进入气浮炉2，将a=0.026 ，运行距离S=20m代入公式S= v0t+(1/2)at2，求解得到时间t=32s，即到玻璃板在气浮炉2内的运行时间为32秒。
将t=32s，v0=0.2m/s代入公式v= v0+at，求解得到v=1.03m/s，即玻璃的出炉速度为1.03 m/s。
设光伏玻璃在气浮炉2内的升温速率为6℃/s（以2.5mm玻璃在辊道加热炉内的升温速率5～7℃/s为参考），那么玻璃板在气浮炉内升温192℃，比620℃差428℃。
在实际生产中，先将玻璃板在辊道炉1内加热至428℃后，以v0=0.2m/s的速度送入气浮炉2，进入供气室7的气体被加热后由直喷孔4与斜喷孔5共同构成的矩形阵列喷出；直喷孔4喷出的气流使玻璃板悬浮和加热，斜喷孔5喷出的气流推动玻璃板前进，经过32秒的悬浮前进，最终温度达到620℃，速度达到1.03m/s出炉，完全符合加热装置的出炉温度和出炉速度的技术指标。
玻璃在辊道炉1内加热至428℃，远低于玻璃软化点，此时玻璃硬度很大，辊道8不会对玻璃表面质量造成损害。
再以生产1605 ×840mm的玻璃板为例进行说明，钢化所需温度为620℃。
在本实施例中，设1605 ×840mm玻璃板下覆盖有47（行）X 80（列）喷孔，其中47行中包含45行直喷孔4和2行斜喷孔5，玻璃在气浮炉内运行距离为20m。
使玻璃板保持悬浮状态的条件是：
80*（45* f+2* fsin87º）=Mg； （5）
使玻璃板在水平方向前进的条件是： 80 *2*fcos87º= Ma （6）
解方程式（5）、（6），得到加速度a=0.022m/s2。
设玻璃板6以v0=0.2m/s的速度进入气浮炉2，将a=0.022 m/s2 ，运行距离S=20m代入公式S= v0t+(1/2)at2，求解得到t=35s，即玻璃板在气浮炉内的运行时间为35秒。
将t=35 s，v0=0.2m/s代入公式v= v0+at，求解得到v=0.97m/s，即玻璃板的出炉速度为0.97 m/s。
设光伏玻璃在气浮炉2内的升温速率为6℃/s，将那么玻璃板在气浮炉内升温210℃，比620℃差410℃。
在实际生产中，先将玻璃板在辊道炉1内加热至410℃后，以v0=0.2m/s的速度送入气浮炉2，经过35秒的悬浮运行，最终温度达到620℃，速度达到0.97 m/s出炉，完全符合加热装置的出炉温度和出炉速度的技术指标。
玻璃在辊道炉1内加热至410℃，远低于玻璃软化点，此时玻璃硬度很大，辊道8不会对玻璃表面质量造成损害。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (3)
1.一种用于玻璃钢化的加热装置，包括辊道炉与气浮炉，其特征在于，所述辊道炉与气浮炉前后相邻设置、且辊道炉的出口与气浮炉的入口相接；所述气浮炉内设有气浮台，气浮台分别设有一组直喷孔与斜喷孔，直喷孔竖直向上，斜喷孔朝玻璃前进方向向上倾斜；所述斜喷孔包含两行，两行斜喷孔对称分布于气浮台横向中心线两侧，且两行斜喷孔的间距小于待加热玻璃板的宽度；直喷孔与斜喷孔共同构成矩形阵列。
2.根据权利要求1所述的一种用于玻璃钢化的加热装置，其特征在于，所述斜喷孔与水平面的夹角为80～89º。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于玻璃钢化的加热装置，其特征在于，所述斜喷孔与直喷孔的孔径相同。
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