CN113185096A - 气悬浮玻璃原片生产成型方法及成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及玻璃原片成型，特别是一种气悬浮玻璃原片生产成型方法及成型装置。包括以下步骤：液态的玻璃浆在水平托辊输送过程中逐渐冷却，由液态冷却为固态；对冷却后的玻璃下表面再一次高温加热，使玻璃下表面具有0.1‑0.2mm的熔融层；被高温加热的玻璃原片被直接送入高温气悬浮平台，气悬浮平台产生的高温气浮膜层沿玻璃的前进方向逐渐降温，悬浮在高温气浮膜层上的玻璃原片在输送过程中逐渐冷却变硬，自然凝结成光洁和平整的表面；冷却后的玻璃原片再次放置在水平托辊上。其可以生产制造出具有较好的表面光滑度和平整度的优质玻璃原片，大大提高了玻璃原片的表面质量，节能环保，降低了玻璃原片的生产成本，拓展了玻璃原片的使用范围。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃原片成型，特别是一种气悬浮玻璃原片生产成型方法及成型装置。
背景技术
目前平板玻璃在制造过程中，一般采用浮法(液态锡槽)、平拉法等工艺来生产不同厚度的平板玻璃原片。其中，浮法玻璃成型工艺是指玻璃液在熔融的锡金属液面上漂浮、摊平成型的平板玻璃生产方法。浮法玻璃生产线的建设不仅需要宽大的生产场所，而且需要消耗大量的金属锡，生产工艺复杂且投资巨大，与其他生产工艺相比，该方法的成本要相对高很多；另外，由于玻璃是直接在锡槽锡液上成型，所以玻璃下表面有锡元素渗透等工艺缺陷，所以通过该方法生产的玻璃在很多应用领域受到限制。
平拉法玻璃成型工艺是玻璃液由引上辊上拉至一定的高度后，经90°转向再沿水平方向拉引到输送过渡辊上，该工艺一般用于生产1-8mm的平板玻璃。但是利用该工艺对玻璃进行生产成型的过程中，玻璃表面直接与辊体接触，玻璃表面与辊体表面之间产生滚动摩擦，因此通过该工艺生产的大片玻璃很难达到浮法玻璃的表面光滑度和平整度。
综上所述，现在亟需一种生产成本低、节能环保并且使成型后的玻璃的表面光滑度和平整度较高的玻璃生产成型工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种气悬浮玻璃原片生产成型方法及成型装置，其可以生产制造出具有较好的表面光滑度和平整度的优质玻璃原片，大大提高了玻璃原片的表面质量，节能环保，降低了玻璃原片的生产成本，拓展了玻璃原片的使用范围。
本发明的技术方案是：一种气悬浮玻璃原片生产成型方法，其中，包括以下步骤：
S1.将玻璃浆提起并转向至水平托辊上，液态的玻璃浆在水平托辊输送过程中逐渐冷却至650-750°，此时玻璃由液态冷却为固态；
S2.对冷却后的玻璃原片下表面再一次高温加热，将玻璃原片下表面的温度再次加热至800-900℃，对玻璃原片的下表面进行烘烤，使玻璃原片下表面具有0.1-0.2mm的熔融层，与水平托辊接触的玻璃原片下表面被再次融化；
S3.被高温加热的玻璃原片被直接送入高温气悬浮平台，玻璃原片在气悬浮平台的上方向前运动同时，被气悬浮平台的高温高压气体托起，气悬浮平台产生的高温气浮膜层沿玻璃原片的前进方向逐渐降温，温度梯度的变化使悬浮在高温气浮膜层上的玻璃原片在输送过程中逐渐冷却变硬，自然凝结成光洁和平整的表面；
S4.将经过气悬浮平台悬浮输送并冷却后的玻璃原片再次放置在水平托辊上，将玻璃原片输送至后续工序。
上述步骤中，水平托辊的转动速度为80-200m/h，水平托辊的实际转动速度根据玻璃原片的厚度决定，所需生产的玻璃原片越厚，水平托辊的转动速度越慢。
上述步骤S2中，当采用燃气燃烧机构对玻璃原片下表面进行高温加热时，燃气产生的火焰约为1000-1200℃。
上述步骤S2中，对玻璃原片下表面的同一位置加热3-8s，以保证玻璃原片下表面产生熔融层。
