鋼化玻璃生產工藝過程及工藝要點.doc

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鋼化玻璃生產工藝過程及工藝要點 【中國玻璃網】鋼化玻璃是安全玻璃的一種，又稱為淬火玻璃。通常使用化學或物理方法，在玻璃表面形成壓應力，玻璃承載外力時，首先抵消表層應力，從而提高了承載能力，玻璃強度較普通平板玻璃大大提高。 　　 　　鋼化玻璃按照鋼化方法可分為物理鋼化玻璃和化學鋼化玻璃，按照鋼化程度可分為全鋼化玻璃、半鋼化玻璃和區(qū)域鋼化玻璃三種。 　　 　　鋼化玻璃生產工藝過程: 　　 　　生產鋼化玻璃的物理鋼化方法有風冷鋼化、液冷鋼化和微粒鋼化等多種，其中最常用的是風冷鋼化.物理鋼化是把玻璃加熱到低于軟化溫度后進行均勻的快速冷卻，玻璃外部因迅速冷卻而固化、而內部冷卻較慢。當內部繼續(xù)收縮時使玻璃表面產生壓應力，而內部為張應力，從而提高了玻璃強度和耐熱沖擊性。物理鋼化的主要設備是鋼化爐，它由加熱和淬冷兩部分組成，按玻璃的輸送方式又分為水平鋼化爐和垂直鋼化爐兩種。鋼化玻璃的生產工藝流程如下：玻璃原片準備一切裁、鉆孔、打槽、磨邊一洗滌、干燥一電爐加熱一風柵淬冷一成品檢驗 　　 　　(1)垂直鋼化法垂直鋼化法采用夾鉗吊掛平板玻璃加熱和吹風進行淬火，是最早使用的一種淬火方法。垂直鋼化生產線主要由加熱爐、壓彎裝置和鋼化風柵三部分組成。經過原片準備、加工、洗滌、干燥和半成品檢驗等預處理的玻璃，用耐熱鋼夾鉗鉗住送入電加熱爐中進行加熱。 　　 　　當玻璃加熱到需要溫度后，快速移至風柵中進行淬冷。在鋼化風柵中用壓縮空氣均勻、迅速地噴吹玻璃的兩個表面，使玻璃急劇冷卻。在玻璃的冷卻過程中，玻璃的內層和表層之間產生很大的溫度梯度，因而在玻璃表面層產生壓應力，內層產生拉應力，從而提高玻璃的機械強度和耐熱沖擊性。淬冷后的玻璃從風柵中移出并去除夾具，經檢驗后包裝入庫。 　　 　　使用垂直法生產曲面鋼化玻璃，有一步法和二步法兩種。二步法是在鋼化加熱爐和鋼化風柵之間，設有一個由前、后模組成的壓彎裝置。當玻璃在加熱爐內加熱到接近軟化溫度時迅速移入壓彎裝置中，被壓彎裝置彎曲成所需的曲面，然后經淬冷獲得曲面鋼化玻璃產品。一步法時，鋼化風柵和壓彎模具用對接的方式結成一體，玻璃的彎曲和淬冷在同一工位完成。 　　 　　垂直鋼化法的優(yōu)點是投資少、成本低廉、操作簡單，仍是一種可行的鋼化方法。其缺點是生產率低，產品存在著不可避免的夾痕缺陷，玻璃加熱時出現(xiàn)拉長、彎曲或翹曲；吊掛上片、卸片由人工操作，勞動強度大，費工費時，不易實現(xiàn)生產自動化，產量較低；并且受夾鉗夾持力的限制，玻璃規(guī)格不能過大。 　　 　　(2)水平鋼化法水平鋼化法是使玻璃水平通過加熱爐加熱，然后經淬冷而使玻璃獲得增強的一種工藝。水平鋼化法生產鋼化玻璃的設備有氣墊鋼化爐和水平輥道鋼化爐兩種。 　　 　　a．氣墊鋼化法氣墊鋼化法是指玻璃板由加熱氣體或燃燒產物構成的氣墊支承，在加熱爐內加熱到接近軟化溫度，由輸送機構快速送入雙面氣墊冷卻裝置，用壓縮空氣墊對玻璃進行急劇均勻冷卻，再由輥道輸送機將鋼化好的成品玻璃送出。生產彎鋼化玻璃時，主要靠噴嘴布置形式的變化，使玻璃在加熱過程中逐漸達到所需的曲面，再吹風淬火。 　　 　　氣墊鋼化法由于玻璃加熱時受氣墊層均勻支承，表面損傷變形小，無夾鉗印痕，不因鋼化處理而在玻璃上增加新的缺陷，產品質量較高。由于氣墊鋼化冷卻設備的冷卻能力大，可以鋼化3mm厚的薄玻璃，其強度能達到垂直鋼化法鋼化5ram玻璃的數(shù)值。由于在淬火過程中玻璃實際上不與任何固體物件接觸，因此生產出來的鋼化玻璃具有最佳的質量。此外，該法也能生產單曲面的彎鋼化玻璃，并易于實現(xiàn)生產過程的機械化和自動化。但氣墊鋼化設備投資較大，生產的玻璃規(guī)格、形狀尺寸受到一定限制，運行和操作技術要求嚴格，只能生產形狀簡單、對稱形的曲面鋼化玻璃。 　　 　　b．水平輥道鋼化法水平輥道鋼化法是目前世界上使用最普遍的一種玻璃淬火方法。它通過水平輥道輸送玻璃，進行加熱和吹風淬火。它既可生產大規(guī)格建筑用平鋼化玻璃，又可以生產汽車用圓柱面彎鋼化玻璃。