CN111138077B - 一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉，包括钢化段炉体、喷风冷却装置、陶瓷辊输送辊道、热风循环系统，钢化段炉体、喷风冷却装置依次布置，钢化段炉体和喷风冷却装置的中间设有陶瓷辊输送辊道，陶瓷辊输送辊道包括炉内钢化段辊道和进出料段辊道，进出料段辊道设置在进出料段辊台上方，钢化段炉体连接热风循环系统。水平辊道式玻璃钢化炉是利用辐射—对流的加热工艺对玻璃实现物理钢化(淬火)的设备。本实验室用玻璃钢化教学科研设备，配合不同的操作工艺和实验测量工具可以对各种平板玻璃或其它薄片试样材料的深加工过程进行分析研究。

Description

一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉
技术领域
本发明涉及实验室用教学科研设备，特别涉及一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉。
背景技术
目前，玻璃行业上拥有的玻璃深加工生产设备大都是结构大型化、作业连续化的庞然大物，而具有多功能协调性、灵活试验性、低成本运转特点的小型玻璃钢化炉很少见。
申请号为201710669557.8(申请公布号CN 107285614 A)“一种玻璃钢化炉”的发明专利，具有大型化玻璃深加工炉窑的基本特征，其发明特征是急冷段淬冷风管与所述急冷段相连接，用于冷却玻璃，所述的钢化风机一与钢化风机二能够灵活启动，从而降低了整个玻璃钢化炉的能耗。申请号为201810529453.1(申请公布号CN 108467191 A)一种玻璃钢化炉的发明专利，结构紧凑而非大型化，其发明特征主要具有收集废渣的功能，便于玻璃破碎后进行清理，同时采用冷却装置能够实现自拆卸方便，便于进行检修。申请号为201811307564.4(申请公布号CN 109081567 A))一种涡扇高温风机对流玻璃钢化炉的发明专利，其技术要点是钢化炉外接有增压的涡扇高温风机，钢化炉内设有延伸至钢化炉外的第一管道与阻隔机构，涡扇高温风机上设有与阻隔机构连接的第二管道，还设有用于与玻璃对流加工的对流管，对流管上还设有第三管道，并分别与对流杆和涡扇高温风机相连通，以提供一种实现局部对流加热且具备对流高温空气中压、中流量和低能耗、以及维护方便的钢化炉。申请号为201910010877.1(申请公布号CN 109455915 A)一种玻璃钢化设备及玻璃钢化工艺方法的发明专利，提供了一种玻璃钢化设备及玻璃钢化工艺方法，包括成型段、第一钢化段、第二钢化段、传输装置、控制装置。主要特点缩短玻璃钢化线的产频，延长钢化时间，取得更好钢化效果，节省能源。在钢化炉的加热方法上，除了电加热以外还有一些新的技术出现。如申请号为201910237907.2(申请公布号CN 109912188 A)一种燃烧式玻璃钢化加热装置及操作方法的发明专利，其特征是炉体上均匀布置多个燃烧器，助燃空气通过烟气换热器预热。燃烧器为燃料气喷射、与预热的空气、返回的烟气部分预混，在导流片的作用下，较均匀通过金属网燃烧，燃烧后的高温烟气以对流和辐射方式加热玻璃。该钢化炉加热可以布置为水平和竖直两种型式。申请号201810926571.6(申请公布号CN 108793699A)和申请号为201810926347.7(申请公布号CN 108840554 A)，均提出一种间接加热的玻璃钢化燃烧加热炉，将高温气体喷吹到耐高温陶瓷板表面，加热陶瓷板，再通过辐射，间接加热玻璃表面，实现玻璃温度升高。还有申请号为201910647090.6(申请公布号CN 110342799A)一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉发明专利，主要针对现有的玻璃钢化炉采用金属丝电热管加热利用率低、而炉内采用反射板热量利用率低等问题所研发的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种小型水平辊道式玻璃钢化炉，用于教学与实验室科学研究。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉，包括钢化段炉体、喷风冷却装置、陶瓷辊输送辊道、热风循环系统，钢化段炉体、喷风冷却装置依次布置，钢化段炉体和喷风冷却装置的中间设有陶瓷辊输送辊道，陶瓷辊输送辊道包括炉内钢化段辊道和进出料段辊道，进出料段辊道设置在进出料段辊台上方，钢化段炉体连接热风循环系统。