上述步骤S3中，气悬浮平台中高温气体的温度沿玻璃原片的前进方向从800℃逐渐降低至400-500℃，气体的压力为0.1-1.5KPa。
本发明还包括一种气悬浮玻璃原片生产成型装置，包括传送机构，传送机构包括数个平行间隔设置的水平托辊，其中，还包括玻璃浆引上机构、加热机构、气悬浮机构和高温高压气体控制机构，玻璃浆引上机构和加热机构之间设有传送机构，气悬浮机构位于加热机构的前方，气悬浮机构与高温高压气体控制机构连接；
所述气悬浮机构包括气悬浮平台、上浮限位装置和上罩排风筒，气悬浮平台的底部与高温高压气体控制机构连接，上浮限位装置位于气悬浮平台的上方，上浮限位装置包括沿气悬浮平台的长度方向间隔设置的数个上浮限位辊，上罩排风筒位于气悬浮平台的上方，上罩排风筒内设有风机；
所述高温高压气体控制机构包括空气预热箱、热风管道、与热风管道连接的数个热风支管、以及与热风支管对应的数个冷风支管，空气预热箱位于玻璃炉窑的出口上方位置，气悬浮平台的下方且沿玻璃的前进方向间隔设置数根冷风支管，各冷风支管上均设有冷空气风机、冷风支管阀门和空气净化器，空气预热箱的进气管上设有空气净化装置和高压涡轮风机，空气预热箱的出气口处设有热风管道，热风管道通过数根热风支管与冷风支管连接，热风管道上设有热风管道阀门，热风支管上均设有热风支管阀门。
还包括控制机构，控制机构包括设置在气悬浮平台上的热电偶传感器、压力传感器、以及与热电偶传感器和压力传感器电连接的控制器，控制器分别与热风管道阀门、热风支管阀门、冷风支管阀门、冷空气风机、高压涡轮风机电连接。
本发明中，所述玻璃浆引上机构包括玻璃浆池、引上转向辊，引上转向辊位于玻璃浆池的上方。
所述加热机构可以采用燃气燃烧机构或者电加热机构。
本发明的有益效果是：
通过上述方法和装置，可以生产制造出具有较好的表面光滑度和平整度的优质玻璃原片，大大提高了玻璃原片的表面质量；另外，通过该方法生产玻璃原片的过程中，综合了平拉法和浮法玻璃成型工艺中的优点，成型工艺简单，节能环保，并降低了玻璃原片的生产成本，拓展了玻璃原片的使用范围。
附图说明
图1是本发明中气悬浮玻璃原片生产成型装置的结构示意图。
图中：1引上转向辊；2玻璃原片；3加热装置；4压力控制器；5温度控制器；6上罩排风筒；7上浮限位辊；8水平托辊；9气悬浮平台；10热风支管阀门；11冷风支管阀门；12冷空气风机；13热风管道阀门；14玻璃浆池；15空气净化装置；16高压涡流风机；17玻璃炉窑；18空气预热箱；19空气净化器。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
本发明公开了一种气悬浮玻璃原片生产成型方法，该方法包括以下步骤。
第一步，将玻璃浆提起并转向至水平托辊，液态的玻璃在水平托辊上输送过程中逐渐冷却，玻璃由液态冷却为固态。
如图1所示，通过引上转向辊，将玻璃浆池14内液态的玻璃向上拉引，并使玻璃90°转向，使玻璃由竖直方向转动至水平方向。在水平方向的托辊的牵拉作用下，玻璃沿水平托辊的转动方向继续向前运动。在随水平托辊向前运动的过程中，玻璃的温度逐渐冷却，当玻璃的温度降至650-750°时，玻璃逐渐由液态冷却为固态，此时的玻璃具备一定的物理强度和硬度。但是由于冷却过程中玻璃直接与水平托辊表面接触，因此玻璃与水平托辊直接接触的下表面的光洁度和平整度较差。本实施例中，水平托辊的转动速度为120m/h，实际生产过程中水平托辊的转动速度根据所需生产玻璃原片的厚度决定，玻璃原片的厚度越大，水平托辊的转动速度越慢，水平托辊的转动速度可在80-200m/h之间选择。
第二步，对冷却后的玻璃原片下表面再一次高温加热，对玻璃原片的下表面进行烘烤，使玻璃原片下表面具有0.1-0.2mm的熔融层，即通过该步骤对冷却后的玻璃原片下表面进行高温处理。
