CN202626021U - 一种交替式玻璃化学钢化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交替式玻璃化学钢化炉，主要由冷却风机(1)、工件提升机(2)、化学反应钢化炉(3)、预热退火综合炉(4)、炉体水平推进系统(15)和自动进出料输送平台(8)组成，预热退火综合炉(4)至少为2个，化学反应钢化炉(3)位于预热退火综合炉(4)的下端，且化学反应钢化炉(3)上端的开口与预热退火综合炉(4)的底部位于同一水平面；冷却风机置于预热退火综合炉的顶部，冷却风机(1)的风道与预热退火综合炉(4)的夹套相连。本实用新型在工作时，工件的预热、化学钢化以及退火交替进行，保持连续工作状态，产量大；同时降低了高温状态下的玻璃与外界冷空气接触发生爆裂破碎的几率，保证了产品的成品率。

Description

一种交替式玻璃化学钢化炉

技术领域

本实用新型属于化学钢化炉领域，涉及一种化学钢化炉，特别涉及一种交替式玻璃化学钢化炉。

背景技术

目前，轻薄型玻璃镜片大多采用一般采用化学钢化方法进行钢化。工业应用的化学钢化炉主要有单槽钢化炉、三槽一体式钢化炉、三槽“品”字型钢化炉及密闭式连续钢化炉等。其中，单槽钢化炉是将预热炉、钢化炉、冷却炉各自独立，人工将物料按顺序在预热炉、钢化炉、冷却炉处理，产量较小；三槽一体式钢化炉是将预热槽、钢化槽、冷却槽按顺序设计在同一机台内，通过机械传动将物料按顺序经过预热槽、钢化槽、冷却槽，可以减少工作人员操作，产量较大；三槽“品”字型钢化炉是倒“品”字结构，预热槽以及冷却槽在钢化槽上方，通过预热槽以及冷却槽在钢化槽上方移动，达到预热以及冷却的目的；密闭式连续钢化炉生产线是将预热、钢化、冷却设计为流水线形式，且全过程为密闭结构，可避免高温产品与空气接触，产量非常大。

然而，由于轻薄型玻璃镜片具有产品小、数量多、规格多样、厚度薄的特点，对化学钢化炉有独特的要求。目前上述各种化学钢化炉在对轻薄型玻璃镜片进行处理时，仍存在诸多不便与缺陷：如使用单槽钢化炉时，产品在整个工艺过程中都会与空气接触，受冷热冲击较严重，同时全部过程都由人工完成，不可控因素较多；三槽一体式钢化炉虽然以机械操作代替人工操作，然而产品在整个工艺过程中仍需与空气接触而受冷热冲击，同时三槽一体各槽容易互相串温影响，炉体温度不均匀；三槽“品”字型钢化炉结构为二维运动，在高温下二维运动结构稳定性较差，尤其是转向传动时较容易有震动，会使产品的优良率下降；密闭式连续钢化炉生产线具有操作容易、安全性高、温度体合理、产能大等优点，然而，密闭式连续钢化炉生产线的投资成本非常高，仅适合做大尺寸的玻璃钢化，同时，密闭式连续钢化炉生产线的维修复杂，不适合中小企业的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有化学钢化炉的缺陷，提供一种交替式化学钢化炉，其构造简单，成本较低，不仅可以保证预热效果，而且不会受到冷热冲击。

为实现本实用新型目的，采用了以下技术方案：

一种交替式玻璃化学钢化炉，主要由冷却风机、工件提升机、化学反应钢化炉、预热退火综合炉、炉体水平推进系统和自动进出料输送平台组成，所述预热退火综合炉至少为2个，化学反应钢化炉位于预热退火综合炉的下端，且化学反应钢化炉上端的开口与预热退火综合炉的底部位于同一水平面；每个预热退火综合炉配有冷却风机、工件提升机、炉体水平推进系统和自动进出料输送平台；所述冷却风机置于预热退火综合炉的顶部，冷却风机的风道与预热退火综合炉的夹套相连；所述工件提升机位于预热退火综合炉的中心顶部；所述自动进出料输送平台位于预热退火综合炉的下方；炉体水平推进系统位于底部移动式炉盖上方。

所述化学反应钢化炉主要由反应炉电加热管、反应炉温度控制系统和反应炉壳体组成；所述反应炉电加热管位于反应炉壳体内壁处，所述反应炉温度控制系统包括可编程温度控制器和温度计，可编程温度控制器和温度计连接，温度计插入反应炉的内部中心。

