CN112225438A - 一种防火玻璃的钢化工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防火玻璃的钢化工艺方法，包括：控制经过钢化炉加热段后的玻璃原片依次通过通过段和平钢化段，通过段包括超高压段、高压段和次高压段，工作时，超高压段风压P1不小于高压段风压P2，高压段风压P2不小于次高压段风压P3，次高压段风压P3不小于平钢化段风压P4；控制玻璃原片在平钢化段往复摆动。采用本发明单片防火玻璃的钢化工艺方法加工的钢化玻璃能有效提高钢化强度，达到防火要求，又可以尽量降低原钢化段冷却设备的风机配置，且通过对原有冷却设备的改造即可达到上述的效果，不用调整设备型号，在保证单片防火玻璃产量的同时，降低冷却设备的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种防火玻璃加工工艺领域，具体涉及一种利用纯物理钢化法生产C类防火玻璃的工艺方法。
背景技术
C类单片防火玻璃是只满足耐火完整性要求的单片防火玻璃。耐火完整性为在标准耐火试验条件下，玻璃构件当其一面受火时，能在一定时间内防止火焰和热气穿透或在背火面出现火焰的能力。目前，C类单片防火玻璃采用普通钠钙硅酸盐玻璃或以硼硅4.0为代表的高硼硅酸盐玻璃的玻璃原片钢化而成。
目前，用于生产C类单片防火玻璃的玻璃原片有普通钠钙硅酸盐玻璃及以硼硅4.0为代表的硼硅酸盐玻璃。由于普通钠钙硅酸盐玻璃软化点较低（600℃左右），容易软化变形而失去耐火完整性，因此硼硅4.0玻璃的钢化成为了研究的重点。由于硼硅4.0玻璃原片软化温度高（约850℃），热膨胀系数小（40×10-7/℃），在钢化时，需要较高的加热温度及风压，所以采用常规的设备及钢化工艺钢化硼硅4.0玻璃比较困难。钢化炉一般包括：上片台、加热炉、成型钢化段、下片台等，常规的钢化段采用往复摆动的冷却工艺，风栅的吹风面积比较大，想要提高风压，要么需要配置多台大功率风机，这样会增加空间和成本；要么缩小设备型号以减小吹风面积增大风压，但这样又不满足需要钢化玻璃的尺寸需求，且会影响钢化玻璃的产量。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种防火玻璃的钢化工艺方法，经过该工艺方法生产的钢化玻璃，能够达到耐火等级，提高了钢化强度，同时优化钢化段冷却设备配置，保证钢化玻璃的产量并减少冷却设备的成本。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种防火玻璃的钢化工艺方法，包括：
控制经过钢化炉加热段后的玻璃原片依次通过通过段和平钢化段，所述通过段包括超高压段、高压段和次高压段，工作时，超高压段风压P1不小于高压段风压P2，高压段风压P2不小于次高压段风压P3，次高压段风压P3不小于平钢化段风压P4；
控制所述玻璃原片在所述平钢化段往复摆动。
进一步，当所述玻璃原片进入所述通过段时，将超高压段、高压段、次高压段的风压值分别调整至设定的P1、P2、P3。
进一步，当所述玻璃原片通过通过段后，降低超高压段、高压段和次高压段风机的功率至待机状态。
进一步，所述玻璃原片的材质是钠钙硅酸盐玻璃或者硼硅4.0玻璃。
进一步，超高压段风压P1=17000-60000Pa，高压段风压P2=16000-40000Pa，次高压段风压P3=6000-20000Pa，平钢化段风压P4=2000-8000Pa。
进一步，当所述玻璃原片为厚4mm的钠钙硅酸盐玻璃时，加热段炉温T=670-720℃，加热时间t=210-260s，超高压段风压P1=17000-55000Pa，高压段风压P2=16000-35000Pa，次高压段风压P3=6000-18000Pa，平钢化段风压P4=3500-6000Pa。
进一步，当所述玻璃原片为厚5mm的钠钙硅酸盐玻璃时，加热段炉温T=670-720℃，加热时间t=230-300s，超高压段风压P1=16000-50000Pa，高压段风压P2=14500-35000Pa，次高压段风压P3=6000-16000Pa，平钢化段风压P4=3000-5500Pa。