如图1所示，当玻璃的温度降至650-750°时，玻璃由液态冷却为固态，此时在水平托辊的下方设置加热机构，通过加热机构对玻璃原片的下表面进行再次加热。本申请中，加热装置可以采用燃气燃烧机构或者电加热机构，当采用燃气燃烧机构时，燃气产生的火焰约为1000-1200℃。通过加热机构，使玻璃原片下表面的温度被再次加热至800-900℃。通过高温加热，使玻璃原片下表面产生0.1-0.2mm的熔融层，即玻璃原片与水平托辊接触的下表面被再次融化，从而使玻璃原片的下表面达到较好的光洁度和平整度。
对玻璃原片进行高温加热的同时，玻璃原片被牵引向前运动，本申请中，通过设置加热机构的长度，使玻璃原片的同一位置被加热装置加热3-8s，以保证玻璃原片下表面产生熔融层。
第三步，玻璃原片经高温加热后，被直接送入高温气悬浮平台，玻璃原片在前、后水平托辊的传送作用和牵引装置的牵引作用，在气悬浮平台的上方向前运动，玻璃原片在气悬浮平台上被高压气体托起，玻璃原片的底部表面不会与水平托辊或任何其他坚硬的物体接触。同时气悬浮平台产生的高温气浮膜层沿玻璃原片的前进方向逐渐降温，温度梯度的变化会使悬浮在高温气浮膜层上的玻璃原片在输送过程中逐渐冷却变硬，从而在玻璃原片的下表面自然形成了新的光滑、平整、无污染、光亮的表面。
本实施例中，气悬浮平台中高温气体的温度从800℃逐渐降低至400-500℃，温度的降低梯度一般需要根据所需生产玻璃原片的厚度、以及实际生产情况来确定。气体的压力为0.1-1.5KPa。
第四步，将经过气悬浮平台悬浮输送并冷却后的玻璃原片再次放置在水平托辊上，由水平托辊和前进装置，将玻璃原片输送至后续退火工序。
经过气悬浮平台悬浮输送并冷却的玻璃已经具备了坚硬的表面，此时输送线上的水平托辊已经不会再对与其接触的玻璃原片下表面造成摩擦划伤了，从而使玻璃原片表面具有较好的光洁度和平整度。
本发明还包括气悬浮玻璃原片生产成型装置，如图1所示，该成型装置包括玻璃浆引上机构、加热机构、气悬浮机构、高温高压气体控制机构、传送机构和牵引机构，传送机构包括水平托辊，在水平托辊的转动作用下，使玻璃向整个装置的前方运动。牵引机构设置在整个装置的前方，用于拉动玻璃向前运动，在传送机构和拉动机构的带动下，使玻璃沿整个装置在不断向前运动的过程中逐渐成型。玻璃浆引上机构和加热机构之间设有传送机构，传送系统包括数个间隔且平行设置的水平托辊8。气悬浮机构位于加热机构的前方，气悬浮机构与高温高压气体控制机构连接。
玻璃浆引上机构包括玻璃浆池14、引上转向辊1，引上转向辊1位于玻璃浆池14的上方，通过引上转向辊将玻璃浆池14内液态的玻璃浆竖直向上拉引并转向至水平方向，并通过传送系统输送至加热机构。在水平托辊的转动和牵引机构的牵引下，玻璃浆在水平托辊上逐渐冷却并变硬，形成玻璃原片2，同时玻璃原片随传送机构运动至加热机构。
加热机构可以采用燃气燃烧机构或者电加热机构。当采用燃气燃烧机构时，燃气产生约1000℃的火焰；当采用电加热机构时，电加热机构通常需要加热至900-1000℃。通过燃气燃烧机构或者电加热机构，将玻璃原片2的下表面加热至800-900℃，从而使玻璃原片2的下表面产生0.1-0.2mm的熔融层。
气悬浮机构包括气悬浮平台9、上浮限位装置和上罩排风筒6，气悬浮平台9的底部与高温高压气体控制机构连接，通过高温高压气体控制机构提供的高温高压气体，可以使玻璃原片2顶起并悬浮在气悬浮平台9的上方。上浮限位装置位于气悬浮平台9的上方，上浮限位装置包括沿气悬浮平台的长度方向间隔设置的数个上浮限位辊7，通过设置上浮限位装置，对玻璃原片的上浮位置进行限定，能够更好的使玻璃原片平衡、平稳地运行。上罩排风筒6位于气悬浮平台9的上方，上罩排风筒6内设有风机，通过上罩排风筒6和风机，可以将气悬浮产生的余气及时排放，同时通过风机形成的负压还有辅助玻璃上浮的效果。