所述预热退火综合炉主要由底部移动式炉盖、夹套、综合炉电加热管、离心风机、气动阀门、综合炉内胆、综合炉温度控制系统和综合炉外壳组成；综合炉外壳内设有综合炉内胆，综合炉外壳和综合炉内胆之间设有夹套，夹套内设有电加热管；底部移动式炉盖位于综合炉外壳的底部；夹套的底部开口与综合炉内胆的底部相通，夹套的上部开口与综合炉内胆的正上方开口相通，夹套与冷却风机的风道相连；所述离心风机位于综合炉内胆的正上方；综合炉温度控制系统包括可编程温度控制器和温度计，可编程温度控制器与温度计连接，温度计插入综合炉内胆内。

所述综合炉电加热管的结构为直管、U形管或带有翅片的管状结构；所述综合炉电加热管的分布方式为横排、竖排或交叉排列。

所述预热退火综合炉为2个，预热退火综合炉在化学反应钢化炉的两侧呈一字型对称分布。

所述预热退火综合炉的离心风机入口处设有阻流板。

所述预热退火综合炉的夹套内放置保温材料。

两台预热退火综合炉进行交替式工作，包括以下过程：第一台预热退火综合炉装载工件进行预热过程，该炉上方的冷却风机停机，炉内的离心风机工作；同时，另一台已经完成预热的预热退火综合炉移至化学反应钢化炉上方，由工件提升机将预热完成的工件浸入化学反应钢化炉中的化学溶液中，当化学钢化过程完成后，由工件提升机将工件从化学溶液中提出，该台预热退火综合炉退回至原来位置，然后炉内的离心风机停机，炉上方的冷却风机开始工作，此时该炉进行退火过程；之后，第一台已经完成预热工件的预热退火综合炉移至化学反应钢化炉上方重复进行化学反应钢化后再次退火，而另一台完成退火功能的预热退火综合炉则再次装载工件进行预热过程，实现多台预热退火综合炉交替式工作，保证化学反应钢化炉连续的工作状态。

本实用新型所述预热退火综合炉的夹套内的空气被电加热管加热后，在电加热管周围的热空气由于受热后密度变小，向上运动，在离心风机作用下与低温空气相遇并混合，空气温度分散均匀，混合空气一起朝底部运动并从夹套底部进入进入综合炉内胆，综合炉内胆的温度分布也会较均匀，避免了轻薄型玻璃的受热不均匀。

本实用新型所述预热退火综合炉的离心风机入口处设有阻流板，用于调节综合炉内胆的温度分布。该挡板可以有效控制热空气充满综合炉内胆，同时可以防止热空气的流速过快而使轻薄型的玻璃高温钢化过程中变形。

本实用新型不仅可以适用于一般轻薄型玻璃化学钢化，也可以应用于大尺寸玻璃钢化。

本实用新型与现有技术相比，具有以下显著的有益效果：

(1)本实用新型采用交替式工作过程，由两台以上的预热退火综合炉配合一台化学反应钢化炉，预热退火综合炉交替使用，即可作预热作用，又可作退火作用，工件的预热、化学钢化以及退火交替进行，使得化学反应钢化炉连续工作，产量大；

(2)本实用新型避免了产品与外界空气接触，不但可以保证预热效果，而且保证产品不会受到冷热冲击，大大降低了高温状态下的玻璃与外界冷空气接触发生爆裂破碎的几率，保证了产品的成品率；

(3)本实用新型以机械传动移动产品来完成产品的预热、化学钢化、退火，能够最大程度地减少人员操作，同时可以避免产品在化学钢化过程中，物料传递时与空气接触导致的冷热冲击；

(4)本实用新型的交替式式钢化炉具有结构简单，成本较低，受环境温差影响小的特点，对于提升产品品质有显著的作用；不仅可以适用于轻薄型玻璃镜片化学钢化，也可以应用于大尺寸玻璃钢化，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型交替式化学钢化炉的整体结构示意图。

图2为图1中的预热退火综合炉的结构示意图。

图3为图2的预热退火综合炉的俯视图。

图中示出：1为冷却风机，2为工件提升机，3为化学反应钢化炉，4为预热退火综合炉(分别为第一预热退火综合炉4-A和第二预热退火综合炉4-B)，5为底部移动式炉盖，6为反应炉电加热管，7为反应炉温度控制系统，8为自动进出料输送平台，9为保温材料，10为夹套，11为综合炉电加热管，12为离心风机，13为气动阀门，14为综合炉内胆，15为炉体水平推进系统，16为综合炉温度控制系统，17为阻流板，18为综合炉外壳，19为反应炉壳体。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不仅限于此。