进一步，当所述玻璃原片为厚6mm的钠钙硅酸盐玻璃时，加热段炉温T=670-720℃，加热时间t=240-340s，超高压段风压P1=15000-50000Pa，高压段风压P2=14000-30000Pa，次高压段风压P3=6000-15000Pa，平钢化段风压P4=2000-5000Pa。
进一步，当所述玻璃原片为厚6mm的硼硅4.0玻璃时，加热段炉温T=700-780℃，加热时间t=300-360s，超高压段风压P1=17000-60000Pa，高压段风压P2=16000-40000Pa，次高压段风压P3=6000-20000Pa，平钢化段风压P4=3000-8000Pa。
采用本发明单片防火玻璃的钢化工艺方法加工的钢化玻璃能有效提高钢化强度，达到防火要求，又可以尽量降低原钢化段冷却设备的风机配置，且通过对原有冷却设备的改造即可达到上述的效果，不用调整设备型号，在保证单片防火玻璃产量的同时，降低冷却设备的成本。
附图说明
图1为本发明示例提供的单片防火玻璃的钢化工艺方法所采用钢化炉的示意图；
图中：
1、加热段；2、通过段；21、超高压段；22、高压段；23、次高压段；3、平钢化段。
具体实施方式
为清楚地说明本发明的设计思想，下面结合示例对本发明进行说明。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的方案，下面结合本发明示例中的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例仅仅是本发明的一部分示例，而不是全部的示例。基于本发明的中示例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施方式都应当属于本发明保护的范围。
在本实施方式的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示的示例，提供了本发明单片防火玻璃的钢化工艺方法的一种实施方式，该钢化工艺方法包括：
控制经过钢化炉加热段1后的玻璃原片依次通过通过段2和平钢化段3，通过段2包括超高压段21、高压段22和次高压段23，在通过段2和平钢化段3工作时，超高压段21风压P1不小于高压段22风压P2，高压段22风压P2不小于次高压段23风压P3，次高压段23风压P3不小于平钢化段3风压P4；
控制玻璃原片在平钢化段3往复摆动。玻璃原片摆动的方式可以是沿其传输的方向前后摆动。
本示例中，在超高压段21、高压段22和次高压段23保持较高的风压，能够保证玻璃的钢化效果，在平钢化段3采用尽可能低的风压，尽量减少风机的功率，并可以尽可能增大玻璃在该段的吹风面积，能够巩固玻璃的钢化效果，提高钢化玻璃的产量，降低能耗。
当玻璃原片进入通过段2时，将超高压段21、高压段22、次高压段23的风压值分别调整至设定的P1、P2、P3。即通过段2仅在对玻璃原片作用时，将超高压段21、高压段22、次高压段23的工作风压调整至P1、P2、P3。
当玻璃原片通过通过段2后，降低超高压段21、高压段22、次高压段23的风压，使通过段2风机的功率降低至待机状态。这里可以是玻璃原片通过超高压段21后，就降低超高压段21风机的功率至待机状态，然后玻璃原片通过高压段22后，再降低高压段22风机的功率至待机状态，随后玻璃原片通过次高压段23后，再降低次高压段23风机的功率至待机状态；也可以是玻璃原片依次通过超高压段21、高压段22和次高压段23后，同时降低超高压段21、高压段22和次高压段23三段的风机功率至待机状态。前者可以通过在超高压段21的末端、高压段22的末端和次高压段23的末端分别设置光电传感器等传感装置实现，后者则仅需在次高压段23的末端设置光电传感器等传感装置实现。由于超高压段21、高压段22和次高压段23的风压较高，当完成对玻璃原片的钢化冷却后，降低通过段2风机的功率，有利于提高风机的利用率，降低能耗。
