CN102690048A

CN102690048A - 玻璃钢化用加热炉的加热方法

Info

Publication number: CN102690048A
Application number: CN2011100741147A
Authority: CN
Inventors: 韩俊峰
Original assignee: Luoyang North Glass Technology Co Ltd; Shanghai North Glass Technology and Industry Co Ltd; Shanghai North Glass Coating Technology Industry Co Ltd
Current assignee: Luoyang North Glass Technology Co Ltd; Shanghai North Glass Technology and Industry Co Ltd; Shanghai North Glass Coating Technology Industry Co Ltd
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: CN102690048B

Abstract

本发明提供一种玻璃钢化用加热炉的加热方法，加热炉内的空气在高温风机的驱动下循环流动，带走电加热元件产生的热量，加压后喷射到待加工玻璃的表面，从而以对流加热的方式进行加热；所述的电加热元件产生的热量还通过辐射加热的形式传递到待加工玻璃的表面；在加热过程中，先以对流加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，至待加工玻璃加热到玻璃临近软化温度后，再以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，直至待加工玻璃达到玻璃能够完成钢化的温度。采用上述加热方法，利用对流加热比辐射加热快的特性，先将待加工玻璃的温度快速提升起来，再根据设备的矩阵辐射加热可以区域调温的特点，将待加工玻璃的各个部分都加热到玻璃能够完成钢化的温度。

Description

玻璃钢化用加热炉的加热方法

技术领域

本发明涉及一种用于进行玻璃钢化处理的加热炉的加热方法。

背景技术

玻璃钢化的工艺要求加热炉炉腔内不同部位的温度是可以单独控制的，才可以将待加工玻璃各个部分准确地加热到玻璃能够完成钢化的温度。

目前，广泛用于玻璃钢化，特别是镀膜玻璃钢化的比较高效的玻璃加热炉均源自实用新型专利200920006859.8。该加热炉对流管喷射出的热空气在炉内不同部位的温度是不可单独控制的，需要控制炉内不同部位的温度时，仅依靠调节各个独立加热区域的电加热元件的温度，由电加热元件辐射的不同热量来实现。由于对流管处在电加热元件和待加工玻璃之间，电加热元件的辐射距离较远，并且部分辐射热量被对流管阻断，所以通过调节各个独立加热区域的电加热元件的温度来控制炉内不同部位温度的温度控制方法很不灵敏。在加热版幅大于1m×1m的大版面玻璃，尤其是镀膜玻璃时，玻璃的周边温度往往高于中间部位的温度，致使玻璃的各个部位钢化应力不一致，击碎检验时中间部位的颗粒度达不到要求，很难有满意的钢化效果。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种玻璃钢化用加热炉的加热方法，解决电加热元件的辐射距离较远，并且部分辐射热量被对流管阻断的问题，加快待加工玻璃的升温速度。

本发明的主要目的还在于，提供一种玻璃钢化用加热炉加热方法，针对网阵式加热的玻璃钢化炉炉内不同部位温度的温度控制不灵敏，待加工玻璃各个部分不能准确地加热到目标温度，尤其大版面玻璃钢化后玻璃各个部位钢化应力严重不一致、中间部位颗粒度达不到要求的缺陷。

本发明的主要目的还在于，提供一种玻璃钢化用加热炉加热方法，试图缩短加热时间，加快加热速度，提高工作效率，节约时间成本与加工成本。

本发明的技术方案是：

一种玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于：

该玻璃钢化用加热炉具有一个炉体，该炉体内形成有封闭的加热空间，在该炉体的加热空间中的一个水平面上间隔排列有多根水平辊道，位于该水平辊道上的待加工玻璃将该加热空间分隔为相对封闭不连通的上部空间与下部空间；在该上部空间内设有数个上部高温风机，每个上部高温风机的入风口均与该上部空间相连通，每个该上部高温风机的出风口连通有一根上部主风管，每个上部主风管再连通有多根位于该水平辊道上方并相互平行间隔排列的上部对流管，每根上部对流管下侧均匀间隔设有多个射流孔；在任意两根相邻上部对流管之间平行设置有一个上部电加热元件，所述的上部电加热元件与所述的上部对流管处于同一个水平面上；

上部空间内的空气在所述的上部高温风机的驱动下循环流动，带走上部电加热元件产生的热量，加压后从上部对流管的射流孔喷射到待加工玻璃的上表面，从而以对流加热的方式进行加热；所述的上部电加热元件产生的热量还通过辐射加热的形式传递到待加工玻璃的上表面；

