CN115448585A - 一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺及均质系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺及均质系统，包括将装载有若干玻璃块的支撑架放置在加热炉中进行加热，热空气平行于玻璃表面并流通于各块玻璃之间，使得玻璃表面温度在280‑300℃之间；保温阶段开始于玻璃表面280℃，保温至少2小时，在整个保温阶段，确保玻璃表面的温度保持在280‑300℃范围内；在280‑70℃范围内，降温速率为1.5℃/min～2.5℃/min，当玻璃表面温度接近70℃后，将装载有玻璃的支撑架移出冷却炉并自然冷却置室温。对玻璃表面进行均匀的升温、保温和降温，能够有效的保证其均质化均匀，避免玻璃出现内部应力集中现象，降低自爆率。
Description
技术领域
本发明属于钢化玻璃加工领域，特别涉及一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺及均质系统。
背景技术
热浸处理又称均质处理，俗称“引爆”。热浸处理是将钢化玻璃加热到290℃±10℃，并保温一定时间，促使硫化镍在钢化玻璃中快速完成晶相改变，让原本运用后才可能自爆的钢化玻璃人为地提早破碎在工厂的热浸炉中，目前的玻璃在保温和冷却过程中所采用的保温时间、保温温度、冷却速度等均有一定程度的不同，导致的自爆率也各有不同。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺及均质系统，能够降低钢化玻璃的自爆率。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺，包括以下步骤：
加热阶段：将装载有若干玻璃块的支撑架放置在加热炉中进行加热，相邻的玻璃之间留有间距，热空气平行于玻璃表面并流通于各块玻璃之间，使得玻璃表面温度在280-300℃之间；
保温阶段：保温阶段开始于玻璃表面280℃，保温至少2小时，在整个保温阶段，确保玻璃表面的温度保持在280-300℃范围内；
冷却阶段：在280-70℃范围内，降温速率为1.5℃/min～2.5℃/min，当玻璃表面温度接近70℃后，将装载有玻璃的支撑架移出冷却炉并自然冷却置室温。
进一步的，在加热阶段，先将玻璃表面温度加热至250℃，然后以5℃/min的速率继续使得玻璃表面温度升高，且当玻璃表面的温度达到280℃或加热炉炉内的气体温度超过300℃后停止向加热炉炉体内加热，以先到达者为准，且当所有玻璃表面温度均达到280℃后再进入保温阶段。
进一步的，若在加热炉炉体内气体温度先到达300℃而玻璃表面温度低于280℃的状态下，则进入调温阶段；所述调温阶段包括：
在加热停止预定时间后重新启动加热过程，以2℃/min的速率继续使得玻璃表面温度升高，且当玻璃表面的温度达到280℃或加热炉炉内的气体温度超过300℃后停止向加热炉炉体内加热，以先到达者为准，并循环调节阶段的过程。
进一步的，在保温阶段，对炉体内温度进行周期性调节，包括：
在后续的每10min时间范围内，均对炉体内的加热温度进行升降调节，使得炉体内部的平均加热温度在每个调节时间段内为280—290℃内；
且在每个温度调节周期内，前5min时间进行连续温升加热，后5min进行连续降温，且该周期持续到保温阶段结束。
一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺的均质系统，包括用于承载若干玻璃的支撑架，若干玻璃相互间隔且形成碎裂通道，所述支撑架的底座上对应于各个碎裂通道均设置有保护组件，所述保护组件包括位于碎裂通道内的导流板和沿玻璃厚度方向设置的遮板，所述导流板位于两个玻璃之间，所述遮板位于玻璃底部尖端(10a)的正上方。
进一步的，所述导流板通过固定座间距设置在底座的上方，所述导流板呈高低倾斜设置，所述导流板的高端侧接触于玻璃的壁面；
所述固定座的顶端设置有弹性偏转组件，所述挡板的板面通过弹性偏转组件在竖向面内弹性偏转设置，且当碎裂通道内承载有玻璃的状态下，所述挡板的高端侧弹性抵压在玻璃上。
进一步的，所述弹性偏转组件包括转轴、扭簧和连接块，所述连接块设置在导流板朝向于底座的一侧面上，且所述转轴同时穿过固定座的顶端和连接块，所述转轴上套设有扭簧，所述扭簧的两端分别对应与转轴和导流板；所述导流板通过扭簧相对于固定座弹性扭转；
当导流板的高端侧所弹性抵压的玻璃在均质过程中爆裂后，则导流板在扭簧的弹性作用下朝向高端侧扭转，将玻璃碎片向碎裂通道中导向。