鋼化機組主要由上片臺、電加熱爐、彎鋼化區(qū)、平鋼化區(qū)、卸片臺、風系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)等組成 　　 　　生產彎鋼化玻璃有重力彎曲法和模壓彎曲法兩種方法。重力彎曲法生產曲面鋼化玻璃主要靠輥道布置形式的逐漸變化，使玻璃在加熱過程中在自身重力的作用下逐漸達到所需的曲面，再吹風淬火。模鹺彎曲法生產曲面鋼化玻璃的水平輥道生產線上，設加熱區(qū)、壓彎區(qū)和淬冷區(qū)。玻璃板按通常方法在加熱爐內加熱到軟化溫度后，快速移到壓彎區(qū)。在壓彎區(qū)設有一個壓彎模具，該模具由一個能上下移動的下模和一個固定的上模接觸，將玻璃壓成預定的彎曲度。彎曲后的玻璃板輸送到淬冷區(qū)進行淬冷，淬冷后成品經檢驗入庫。 　　 　　水平輥道法具有生產率高、產品種類多、加工范圍廣等優(yōu)點。它能鋼化3～19mm厚度范圍內的各種無色、茶色、壓花、釉面、噴涂、鍍膜等平板玻璃，產品規(guī)格全，目前最大規(guī)格為6m3m，最小規(guī)格為0．3m0．1m；淬火質量好，操作方便，裝、卸片容易，勞動生產率高。但是，這種方法生產的鋼化玻璃，表面質量受傳送輥道的影響較大。若輥道表面粗糙、彎曲變形、表面損壞或輥距大小不等，容易使鋼化玻璃產生印痕或彎曲。目前廣泛使用石英陶瓷輥道，使用壽命長，蓄熱量多，爐溫穩(wěn)定等優(yōu)點。并且通過二氧化硫導入系統(tǒng)，潤滑、保護石英輥，防止在玻璃上形成輥印。 　　 　　用計算機控制玻璃整個鋼化系統(tǒng)，可以根據(jù)玻璃長度設定步進長度，跟蹤玻璃長度自動調節(jié)玻璃在爐中的往復行程和周期；溫度自動補償功能能夠加快加熱速度，縮短待爐時間，防止玻璃缺陷；根據(jù)玻璃厚度合理配置風機及變頻調速裝置，達到節(jié)能目的，降低生產費用；上、下風柵按設定比例的風量自動調節(jié)功能；生產不同厚度玻璃時，風柵開度按設定值自動調節(jié)；鋼化不同品種和規(guī)格的玻璃時，工藝參數(shù)以訂單形式輸入計算機，隨時調用，可縮短非生產時間，提高成品率。 　　 　　(3)液冷鋼化和微粒鋼化液冷鋼化與風冷鋼化的區(qū)別是用液體代替空氣對加熱后的玻璃進行淬冷。由于液體的比熱容和傳熱系數(shù)比空氣大得多，所以冷卻強度大。液冷鋼化的介質溫度一般為200～250℃，鋼化時間隨制品厚度的增加而增加。微粒鋼化是玻璃在遠紅外加熱爐中加熱到接近軟化溫度后，于流化床中經固體微粒淬冷，而使玻璃獲得增強的一種工藝。一般采用口一A1203和7-A1203粒子，顆粒尺寸小于200um。 　　 　　鋼化玻璃生產工藝要點: 　　 　　鋼化玻璃的主要工藝過程是加熱和淬冷。平鋼化加熱時必須迅速將玻璃片加熱到接近玻璃軟化溫度，使玻璃中的殘余應力完全消失。但是，加熱過程中，玻璃不能變形，因此最佳加熱溫度在R～Jrf之間，低于軟化溫度5～20℃為宜。彎鋼化則需加熱至軟化溫度，使玻璃貼在彎模上。一般每Imm厚度玻璃的加熱時間約為40s。玻璃在加熱過程中不產生變形和擦痕，玻璃的外觀質量不發(fā)生變化。垂直法在規(guī)定范圍內的夾鉗痕跡及其引起的外觀變化除外。玻璃加熱到設定溫度后，必須盡快引出加熱爐，迅速進行淬火。 　　 　　玻璃的淬冷是鋼化工藝過程中又一個重要環(huán)節(jié)。對玻璃淬冷基本要求是快速而均勻地冷卻，使之獲得均勻分布的應力及一定的鋼化強度、外觀符合一定標準的鋼化玻璃。為了達到均勻地冷卻玻璃，設備要有效疏散熱風、便于排除偶然產生的碎玻璃，并盡量降低吹風的噪聲。 　　 　　垂直鋼化浮法玻璃自加熱爐到風柵的輸送時間盡量縮短，風柵的風壓分布要均勻，冷卻風均勻地吹到玻璃表面上，玻璃要位于風柵中心的垂直面上冷卻，供風系統(tǒng)要有足夠的冷卻強 　　 　　度及能迅速調節(jié)的冷卻風。5ram厚玻璃的冷卻風壓力是4000～5000Pa；6ram厚玻璃的冷卻風壓力是3700～4500Pa。 　　 　　水平鋼化法的冷卻工藝特點是：玻璃在往復狀態(tài)下進行淬冷及冷卻；淬冷用冷卻風在不同區(qū)段進行調整；風柵輥道采取斜向纏耐磨玻璃纖維繩的方法，使玻璃與輥道形成點接觸，減少玻璃與輥子的接觸面，纖維繩螺旋間的空隙為玻璃的下部冷卻提供更加均勻的空氣流動區(qū)域，增強玻璃的鋼化效果。