本申请中，气悬浮平台中的高温高压气体需要具备与在线玻璃相匹配的温度和气压，本申请通过高温高压气体控制机构对气悬浮平台中气体的温度和压力进行准确的控制。高温高压气体控制机构包括空气预热箱18、热风管道、与热风管道连接的数个热风支管、以及与热风支管对应的数个冷风支管，空气预热箱18采用耐热不锈钢材质，其容积根据气悬浮平台的用气量决定，空气预热箱18位于玻璃炉窑17的出口上方位置，利用玻璃炉窑17的余热，可将空气预热箱18内的空气温度加热至800℃以上，并且能够使空气预热箱内的空气温度保持恒定。在气悬浮平台9的下方，且沿玻璃的前进方向间隔设置数根冷风支管，各冷风支管的端部均设有冷空气风机12和空气净化器19，用于将干净的冷空气送入冷风支管内，每根冷风支管上均设有冷风支管阀门11。冷空气依次通过空气净化装置15和高压涡轮风机16被送入空气预热箱15内，在空气预热箱15内被加热的高温高压气体通过热风管道流出，热风管道通过数根热风支管与冷风支管连接，热风管道上设有热风管道阀门13，热风支管上分别设有热风支管阀门10。
为了满足气悬浮平台各段位置的温度梯度要求，通过控制机构对各阀门和风机进行控制，本申请中控制机构包括设置在气悬浮平台上的数个热电偶传感器、压力传感器、以及与热电偶传感器和压力传感器电连接的控制器。通过控制各风机的转速、以及各阀门的开闭和开启量，分别控制热风气体和冷风气体的流速和流量，从而对混合后气体的温度和压力进行准确调节。
通过热电偶传感器感应气悬浮平台的温度，控制器根据实时检测到的温度值对阀门和风机的开闭进行自动控制，准确控制各冷风支管阀门和各热风支管阀门的开闭以及开启量，准确控制冷风量和热风量，从而准确控制混合后的气体温度，实现了气悬浮平台的各段气体温度的准确调节。通过压力传感器感应气悬浮平台的压力，控制器根据实时检测到的压力值对阀门和风机的开闭进行自动控制，准确控制各冷风支管阀门和各热风支管阀门的开闭以及开启量，准确控制混合后的气体压力，实现了气悬浮平台的各段气体压力的准确调节。
以上对本发明所提供的气悬浮玻璃原片生产成型方法及成型装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种气悬浮玻璃原片生产成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将玻璃浆提起并转向至水平托辊上，液态的玻璃浆在水平托辊输送过程中逐渐冷却至650-750°，此时玻璃由液态冷却为固态；
S2.对冷却后的玻璃原片下表面再一次高温加热，将玻璃原片下表面的温度再次加热至800-900℃，对玻璃原片的下表面进行烘烤，使玻璃原片下表面具有0.1-0.2mm的熔融层，与水平托辊接触的玻璃原片下表面被再次融化；
S3.被高温加热的玻璃原片被直接送入高温气悬浮平台，玻璃原片在气悬浮平台的上方向前运动的同时，被气悬浮平台的高温高压气体托起，气悬浮平台产生的高温气浮膜层沿玻璃原片的前进方向逐渐降温，温度梯度的变化使悬浮在高温气浮膜层上的玻璃原片在输送过程中逐渐冷却变硬，自然凝结成光洁和平整的表面；
S4.将经过气悬浮平台悬浮输送并冷却后的玻璃原片再次放置在水平托辊上，将玻璃原片输送至后续工序。
2.根据权利要求1所述的气悬浮玻璃原片生产成型方法，其特征在于，上述步骤中，水平托辊的转动速度为80-200m/h。
3.根据权利要求1所述的气悬浮玻璃原片生产成型方法，其特征在于，上述步骤S2中，当采用燃气燃烧机构对玻璃原片下表面进行高温加热时，燃气产生的火焰为1000-1200℃。
4.根据权利要求1所述的气悬浮玻璃原片生产成型方法，其特征在于，上述步骤S2中，对玻璃原片下表面的同一位置加热3-8s，以保证玻璃原片下表面产生熔融层。
5.根据权利要求1所述的气悬浮玻璃原片生产成型方法，其特征在于，上述步骤S3中，气悬浮平台中高温气体的温度沿玻璃原片的前进方向从800℃逐渐降低至400-500℃，气体的压力为0.1-1.5KPa。