如图1-3所示，本实用新型交替式化学钢化炉主要由两台冷却风机1、两台工件提升机2、一台化学反应钢化炉3、两台预热退火综合炉4(分别为第一预热退火综合炉4-A和第二预热退火综合炉4-B)和自动进出料输送平台5组成；化学反应钢化炉3位于预热退火综合炉4的下端，两台预热退火综合炉4(第一预热退火综合炉4-A和第二预热退火综合炉4-B)分别位于化学反应钢化炉3两侧并且呈一字型对称分布，化学反应钢化炉上端的开口与预热退火综合炉的底部位于同一水平面；每个预热退火综合炉4配有冷却风机1、工件提升机2、炉体水平推进系统15和自动进出料输送平台8；所述冷却风机1置于预热退火综合炉4的顶部，冷却风机1的风道与预热退火综合炉4的夹套相连；工件提升机2位于预热退火综合炉4的中心顶部，用于在垂直方向上抓取和释放自动进出料输送平台8上的工件架；自动进出料输送平台8位于预热退火综合炉4的下方并且可在水平方向自由移动。炉体水平推进系统15位于底部移动式炉盖8上方，用于将预热退火综合炉移至化学反应钢化炉的正上方；

化学反应钢化炉3主要由反应炉电加热管6、反应炉温度控制系统7和反应炉壳体19组成；反应炉电加热管6位于反应炉壳体19内壁处，用于加热反应炉壳体19内的溶液和被钢化的玻璃；反应炉温度控制系统7包括可编程温度控制器(简称：PLC温度控制器)和温度计，PLC温度控制器与温度计连接，温度计插入反应炉19的内部中心，PLC温度控制器控制反应炉壳体19内的温度，通过温度控制，可以根据预先设置的加热时间及升温速度进行加热。

第一预热退火综合炉4-A和第二预热退火综合炉4-B都主要由底部移动式炉盖5、夹套10、综合炉电加热管11、离心风机12、气动阀门13、综合炉内胆14和综合炉温度控制系统16和综合炉外壳18组成；综合炉外壳18内设有综合炉内胆14，综合炉外壳18和综合炉内胆14之间设有夹套10，夹套10内设有电加热管11，用于加热夹套内的空气；底部移动式炉盖5位于综合炉外壳18的底部，可以在水平方向自由移动，密封预热退火综合炉4；夹套10的底部开口与综合炉内胆14的底部相通，夹套10的上部开口与综合炉内胆14的正上方开口相通，夹套与冷却风机1的风道相连，冷却风机1的风道内设有气动阀门13，由气动阀门13控制风道的开启和流量；离心风机12位于综合炉内胆14的正上方，用于使夹套内的热空气从夹套底部进入综合炉内胆并和综合炉内胆内的空气强制对流；综合炉温度控制系统16包括可编程温度控制器(简称：PLC温度控制器)和温度计，PLC温度控制器与温度计连接，温度计插入综合炉内胆14内，用于控制炉体中心区温度，一般控制炉体中心温度控制在400℃左右。综合炉电加热管11的结构可为直管、U形管或带有翅片的管状结构；综合炉电加热管的分布方式可为横排、竖排或交叉排列。

两台预热退火综合炉交替式工作，化学反应钢化炉连续工作。预热退火综合炉交替式工作过程如下：第一预热退火综合炉4-A装载工件进行预热过程，该炉上方的冷却风机1停机，炉内的离心风机12工作，一般可设预热时间为1.5小时左右，保持炉温400℃，20分钟左右；同时，已经完成预热的第二预热退火综合炉4-B移至化学反应钢化炉上方，由工件提升机2将预热完成的工件浸入化学反应钢化炉3中的化学溶液中，一般地化学溶液可为钾盐及其添加剂，化学溶液的温度也控制在400℃左右，工件在溶液中浸泡时间为4小时左右；当化学钢化过程完成后，由工件提升机将工件从化学溶液中提出，第二预热退火综合炉4-B退回至原来位置，然后第二预热退火综合炉4-B内的离心风机12停机，冷却风机1开始工作，此时第二预热退火综合炉4-B进行退火过程；之后，已经完成工件预热过程的第一预热退火综合炉4-A移至化学反应钢化炉上方重复进行化学反应钢化后再次退火，而完成退火功能的第二预热退火综合炉4-B则再次装载工件进行预热过程，通过工件提升机2将工件传递给自动进出料输送平台8进行卸料，然后再通过自动进出料平台8进行进料，工件提升机将工件送入第二预热退火综合炉4-B炉体中心进行预热，实现两台预热退火综合炉交替式工作，保证化学反应钢化炉连续的工作状态。

化学反应钢化炉上无独立炉盖，预热退火综合炉在完成预热过程后直接移至化学反应钢化炉上方，由预热退火综合炉的底部移动式炉盖密封化学反应钢化炉，防止玻璃工件与外界冷空气接触发生破裂。