当玻璃原片通过平钢化段3时，也可以降低平钢化段3风机的功率至待机状态，这同样可以在平钢化段3的末端设置光电传感器等传感装置实现。这样提高了平钢化段风机的工作效率。
本示例中的玻璃原片的材质可以是钠钙硅酸盐玻璃，也可以是硼硅4.0玻璃。下面分别以这两种材质的玻璃原片为例，对本发明单片防火玻璃的钢化工艺方法做进一步说明。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
本实施例中，玻璃原片为厚4mm的钠钙硅酸盐玻璃，钢化炉加热段1炉温T=670-720℃，加热时间t=210-260s，在通过段2中，超高压段21风压P1=17000-55000Pa，高压段22风压P2=16000-35000Pa，次高压段23风压P3=6000-18000Pa，平钢化段3风压P4=3500-6000Pa。
具体地，玻璃原片的尺寸规格：1300mm×700 mm；加热段1炉温设置：上部710℃，下部700℃；加热时间：220s；超高压段21风压：40000 Pa；高压段22风压：26000 Pa；次高压段23风压：13000 Pa；平钢化段3风压：5000 Pa。
本实施例中的玻璃原片在经过上述钢化处理后，钢化玻璃耐火极限等级可达到1.0h，表面应力可达170MPa。
实施例2
本实施例中，玻璃原片为厚5mm的钠钙硅酸盐玻璃，钢化炉加热段1炉温T=670-720℃，加热时间t=230-300s，超高压段21风压P1=16000-50000Pa，高压段22风压P2=14500-35000Pa，次高压段23风压P3=6000-16000Pa，平钢化段3风压P4=3000-5500Pa。
具体地，玻璃原片的尺寸规格：1300mm×700 mm；加热段1炉温设置：上部700℃，下部695℃；加热时间：250s；超高压段21风压：35000 Pa；高压段22风压：24000 Pa；次高压段23风压：13000 Pa；平钢化段3风压：4300 Pa。
本实施例中的玻璃原片在经过上述钢化处理后，钢化玻璃耐火极限等级可达到1.0h，表面应力可达190MPa。
实施例3
本实施例中，玻璃原片为厚6mm的钠钙硅酸盐玻璃，钢化炉加热段1炉温T=670-720℃，加热时间t=240-340s，超高压段风压P1=15000-50000Pa，高压段风压P2=14000-30000Pa，次高压段风压P3=6000-15000Pa，平钢化段风压P4=2000-5000Pa。
具体地，玻璃原片的尺寸规格：1300mm×700 mm；加热段1炉温设置：上部695℃，下部685℃；加热时间：260s；超高压段21风压：32000 Pa；高压段22风压：20000 Pa；次高压段23风压：8000 Pa；平钢化段3风压：3300 Pa。
本实施例中的玻璃原片在经过上述钢化处理后，钢化玻璃耐火极限等级可达到1.5h，表面应力可达200MPa。
实施例4
本实施例中，玻璃原片为厚6mm的硼硅4.0玻璃时，钢化炉加热段1炉温T=700-780℃，加热时间t=300-360s，超高压段21风压P1=17000-60000Pa，高压段22风压P2=16000-40000Pa，次高压段23风压P3=6000-20000Pa，平钢化段3风压P4=3000-8000Pa。
具体地，玻璃原片的尺寸规格：700mm×1200 mm；加热段1炉温设置：上部710℃，下部720℃；加热时间：350s；超高压段21风压：50000 Pa；高压段22风压：35000 Pa；次高压段23风压：16000 Pa；平钢化段3风压：6000 Pa。
本实施例中的玻璃原片在经过上述钢化处理后，钢化玻璃耐火极限等级可达到3h，表面应力可达210MPa。
上述实施方式中采用的单片防火玻璃的钢化工艺方法在钢化玻璃的冷却段采用阶梯风压冷却工艺，使用该方法加工的钢化玻璃能有效提高钢化强度，达到防火要求，又可以尽量降低原钢化段冷却设备的风机配置，在玻璃原片通过之后，风机处于待机状态，提高了风机的工作效率。并且，该钢化工艺方法便于实施，方便对原冷却设备的改造，不用调整原冷却设备型号，在保证单片防火玻璃产量的同时，降低冷却设备的改造成本和使用成本。
