CN110746094B - 一种基板玻璃成型装置及其引流区域的加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，包括间隔板、保温层和若干加热棒；间隔板一端连接基板玻璃成型装置的钢构，另一端位于基板玻璃成型装置内部，且该端上开设基板玻璃能够穿过的开口，开口位于基板玻璃成型装置的两个拉边辊轮间隙的上方；保温层位于钢构与基板玻璃成型装置引流区域之间，且与钢构内表面连接；保温层位于间隔板上方；加热棒一端依次穿过钢构和保温层上开设的通孔后位于基板玻璃成型装置的引流区域，另一端位于钢构外侧。通过采用加热棒和保温层对拉边机冷却造成的温度场流失进行弥补，减小对引流区域温度场的影响，达到稳定引流区域温度场的目的，预防玻璃析晶出现，提高设备使用寿命，稳定生产。

Description

一种基板玻璃成型装置及其引流区域的加热装置

技术领域

本发明属于板玻璃制造装备领域，涉及一种基板玻璃成型装置及其引流区域的加热装置。

背景技术

依据塔曼理论可知，玻璃析晶的过程是晶核的形成和晶体的生长过程，出现析晶的主要因素在于晶核的形成速率、晶体的成长速率和熔体的粘度，当温度大于液相线温度时，由于没有形成晶核，玻璃熔体就不会发生析晶情况。

在溢流法基板玻璃生产中，当熔融态的玻璃通过溢流装置进入成型区时，处于熔融状态的平板玻璃会向内收缩，需要通过拉边机进行夹持和快速冷却，抑制玻璃板幅的继续收缩。但同时由于冷却作用导致此区域的温度降低，加之导流板形状使玻璃流下时的滞留时间变长，进而导致玻璃析晶的发生。

为了避免该区域的温度场变化，一般采用设计加热器的方式进行弥补，但由于设备空间位置受限以及工作环境温度较高，造成加热器功率较低而且易发生故障，一旦发生故障而又无法更换等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中在溢流法基板玻璃生产中进行拉边时，经常会造成玻璃析晶，导致生产的基板玻璃不满足需求的缺点，提供一种基板玻璃成型装置及其引流区域的加热装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，包括间隔板、保温层和若干加热棒；间隔板一端连接基板玻璃成型装置的钢构，另一端位于基板玻璃成型装置内部，且间隔板位于基板玻璃成型装置内部的一端上开设基板玻璃能够穿过的开口，开口位于基板玻璃成型装置的两个拉边辊轮间隙的上方；保温层位于钢构与基板玻璃成型装置引流区域之间，且与钢构内表面连接；保温层位于间隔板上方；加热棒一端依次穿过钢构和保温层上开设的通孔后，位于基板玻璃成型装置的引流区域与保温层之间，另一端位于钢构外侧。

本发明加热装置进一步的改进在于：

所述加热棒与保温层之间设置氧化铝瓷套管。

所述加热棒包括第一加热棒、第二加热棒、第三加热棒和第四加热棒；第一加热棒和第二加热棒并列设置在基板玻璃成型装置一端，第三加热棒和第四加热棒分别位于基板玻璃成型装置两侧。

所述加热棒为圆柱形加热棒，且加热棒位于钢构内的一端为高发热端，位于钢构外的一端为低发热端。

所述加热棒为双螺旋结构加热棒或开槽式U型结构加热棒。

所述保温层的导热系数为0.2～0.5W/m.k，所述加热棒的功率为3.0～4.5KW。

所述间隔板与钢构之间焊接或螺钉连接。

所述间隔板开口的宽度为10～15mm，加热棒的直径为30～40mm，加热棒距离基板玻璃成型装置的引流板端面50～100mm。

所述加热棒的材质为硅碳棒，所述保温层的材质为莫来石或氧化铝空心球砖，所述间隔板的材质为不锈钢或镍基合金。

本发明另一方面，一种基板玻璃成型装置，所述基板玻璃成型装置的引流区域设置上述的加热装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明加热装置，通过设置若干加热棒，加热棒一端依次穿过钢构和保温层上开设的通孔后位于基板玻璃成型装置的引流区域与保温层之间，另一端位于钢构外侧，通过加热棒对基板玻璃成型装置的引流区域进行温度补偿，减小拉边轴通冷风时对基板玻璃成型装置引流区域的温度场影响，同时设置保温层，保温层位于钢构与基板玻璃成型装置引流区域之间，且与钢构内表面连接，防止加热棒的产热快速散失，通过保温层和加热棒对拉边时冷却造成的温度场流失进行弥补，通过设置间隔板，间隔板将拉边机深入炉内拉边辊与上部高温区域进行隔离，减少对炉内温度场的影响，采用插入式的连接方式，若干加热棒与钢构和保温层之间可拆卸，方便加热棒的更换和维修。本发明有效减小了拉边时对基板玻璃成型装置引流区域的温度场影响，达到稳定基板玻璃成型装置引流区域温度场的目的，从而使得引流区域的玻璃溶液温度大于液相线温度，防止在该区域出现玻璃析晶，进而提高设备使用寿命，稳定生产，提升成型基板玻璃的质量。