工件提升机2采用运行稳定并且无震动的传动方式，并且配备抓取和脱钩装置。

如图2所示，综合炉电加热管11采用U形管结构，竖排分布在预热退火综合炉侧面的夹套10内，夹套10的底部开口与综合炉内胆14的底部相通，夹套的上部开口与综合炉内胆14的正上方开口相通；离心风机12位于综合炉内胆14的正上方；冷却风机1置于预热退火综合炉的顶部，风道与夹套10相连，由气动阀门13控制风道的开启和流量。

预热退火综合炉4的离心风机入口处设有阻流板17，用于调节综合炉内胆内的温度分布。阻流板17由不锈钢板制成，可以控制热空气充满炉体中心区内，同时可以防止热空气的流速过快而使轻薄型的玻璃高温钢化过程中变形。

预热退火综合炉和化学反应钢化炉的壳体均采用耐高温的不锈钢制成，综合炉内胆采用单层耐高温的不锈钢板制成。如图3所示，预热退火综合炉的夹套内放置保温性能较好的保温材料9，以确保炉体保温性能达到要求，保温材料9采用耐温性能和质量较轻的陶瓷纤维板。

本实用新型的预热退火综合炉4还可以为3个或者更多个，每个预热退火综合炉4都包括底部移动式炉盖5、夹套10、综合炉电加热管11、离心风机12、气动阀门13、综合炉内胆14、炉体水平推进系统15和综合炉温度控制系统16和综合炉外壳18；且每个预热退火综合炉4配置相同，都配有炉体水平推进系统15、自动进出料输送平台8、工件提升机2和冷却风机1，以便移动预热退火综合炉4，提升工件和冷却工件。

Claims (6)

1.一种交替式玻璃化学钢化炉，主要由冷却风机(1)、工件提升机(2)、化学反应钢化炉(3)、预热退火综合炉(4)、炉体水平推进系统(15)和自动进出料输送平台(8)组成，其特征在于，所述预热退火综合炉(4)至少为2个，化学反应钢化炉(3)位于预热退火综合炉(4)的下端，且化学反应钢化炉(3)上端的开口与预热退火综合炉(4)的底部位于同一水平面；每个预热退火综合炉(4)配有冷却风机(1)、工件提升机(2)、炉体水平推进系统(15)和自动进出料输送平台(8)；所述冷却风机(1)置于预热退火综合炉(4)的顶部，冷却风机(1)的风道与预热退火综合炉(4)的夹套相连；所述工件提升机(2)位于预热退火综合炉(4)的中心顶部；所述自动进出料输送平台(8)位于预热退火综合炉(4)的下方；炉体水平推进系统(15)位于底部移动式炉盖(8)上方。

2.根据权利要求1所述的交替式玻璃化学钢化炉，其特征在于，所述化学反应钢化炉(3)主要由反应炉电加热管(6)、反应炉温度控制系统(7)和反应炉壳体(19)组成；所述反应炉电加热管(6)位于反应炉壳体(19)内壁处，所述反应炉温度控制系统(7)包括可编程温度控制器和温度计，可编程温度控制器和温度计连接，温度计插入反应炉的内部中心。

3.根据权利要求1所述的交替式玻璃化学钢化炉，其特征在于，所述预热退火综合炉(4)主要由底部移动式炉盖(5)、夹套(10)、综合炉电加热管(11)、离心风机(12)、气动阀门(13)、综合炉内胆(14)、综合炉温度控制系统(16)和综合炉外壳(18)组成；综合炉外壳(18)内设有综合炉内胆(14)，综合炉外壳(18)和综合炉内胆(14)之间设有夹套(10)，夹套(10)内设有电加热管(11)；底部移动式炉盖(5)位于综合炉外壳(18)的底部；夹套的底部开口与综合炉内胆(14)的底部相通，夹套的上部开口与综合炉内胆(14)的正上方开口相通，夹套与冷却风机(1)的风道相连；所述离心风机(12)位于综合炉内胆(14)的正上方；综合炉温度控制系统(16)包括可编程温度控制器和温度计，可编程温度控制器与温度计连接，温度计插入综合炉内胆(14)内。

4.根据权利要求3所述的交替式玻璃化学钢化炉，其特征在于，所述综合炉电加热管的结构为直管、U形管或带有翅片的管状结构；所述综合炉电加热管的分布方式为横排、竖排或交叉排列。

5.根据权利要求1所述的交替式玻璃化学钢化炉，其特征在于，所述预热退火综合炉(4)为2个，预热退火综合炉(4)在化学反应钢化炉(3)的两侧呈一字型对称分布。

6.根据权利要求3所述的交替式玻璃化学钢化炉，其特征在于，所述预热退火综合炉的离心风机(12)入口处设有阻流板(17)。

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