需要说明的是，除了上述给出的具体示例之外，采用该钢化工艺方法进行钢化玻璃加工的过程中，一些工艺过程可以进行更为细致化的处理，例如，在将超高压段21、高压段22、次高压段23或平钢化段3风机转换为待机状态时，为了确保相应段的风压充分地作用在经过的玻璃原片上，可以进行延时处理，即玻璃原片通过相应段时，相应段的风机再持续工作一段时间后转换为待机状态，等等，而这些都是本领域技术人员在理解本发明思想的基础上基于其基本技能即可做出的，故在此不再一一例举。
最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种防火玻璃的钢化工艺方法，其特征在于，包括：
控制经过钢化炉加热段后的玻璃原片依次通过通过段和平钢化段，所述通过段包括超高压段、高压段和次高压段，工作时，超高压段风压P1不小于高压段风压P2，高压段风压P2不小于次高压段风压P3，次高压段风压P3不小于平钢化段风压P4；
控制所述玻璃原片在所述平钢化段往复摆动。
2.根据权利要求1所述的钢化工艺方法，其特征在于，当所述玻璃原片进入所述通过段时，将超高压段、高压段、次高压段的风压值分别调整至设定的P1、P2、P3。
3.根据权利要求1所述的钢化工艺方法，其特征在于，当所述玻璃原片通过通过段后，降低超高压段、高压段和次高压段风机的功率至待机状态。
4.根据权利要求1所述的钢化工艺方法，其特征在于，所述玻璃原片的材质是钠钙硅酸盐玻璃或者硼硅4.0玻璃。
5.根据权利要求1-4任一所述的钢化工艺方法，其特征在于，超高压段风压P1=17000-60000Pa，高压段风压P2=16000-40000Pa，次高压段风压P3=6000-20000Pa，平钢化段风压P4=2000-8000Pa。
6.根据权利要求1-4任一所述的钢化工艺方法，其特征在于，当所述玻璃原片为厚4mm的钠钙硅酸盐玻璃时，加热段炉温T=670-720℃，加热时间t=210-260s，超高压段风压P1=17000-55000Pa，高压段风压P2=16000-35000Pa，次高压段风压P3=6000-18000Pa，平钢化段风压P4=3500-6000Pa。
7.根据权利要求1-4任一所述的钢化工艺方法，其特征在于，当所述玻璃原片为厚5mm的钠钙硅酸盐玻璃时，加热段炉温T=670-720℃，加热时间t=230-300s，超高压段风压P1=16000-50000Pa，高压段风压P2=14500-35000Pa，次高压段风压P3=6000-16000Pa，平钢化段风压P4=3000-5500Pa。
8.根据权利要求1-4任一所述的钢化工艺方法，其特征在于，当所述玻璃原片为厚6mm的钠钙硅酸盐玻璃时，加热段炉温T=670-720℃，加热时间t=240-340s，超高压段风压P1=15000-50000Pa，高压段风压P2=14000-30000Pa，次高压段风压P3=6000-15000Pa，平钢化段风压P4=2000-5000Pa。
9.根据权利要求1-4任一所述的钢化工艺方法，其特征在于，当所述玻璃原片为厚6mm的硼硅4.0玻璃时，加热段炉温T=700-780℃，加热时间t=300-360s，超高压段风压P1=17000-60000Pa，高压段风压P2=16000-40000Pa，次高压段风压P3=6000-20000Pa，平钢化段风压P4=3000-8000Pa。
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- 2020-10-19 CN CN202011116415.7A patent/CN112225438A/zh active Pending
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