进一步的，还包括冷却炉、出风组件、集风壳体和风冷循环管路，所述出风组件、集风壳体分别设置在风冷循环管路的出风端、进风端，所述出风组件与集风壳体之间构成横向的风冷通道，所述出风组件在垂直于风冷通道的方向上往复位移设置。
有益效果：本发明通过对玻璃表面进行均匀的升温、保温和降温，并使得玻璃表面温度在280-300℃范围内，该温度下保证硫化镍杂质的充分相变，且在降温时通过所速率控制能够有效的保证其均质化均匀，避免玻璃出现内部应力集中现象，降低自爆率。
附图说明
附图1为本发明的工艺系统流程图；
附图2为本发明承载有玻璃的支撑架的立体结构示意图；
附图3为本发明的保护组件的结构放大示意图；
附图4为本发明的保护组件的局部放大示意图；
附图5为本发明的保护组件的半剖示意图；
附图6为本发明的冷却炉的结构半剖示意图；
附图7为本发明的冷却炉的结构侧向半剖示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所示，一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺，包括以下步骤：
加热阶段：将装载有若干玻璃块的支撑架放置在加热炉中进行加热，相邻的玻璃之间留有间距，热空气平行于玻璃表面并流通于各块玻璃之间，使得玻璃表面温度在280-300℃之间；
保温阶段：保温阶段开始于玻璃表面280℃，保温至少2小时，在整个保温阶段，确保玻璃表面的温度保持在280-300℃范围内；
冷却阶段：在280-70℃范围内，降温速率为1.5℃/min～2.5℃/min，当玻璃表面温度接近70℃后，将装载有玻璃的支撑架移出冷却炉并自然冷却置室温。
通过对玻璃表面进行均匀的升温、保温和降温，并使得玻璃表面温度在280-300℃范围内，该温度下保证硫化镍杂质的充分相变，且在降温时通过所速率控制能够有效的保证其均质化均匀，避免玻璃出现内部应力集中现象，降低自爆率。
玻璃中硫化镍的具体化学结构式有多种，不光各种成分的份额不等，并且可能掺杂其他元素。其相变快慢高度依赖于温度的凹凸。研讨表明，280℃时的相变速率是250℃时的100倍，因而有必要确保炉内的各块玻璃的温度达到预定温度280℃。一方面温度低的玻璃因保温时刻不行，硫化镍不能彻底相变，减弱了热浸的成效。另一方面，当玻璃温度太高时，例如超过300℃，会引起硫化镍逆向相变，形成更大的隐患。
在加热阶段，先将玻璃表面温度加热至250℃，然后以5℃/min的速率继续使得玻璃表面温度升高，且当玻璃表面的温度达到280℃或加热炉炉内的气体温度超过300℃后停止向加热炉炉体内加热，以先到达者为准，通过对各玻璃设置热电偶检测玻璃表面温度，且当所有玻璃表面温度均达到280℃±10℃后再进入保温阶段，保证硫化镍杂质在最佳的均质温度环境。
若在加热炉炉体内气体温度先到达300℃而玻璃表面温度低于280℃的状态下，则进入调温阶段；所述调温阶段包括：
在加热停止预定时间后重新启动加热过程，以2℃/min的速率继续使得玻璃表面温度升高，且当玻璃表面的温度达到280℃或加热炉炉内的气体温度超过300℃后停止向加热炉炉体内加热，以先到达者为准，并循环调节阶段的过程。在加热炉内，由于是对气体加热，再传导在钢化玻璃上，使得玻璃温升，这个传导过程使得玻璃温度与空气温度升温速率不同。当气体温度高于300℃且玻璃未达到280℃时，表明其温差过大，继续升温会使得玻璃在后续热传导时出现温度超标的现象，使得玻璃出现一定程度的硫化镍的逆向相变，反而不利于均质，故通过温度调控使得玻璃表面温度与空气温度相近，而且降低两种介质之间的温度差，避免因温度差而产生的局部应力。
在保温阶段，对炉体内温度进行周期性调节，包括：
在后续的每10min时间范围内，均对炉体内的加热温度进行升降调节，使得炉体内部的平均加热温度在每个调节时间段内为280—290℃内；且在每个温度调节周期内，前5min时间进行连续温升加热，后5min进行连续降温，且该周期持续到保温阶段结束。通过周期性的温度调节，使得玻璃的温度始终保证一定的范围内。
如附图2和附图3所示，一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺的均质系统，包括均质炉和设置在所述均质炉内部的支撑架，所述支撑架的底座2上设置有若干个分隔条3，承载于所述底座2的若干玻璃10通过分隔条3相互间隔设置且形成碎裂通道4，自爆破碎的玻璃通过碎裂通道向下跌落，所述底座2上对应于各个碎裂通道4均设置有保护组件5，且所述保护组件5防护玻璃10的底部尖端区域；将玻璃进行相互间隔设置，留出空间以供自爆后的玻璃碎渣下落，以及自爆时碎渣的迸溅，防止对相邻玻璃的损伤，同时还通过保护组件对玻璃底部尖端进行防护，防止碎裂的玻璃对尖角处的撞击。