进一步的，加热棒与保温层之间设置氧化铝瓷套管，氧化铝瓷套管有效的将带电的加热棒进行绝缘，并起到精确定位，便于拆卸的目的。

进一步的，加热棒采用端面和侧面插入的方式，有效利于炉内空间，最大限度提升炉内空间温度场，同时有利于温度场的均匀性。

进一步的，加热棒为圆柱形加热棒，最大化在狭小的区域内达到最大的加热效率，且加热棒位于钢构内的一端为高发热端，位于钢构外的一端为低发热端，方便加热棒在炉体外部进行加电作业和加热棒的检修和更换。

进一步的，保温层的导热系数为0.2～0.5W/m.k，加热棒的功率为3.0～4.5KW，充分满足对温度场的补偿。

进一步的，间隔板与钢构之间焊接或螺钉连接，保证连接的稳定性。

进一步的，间隔板开口的宽度为10～15mm，加热棒的直径为30～40mm，加热棒距离基板玻璃成型装置的引流板端面50～100mm，间隔板开口有利于玻璃从间隔板中间穿过，减少拉边辊轮对上部温度场的影响，同时加热棒在保证安全距离的情况下提高对引流板端面的热辐射。

本发明基板玻璃成型装置，通过在基板玻璃成型装置的引流区域设置加热装置，有效的预防在该区域出现玻璃析晶现象，进而提高设备使用寿命，稳定生产，提升成型基板玻璃的质量。

附图说明

图1为现有基板玻璃成型装置引流区域加热系统结构示意图；

图2为本发明的基板玻璃成型装置引流区域的加热装置结构示意图；

图3为本发明的图2的主视剖面图；

图4为本发明的图2的俯视剖面图；

图5为本发明的固定板结构示意图；

图6为本发明的双螺旋硅碳棒结构示意图；

图7为本发明的U型硅碳棒结构示意图。

其中：1-溢流装置；2-基板玻璃；3-引流区域；4-加热器；5-拉边轴；51-开口；6-拉边辊轮；7-间隔板；81-第一加热棒；82-第二加热棒；83-第三加热棒；84-第四加热棒；9-钢构；10-氧化铝瓷套管；11-拉边机窗口；12-保温层；13-溢流玻璃；101-第一高发热端；102-第一低发热端；201-第二高发热端；202-第二低发热端。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，当熔融态玻璃从溢流装置1流下时，随着温度的降低玻璃粘度不断增大而持续收缩，为了抑制玻璃板的收缩，通过一对通有冷却空气的空心的拉边轴5从成型装备外部深入成型腔内，通过外部的调整装置可以调整两支拉边辊轮6的相对间隙，根据需要成型的板厚进行玻璃夹持，其中两支拉边轴5在外部电机的作用下旋转，旋转方向相反，同时向内旋转，夹持部玻璃位快速冷却而不再收缩。但是，通有冷却风的拉边轴5及拉边辊轮6靠近溢流装置1的引流区域3，会对引流区域3的温度场造成一定影响，另外由于引流曲面导致玻璃会在此区域滞留时间较长，在一定条件下会有析晶的发生。

传统的基板玻璃成型装置在溢流砖端部、钢构9、拉边机之间设计有用于温度场补偿的加热器4，该加热器4一般采用铂金或其他材料，在拉边机工作时，在空心的拉边轴5中通有冷却空气，在熔融态的玻璃和拉边辊轮6接触时快速冷却，不再向里收缩，从而保证了一定的玻璃板宽。同时拉边机轴周边的温度场会受到影响而降低，特别是引流区域3，此时端面的加热器4会进行加热弥补温度场的损失，但由于引流区域3的空间限制，加热器4的功率通常仅为1-1.5KW，同时为了防止铂金在高温时的氧化，铂金加热丝表面会覆盖有氧化铝泥，进一步限制了加热器4的加热效率，且发生故障后无法。

参见图2至5，本发明基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，包括间隔板7、保温层12和若干加热棒；间隔板7设置在钢构9上的拉边机窗口11上方，间隔板7一端连接基板玻璃成型装置的钢构9，另一端位于基板玻璃成型装置内部，且该端上开设基板玻璃2能够穿过的开口51，开口51的宽度一般为10～15mm，开口51位于基板玻璃成型装置的两个拉边辊轮6间隙的上方，溢流玻璃13在拉边辊轮6的夹持下形成基板玻璃2穿过开口51；间隔板7上方堆砌有保温材料，形成保温层12，保温层12上设置有加热棒通道，间隔板7与钢构9之间焊接或螺钉连接，保证连接的稳定性，间隔板7的材质一般选择耐火的材质，如不锈钢或镍基合金。

保温层12位于钢构9与基板玻璃成型装置引流区域3之间，且与钢构9内表面连接；保温层12位于间隔板7上方。保温层12的材质可采用低导热系数的材质，导热系数一般为0.2～0.5W/m.k，如莫来石或氧化铝空心球砖等。