所述的钢化段炉体包括炉膛，炉膛的一侧设有进出料口，进出料口外侧设有升降炉门，炉膛的另一侧设有手动检修炉门，炉膛的上下均设有电加热管。
所述的喷风冷却装置，包括支架、上冷风集箱、下冷风集箱，冷风管路、阶梯式人形分流板、弧形喷风管、把手；支架的下方固定连接下冷风集箱，支架的的上方通过转轴铰接上冷风集箱，上冷风集箱和下冷风集箱为对称结构，上冷风集箱和下冷风集箱之间通过冷风管路连接，冷风管路上设有冷风风机，上冷风集箱和下冷风集箱的相对面上均排列多个弧形喷风管，上冷风集箱和下冷风集箱的内部均排列阶梯式人形分流板，上冷风集箱上设有把手。
所述的陶瓷辊输送辊道，包括步进电机、陶瓷辊、链传动机构、轴承座、陶瓷辊由轴承座支撑，步进电机通过链传动机构驱动各陶瓷辊转动。
所述热风循环系统，包括热风集箱、热风循环管、热风风机、热风喷管，热风集箱对称设置在钢化段炉体的外侧，两热风集箱上分别连接热风喷管伸入钢化段炉体的炉膛内部，两热风集箱之间通过热风循环管连接，热风循环管上设有热风风机。
一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉的使用方法，具体步骤包括：
1)炉膛升温，当温度达到设定值进入恒温控制；
2)开启高温风机，进行热风循环；
3)将玻璃试样平整的放置在进出料段辊道上，并打开升降炉门，使玻璃试样移入钢化段炉体内，关闭升降炉门；
4)控制玻璃试样在炉膛内炉内钢化段辊道上往返运动至钢化结束；
5)开启升降炉门，将玻璃试样移送出炉膛，并关闭升降炉门；
6)如需对钢化后的玻璃试样冷却，启动喷风冷却装置；
7)如需分析玻璃试样的加热质量，打开上冷风集箱，使用非接触式红外热像仪对玻璃试样进行成像获取。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1)水平辊道式玻璃钢化炉是利用辐射—对流的加热工艺对玻璃实现物理钢化(淬火)的设备。本实验室用玻璃钢化教学科研设备，配合不同的操作工艺和实验测量工具可以对各种平板玻璃或其它薄片试样材料的深加工过程进行分析研究。
2)基于玻璃试样多品种和操作条件的要求以及实验研究的需要，采取水平辊道式对流—辐射型玻璃钢化炉。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构剖视图。
图3为喷风冷却装置的结构示意图。
图4为下冷风集箱的结构示意图。
图5为图4的剖视图。
图6为陶瓷辊输送辊道的结构示意图。
图7为热风循环系统的结构示意图。
图8为温度采集示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
如图1-图8，一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉，包括钢化段炉体1、喷风冷却装置3、陶瓷辊输送辊道5、热风循环系统2，钢化段炉体1、喷风冷却装置3依次布置在混凝土基础4上，钢化段炉体1和喷风冷却装置3的中间设有陶瓷辊输送辊道5，陶瓷辊输送辊道5包括炉内钢化段辊道10和进出料段辊道11，进出料段辊道11设置在进出料段辊台14上方，钢化段炉体1连接热风循环系统2，炉膛内壁嵌有保温板15。
钢化段炉体1包括炉膛7，炉膛7的一侧设有进出料口8，进出料口8外侧设有升降炉门13，炉膛7的另一侧设有手动检修炉门6，炉膛7的上下均设有电加热管9，电加热管9通过PID温控仪调节。钢化炉温度上限可以达到750℃，炉膛温度均匀度可控制Δt≤±1℃。
喷风冷却装置3，包括支架3.7、上冷风集箱3.3、下冷风集箱3.4，冷风管路3.1、阶梯式人形分流板3.5、弧形喷风管3.6、把手3.8；支架3.7的下方固定连接下冷风集箱3.4，支架3.7的上方通过转轴3.2铰接上冷风集箱3.3，上冷风集箱3.3和下冷风集箱3.4为对称结构，上冷风集箱3.3和下冷风集箱3.4之间通过冷风管路3.1连接，冷风管路3.1上设有冷风风机，上冷风集箱3.3和下冷风集箱3.4的相对面上均排列多个弧形喷风管3.5，上冷风集箱3.3和下冷风集箱3.4的内部均排列阶梯式人形分流板3.4，上冷风集箱3.3上设有把手3.8。上冷风集箱3.3可手动打开，方便玻璃试样的装入和取出。
陶瓷辊输送辊道5，包括步进电机5.1、陶瓷辊5.2、链传动机构、轴承座5.4、陶瓷辊5.2由轴承座5.4支撑，步进电机5.1通过链传动机构驱动各陶瓷辊5.2转动，链传动机构包括同步链轮5.3、链条5.5。玻璃试样12通过陶瓷辊输送辊道5输送。