在玻璃的横向方向，对应于各碎裂通道均包含两组保护组件，两组保护组件间距设置，且分别对对应的玻璃底部尖端进行保护，所述底板2为镂空式结构，碎裂通道内的玻璃渣能够通过底板继续向下跌落至集渣箱。
如附图3和附图4所示，如附图所述保护组件5包括固定座6和挡板7，所述固定座6的底端设置在底座2上，所述固定座6的顶端设置有挡板7，且所述挡板7遮挡设置在玻璃底部尖端10a的上方，通过挡板7对碎裂的玻璃渣进行遮挡，从而防止玻璃碎渣撞击在玻璃底部尖端10a上。
所述保护组件5包括导流板11和遮板12，所述导流板11位于两个玻璃10之间，所述遮板12设置在导流板11的顶端，且所述遮板12位于碎裂通道4的水平延伸方向上，所述遮板12位于玻璃底部尖端10a的正上方。也即挡板呈近似L型的板体结构，用于对垂直的两个方向进行防护。
如附图4所示，所述导流板11通过固定座6间距设置在底座的上方，所述导流板11呈高低倾斜设置，所述导流板11的高端侧接触于玻璃10的壁面；所述导流板11呈高低倾斜设置，所述导流板11的高端侧接触于玻璃10的壁面，所述导流板11的底端间隙或接触于另一玻璃的壁面，倾斜式的方式能够降低玻璃碎片的直接冲击力，减少玻璃碎渣的弹起高度。
所述固定座6的顶端设置有弹性偏转组件8，所述挡板7的板面通过弹性偏转组件8在竖向面内弹性偏转设置，且当碎裂通道4内承载有玻璃的状态下，所述挡板7的高端侧弹性抵压在玻璃10上。
如附图5所示，所述弹性偏转组件8包括转轴15、扭簧16和连接块17，所述连接块17设置在导流板11朝向于底座2的一侧面上，且所述转轴15同时穿过固定座的顶端和连接块17，所述转轴15上套设有扭簧16，所述扭簧的两端分别对应与转轴和导流板；所述导流板通过扭簧相对于固定座弹性扭转；
当导流板11的高端侧所弹性抵压的玻璃在均质过程中爆裂后，则导流板在扭簧的弹性作用下朝向高端侧扭转，将玻璃碎片向碎裂通道4中导向，避免破碎后的碎渣冲击或挤入到相邻的玻璃底端，防止对相邻的玻璃造成损伤，特别是保护钢化玻璃的尖角处。
所述支撑架为钝角型L型截面的框架结构，所述支撑架包括横向设置的底座2和与竖向面呈夹角设置的托板14，所述玻璃10呈倾斜式的承载在支撑架上。
如附图6和附图7所示，包括冷却炉21、出风组件22、集风壳体23、循环机构24和制冷模组25，所述循环机构24和制冷模组25以及之间的连接风管构成风冷循环管路，所述循环机构24的进风端对应设置有集风壳体23，循环机构为排风扇，制冷模组为制冷器，所述循环机构的出风端对应设置有出风组件22，所述制冷模组25设置在循环机构24的风道管路上并对循环气流降温；在以上的基础至上，所述出风组件22与集风壳体23在横向方向上正相对的设置在冷却炉21的内腔中，所述出风组件22与集风壳体23之间构成横向的风冷通道，风冷通道与玻璃之间的间距通道相同，所述出风组件22在垂直于风冷通道的方向上往复位移设置，能够改变出风口的位置，风冷气流能够朝向于各个玻璃之间进行风冷散热，避免玻璃表面风散热不均现象。
而且经过与玻璃热传导后的气流直接进入到集风壳体中进行收集，并通过循环机构向外导出，避免热传导后的气流长时间扩散和集留在炉体内，从而使得风冷气流能够快速循环，达到快速降温、提升冷却效率。且由于集风壳体的出风端的气流通过制冷器制冷后压强降低，而集风壳体对应于炉体内部的进风端为热风端，也即高压侧，通过温度变化引起的压强差更利于炉体内热风朝向于集风壳体内收集和流动。
所述出风组件22包括直线位移机构26和设置在所述直线位移机构上的出风管27，所述直线位移机构26为电动丝杆机构，所述直线位移机构26横向设置且垂直于风冷通道，所述出风管27竖向设置，且所述出风管27朝向于集风壳体23的一侧上开设有若干竖向设置的出风口28；所述出风管2在风冷通道的宽度方向上往复位移，使得若干出风口28对应于玻璃之间的间隙，保证炉体内冷风分布均匀。
所述集风壳体23为锥形壳体结构，且所述集风壳体23的大端侧朝向于出风管27设置；所述集风壳体23对通过玻璃模组后的气流进行收集，所述集风壳体23的集风端与冷却炉21的内壁之间设置有导流板29，炉体内经过热交换的气流通过导流板进入到集风壳体内。
所述冷却炉21的底部间距设置有两组支撑结构32，待冷却的玻璃模组20架设在支撑结构32上，两组所述支撑结构32之间对应于玻璃模组20设置有集渣槽31；所述集渣槽31收集破碎后的玻璃渣。所述支撑结构32为激振机构，用于使得玻璃组件20和其支架在竖向上小幅度振动，若干玻璃自爆时，能够通过轻微的震动使得玻璃碎渣向下落在集渣槽内，防止自爆后碎渣卡在玻璃之间，保证风冷通道的顺畅性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