加热棒一端依次穿过钢构9和保温层12上开设的通孔位于基板玻璃成型装置的引流区域3与保温层12之间，另一端位于钢构9外侧，插入式的连接方式，使得若干加热棒与钢构9和保温层12可拆卸，便于加热棒的维修和更换，基板玻璃成型装置的拉边机工作的同时通过加热棒外部通电加热的形式进行温度场弥补。加热棒与保温层12之间设置氧化铝瓷套管10，通过氧化铝瓷套管10和保温层进行隔离密封。加热棒包括第一加热棒81、第二加热棒82、第三加热棒83和第四加热棒84，加热棒的直径为30～40mm，但不限于该长度，可根据不同炉体结构进行调整，材质一般为硅碳棒。第一加热棒81和第二加热棒82并列设置在基板玻璃成型装置一端，第三加热棒83和第四加热棒84分别位于基板玻璃成型装置两侧，采用端面和侧面的插入方式，但不以此为限，也可以采用其他组合方式，如仅端部或仅侧部等。

加热棒为圆柱形加热棒，参见图6和7，加热棒的两种常用结构，双螺旋结构加热棒或开槽式U型结构加热棒，根据材料电阻不同分为高发热端和低发热端两部分，双螺旋结构加热棒中间开设有反向环绕的螺旋槽将整个棒体分隔为螺旋连通导体，一端为第一高发热端101，另一端为第一低发热端102。开槽式U型结构加热棒的一端为第二高发热端201，另一端为第二低发热端202。加热棒的高发热端位于钢构9内，高发热端距离基板玻璃成型装置的引流板端面50～100mm，低发热端位于钢构9外，在炉体外部进行加电作业。与传统的加热补偿方式相比，采用圆柱形加热棒进一步提升加热效率，加热棒的功率一般为3.0-4.5KW，且发生故障后容易更换，加热功率明显提升。

本发明还公开了一种基板玻璃成型装置，该基板玻璃成型装置的引流区域设置上述的加热装置。

本发明基板玻璃成型装置及其引流区域的加热装置，有效减小了拉边时对基板玻璃成型装置引流区域的温度场影响，达到稳定基板玻璃成型装置引流区域温度场的目的，从而使得引流区域的玻璃溶液温度大于液相线温度，防止在该区域出现玻璃析晶，进而提高设备使用寿命，稳定生产，提升成型基板玻璃的质量。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，其特征在于，包括间隔板(7)、保温层(12)和若干加热棒；

间隔板(7)一端连接基板玻璃成型装置的钢构(9)，间隔板(7)设置在钢构(9)上的拉边机窗口(11)上方，另一端位于基板玻璃成型装置内部，且间隔板(7)位于基板玻璃成型装置内部的一端上开设基板玻璃(2)能够穿过的开口(51)，开口(51)位于基板玻璃成型装置的两个拉边辊轮(6)间隙的上方；

保温层(12)位于钢构(9)与基板玻璃成型装置引流区域(3)之间，且与钢构(9)内表面连接；保温层(12)位于间隔板(7)上方；

加热棒一端依次穿过钢构(9)和保温层(12)上均开设的通孔后，位于基板玻璃成型装置的引流区域(3)与保温层(12)之间，另一端位于钢构(9)外侧；

所述加热棒包括第一加热棒(81)、第二加热棒(82)、第三加热棒(83)和第四加热棒(84)；

第一加热棒(81)和第二加热棒(82)并列设置在基板玻璃成型装置一端，第三加热棒(83)和第四加热棒(84)分别位于基板玻璃成型装置两侧。

2.根据权利要求1所述的基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，其特征在于，所述加热棒与保温层(12)之间设置氧化铝瓷套管(10)。

3.根据权利要求1所述的基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，其特征在于，所述加热棒为圆柱形加热棒，且加热棒位于钢构(9)内的一端为高发热端，位于钢构(9)外的一端为低发热端。

4.根据权利要求1所述的基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，其特征在于，所述加热棒为双螺旋结构加热棒或开槽式U型结构加热棒。

5.根据权利要求1所述的基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，其特征在于，所述保温层(12)的导热系数为0.2～0.5W/m.k，所述加热棒的功率为3.0～4.5KW。

6.根据权利要求1所述的基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，其特征在于，所述间隔板(7)与钢构(9)之间焊接或螺钉连接。

7.根据权利要求1所述的基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，其特征在于，所述间隔板(7)开口(51)的宽度为10～15mm，加热棒的直径为30～40mm，加热棒距离基板玻璃成型装置的引流板端面50～100mm。

8.根据权利要求1所述的基板玻璃成型装置引流区域的加热装置，其特征在于，所述加热棒的材质为硅碳棒，所述保温层(12)的材质为莫来石或氧化铝空心球砖，所述间隔板(7)的材质为不锈钢或镍基合金。

9.一种基板玻璃成型装置，其特征在于，所述基板玻璃成型装置的引流区域(3)设置权利要求1～8任一项所述的加热装置。

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