热风循环系统2，包括热风集箱2.1、热风循环管2.2、热风风机2.3、热风喷管2.4，热风集箱2.1对称设置在钢化段炉体1的外侧，两热风集箱2.1上分别连接热风喷管2.4伸入钢化段炉体1的炉膛7内部，两热风集箱2.1之间通过热风循环管2.2连接，热风循环管2.2上设有热风风机2.3；热风集箱2.1和循环管路2.2为钢结构件，钢结构件的外表面设有保温层包裹。
热风循环过程：高温风机运转后，钢化炉内的高温空气通过炉膛一侧的热风喷管被抽吸到热风集箱，经引风侧热风循环管至高温风机，高温风机排放至出风侧的热风循环管和热风集箱，再由热风喷管喷射到炉膛，实现高温空气与玻璃表面强制循环对流换热。热风循环流量即喷管流速通过高温风机控制。
钢化段炉体的炉膛温度由热电偶温度数显仪测量，进出料段辊道区域的温度由非接触式红外热像仪测量。
一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉的使用方法，具体步骤包括：
1)炉膛升温，当温度达到设定值进入恒温控制；
2)开启高温风机，进行热风循环；
3)将玻璃试样平整的放置在进出料段辊道上，并打开升降炉门，使玻璃试样移入钢化段炉体内，关闭升降炉门；
4)控制玻璃试样在炉膛内炉内钢化段辊道上往返运动至钢化结束；
5)开启升降炉门，将玻璃试样移送出炉膛，并关闭升降炉门；
6)如需对钢化后的玻璃试样冷却，启动喷风冷却装置；
7)如需分析玻璃试样的加热质量，打开上冷风集箱，使用非接触式红外热像仪对玻璃试样进行成像获取。
上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。

Claims (5)

1.一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉，其特征在于，包括钢化段炉体、喷风冷却装置、陶瓷辊输送辊道、热风循环系统，钢化段炉体、喷风冷却装置依次布置，钢化段炉体和喷风冷却装置的中间设有陶瓷辊输送辊道，陶瓷辊输送辊道包括炉内钢化段辊道和进出料段辊道，进出料段辊道设置在进出料段辊台上方，钢化段炉体连接热风循环系统；所述的喷风冷却装置，包括支架、上冷风集箱、下冷风集箱，冷风管路、阶梯式人形分流板、弧形喷风管、把手；支架的下方固定连接下冷风集箱，支架的上方通过转轴铰接上冷风集箱，上冷风集箱和下冷风集箱为对称结构，上冷风集箱和下冷风集箱之间通过冷风管路连接，冷风管路上设有冷风风机，上冷风集箱和下冷风集箱的相对面上均排列多个弧形喷风管，上冷风集箱和下冷风集箱的内部均排列阶梯式人形分流板，上冷风集箱上设有把手。
2.根据权利要求1所述的一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉，其特征在于，所述的钢化段炉体包括炉膛，炉膛的一侧设有进出料口，进出料口外侧设有升降炉门，炉膛的另一侧设有手动检修炉门，炉膛的上下均设有电加热管。
3.根据权利要求1所述的一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉，其特征在于，所述的陶瓷辊输送辊道，包括步进电机、陶瓷辊、链传动机构、轴承座、陶瓷辊由轴承座支撑，步进电机通过链传动机构驱动各陶瓷辊转动。
4.根据权利要求1所述的一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉，其特征在于，所述热风循环系统，包括热风集箱、热风循环管、热风风机、热风喷管，热风集箱对称设置在钢化段炉体的外侧，两热风集箱上分别连接热风喷管伸入钢化段炉体的炉膛内部，两热风集箱之间通过热风循环管连接，热风循环管上设有热风风机。
5. 根据权利要求1 一种教学科研用小型水平辊道式玻璃钢化炉的使用方法，其特征在于，具体步骤包括：
1）炉膛升温，当温度达到设定值进入恒温控制；
2）开启高温风机，进行热风循环；
3）将玻璃试样平整的放置在进出料段辊道上，并打开升降炉门，使玻璃试样移入钢化段炉体内，关闭升降炉门；
4）控制玻璃试样在炉膛内炉内钢化段辊道上往返运动至钢化结束；
5）开启升降炉门，将玻璃试样移送出炉膛，并关闭升降炉门；
6）如需对钢化后的玻璃试样冷却，启动喷风冷却装置；
7）如需分析玻璃试样的加热质量，打开上冷风集箱，使用非接触式红外热像仪对玻璃试样进行成像获取。
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