加热阶段：将装载有若干玻璃块的支撑架放置在加热炉中进行加热，相邻的玻璃之间留有间距，热空气平行于玻璃表面并流通于各块玻璃之间，使得玻璃表面温度在280-300℃之间；
保温阶段：保温阶段开始于玻璃表面280℃，保温至少2小时，在整个保温阶段，确保玻璃表面的温度保持在280-300℃范围内；
冷却阶段：在280-70℃范围内，降温速率为1.5℃/min～2.5℃/min，当玻璃表面温度接近70℃后，将装载有玻璃的支撑架移出冷却炉并自然冷却置室温。
2.根据权利要求1所述的一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺，其特征在于：在加热阶段，先将玻璃表面温度加热至250℃，然后以5℃/min的速率继续使得玻璃表面温度升高，且当玻璃表面的温度达到280℃或加热炉炉内的气体温度超过300℃后停止向加热炉炉体内加热，以先到达者为准，且当所有玻璃表面温度均达到280℃后再进入保温阶段。
3.根据权利要求2所述的一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺，其特征在于：若在加热炉炉体内气体温度先到达300℃而玻璃表面温度低于280℃的状态下，则进入调温阶段；所述调温阶段包括：
在加热停止预定时间后重新启动加热过程，以2℃/min的速率继续使得玻璃表面温度升高，且当玻璃表面的温度达到280℃或加热炉炉内的气体温度超过300℃后停止向加热炉炉体内加热，以先到达者为准，并循环调节阶段的过程。
4.根据权利要求2所述的一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺，其特征在于：在保温阶段，对炉体内温度进行周期性调节，包括：
在后续的每10min时间范围内，均对炉体内的加热温度进行升降调节，使得炉体内部的平均加热温度在每个调节时间段内为280—290℃内；
且在每个温度调节周期内，前5min时间进行连续温升加热，后5min进行连续降温，且该周期持续到保温阶段结束。
5.一种实施权利要求1所述的一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺的均质系统，其特征在于：包括用于承载若干玻璃的支撑架，若干玻璃(10)相互间隔且形成碎裂通道(4)，所述支撑架的底座(2)上对应于各个碎裂通道(4)均设置有保护组件(5)，所述保护组件(5)包括位于碎裂通道内的导流板(11)和沿玻璃厚度方向设置的遮板(12)，所述导流板(11)位于两个玻璃(10)之间，所述遮板(12)位于玻璃底部尖端(10a)的正上方。
6.根据权利要求5所述的一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺的均质系统，其特征在于：所述导流板(11)通过固定座(6)间距设置在底座的上方，所述导流板(11)呈高低倾斜设置，所述导流板(11)的高端侧接触于玻璃(10)的壁面；
所述固定座(6)的顶端设置有弹性偏转组件(8)，所述挡板(7)的板面通过弹性偏转组件(8)在竖向面内弹性偏转设置，且当碎裂通道(4)内承载有玻璃的状态下，所述挡板(7)的高端侧弹性抵压在玻璃(10)上。
7.根据权利要求6所述的一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺的均质系统，其特征在于：所述弹性偏转组件(8)包括转轴(15)、扭簧(16)和连接块(17)，所述连接块(17)设置在导流板(11)朝向于底座(2)的一侧面上，且所述转轴(15)同时穿过固定座的顶端和连接块(17)，所述转轴(15)上套设有扭簧(16)，所述扭簧的两端分别对应与转轴和导流板；所述导流板通过扭簧相对于固定座弹性扭转；
当导流板(11)的高端侧所弹性抵压的玻璃在均质过程中爆裂后，则导流板在扭簧的弹性作用下朝向高端侧扭转，将玻璃碎片向碎裂通道中导向。
8.根据权利要求5所述的一种降低保温隔热钢化玻璃自爆率的加工工艺的均质系统，其特征在于：还包括冷却炉(21)、出风组件(22)、集风壳体(23)和风冷循环管路，所述出风组件(22)、集风壳体(23)分别设置在风冷循环管路的出风端、进风端，所述出风组件(22)与集风壳体(23)之间构成横向的风冷通道，所述出风组件(22)在垂直于风冷通道的方向上往复位移设置。
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