6.一种利用权利要求1-5任一权利要求所述方法的气悬浮玻璃原片生产成型装置，包括传送机构，传送机构包括数个平行间隔设置的水平托辊，其特征在于，还包括玻璃浆引上机构、加热机构、气悬浮机构和高温高压气体控制机构，玻璃浆引上机构和加热机构之间设有传送机构，气悬浮机构位于加热机构的前方，气悬浮机构与高温高压气体控制机构连接；
所述气悬浮机构包括气悬浮平台、上浮限位装置和上罩排风筒，气悬浮平台的底部与高温高压气体控制机构连接，上浮限位装置位于气悬浮平台的上方，上浮限位装置包括沿气悬浮平台的长度方向间隔设置的数个上浮限位辊，上罩排风筒位于气悬浮平台的上方，上罩排风筒内设有风机；
所述高温高压气体控制机构包括空气预热箱、热风管道、与热风管道连接的数个热风支管、以及与热风支管对应的数个冷风支管，空气预热箱位于玻璃炉窑的出口上方位置，气悬浮平台的下方且沿玻璃的前进方向间隔设置数根冷风支管，各冷风支管上均设有冷空气风机、冷风支管阀门和空气净化器，空气预热箱的进气管上设有空气净化装置和高压涡轮风机，空气预热箱的出气口处设有热风管道，热风管道通过数根热风支管与冷风支管连接，热风管道上设有热风管道阀门，热风支管上均设有热风支管阀门。
7.根据权利要求6所述的成型装置，其特征在于，还包括控制机构，控制机构包括设置在气悬浮平台上的热电偶传感器、压力传感器、以及与热电偶传感器和压力传感器电连接的控制器，控制器分别与热风管道阀门、热风支管阀门、冷风支管阀门、冷空气风机、高压涡轮风机电连接。
8.根据权利要求6所述的成型装置，其特征在于，所述玻璃浆引上机构包括玻璃浆池、引上转向辊，引上转向辊位于玻璃浆池的上方。
9.根据权利要求6所述的成型装置，其特征在于，所述加热机构采用燃气燃烧机构或者电加热机构。
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| CN202110546906.3A Pending CN113185096A (zh) | 2021-05-19 | 2021-05-19 | 气悬浮玻璃原片生产成型方法及成型装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113185096A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115947532A (zh) * | 2022-08-30 | 2023-04-11 | 河南旭阳光电科技有限公司 | 浮法玻璃薄板制备过程中的传输系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB721703A (en) * | 1952-06-09 | 1955-01-12 | Pilkington Brothers Ltd | Improvements in or relating to the manufacture of flat glass in continuous ribbon form |
| CN102553286A (zh) * | 2012-01-17 | 2012-07-11 | 青岛华世洁环保科技有限公司 | 一种涂布生产线烘干车间的溶剂回收与焚烧处理及能量综合利用方法与装置 |
| CN106277723A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-04 | 中国洛阳浮法玻璃集团有限责任公司 | 一种平板玻璃的生产装置和生产方法 |
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-
2021
- 2021-05-19 CN CN202110546906.3A patent/CN113185096A/zh active Pending
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