该玻璃钢化用加热炉的加热过程，是先以对流加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，至待加工玻璃加热到玻璃临近软化温度后，再以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，直至待加工玻璃达到玻璃能够完成钢化的温度。

在一个较佳的技术方案中：在该水平辊道的下方设有数个下部高温风机，每个下部高温风机的入风口均与该下部空间相连通，每个下部高温风机的出风口连通有一根下部主风管，每个下部主风管再连通有多根位于该水平辊道下方并相互平行间隔排列的下部对流管，每根下部对流管上侧均匀间隔设有多个射流孔；在任意两根相邻下部对流管之间平行设置有一个下部电加热元件，所述的下部电加热元件与所述的下部对流管处于同一个水平面上；

下部空间内的空气在所述的下部高温风机的驱动下循环流动，带走下部电加热元件产生的热量，加压后从下部对流管的射流孔喷射到待加工玻璃的下表面，从而以对流加热的方式进行加热；所述的下部电加热元件产生的热量还通过辐射加热的形式传递到待加工玻璃的下表面。

在一个较佳的技术方案中：所述的以对流加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，是指各个上部电加热元件以80％～100％的额定功率加热，各个上部高温风机以不低于额定转速80％的转速平稳运转。

在一个较佳的技术方案中：所述的以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，是指各个上部电加热元件独立开启或关闭，上部高温风机以不高于额定转速20％的转速平稳运转或者停止运转。

在一个较佳的技术方案中：所述的以对流加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，是指各个上部电加热元件与下部电加热元件均以80％～100％的额定功率加热，各个上部高温风机与下部高温风机均以不低于额定转速80％的转速平稳运转。

在一个较佳的技术方案中：所述的以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，是指各个上部电加热元件与下部电加热元件分别独立开启或关闭，上部高温风机与下部高温风机均以不高于额定转速20％的转速平稳运转或者停止运转。

在一个较佳的技术方案中：所述的玻璃能够完成钢化的温度是在680℃～720℃之间。

在一个较佳的技术方案中：所述的玻璃临近软化温度是在600℃～650℃之间。

在一个较佳的技术方案中：相邻的数个上部电加热元件串联连接而构成一个上部加热模块，每个上部加热模块配有一个调节开关和一个热电偶；在以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热的时候，是通过该调节开关控制各个上部加热模块独立开启或关闭。

在一个较佳的技术方案中：相邻的数个上部电加热元件串联连接而构成一个上部加热模块，相邻的数个下部电加热元件串联连接而构成一个下部加热模块，每个上部加热模块和每个下部加热模块均配有一个调节开关和一个热电偶；在以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热的时候，是通过该调节开关控制各个上部加热模块以及下部加热模块分别独立开启或关闭。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：本发明缩短了电加热元件与待加工玻璃之间的辐射距离，并且没有了对流管的遮挡待加工玻璃完全暴露在电加热元件的热辐射之下，加强了通过调节各个独立加热区域的电加热元件的温度来控制炉内不同部位温度的能力。待加工玻璃能够被很快加热到目标温度，并且能够通过调节相应区域的电加热元件的温度使待加工玻璃的各个部位温度一致，能够加工生产出各个部位应力一致、颗粒度一致的满意的钢化玻璃，即，可以快速、准确地将待加工玻璃各个部分加热到目标温度。采用上述加热方法，利用对流加热比辐射加热快的特性，先将待加工玻璃的温度快速提升到玻璃临近软化温度，再根据设备的矩阵辐射加热可以区域调温的特点，将待加工玻璃的各个部分都加热到玻璃能够完成钢化的温度，既缩短了加热时间，加快了加热速度，提高了工作效率，还节约了时间成本与加工成本。

附图说明

图1是本发明的加热炉横向剖视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2的B-B剖视图。

具体实施方式

参见图1、图2、图3，本发明提供的一种玻璃钢化用加热炉，其具有一个炉体2，该炉体2(包括机架和保温材料)内形成有封闭的加热空间；

在该炉体2的加热空间中的一个水平面上间隔排列有多根水平辊道1，每根水平辊道1的两端均转动支撑在炉体2外两侧；本发明工作的时候，位于该水平辊道1上的不同形状和面积的待加工玻璃7将该加热空间分隔为相对封闭不连通的上部空间21与下部空间22；

在该上部空间21与下部空间22内分别设有数个上部高温风机41与下部高温风机42，每个高温风机41、42均贴近于该炉体2的侧壁设置，并分别被一个设于炉体2外侧壁上的驱动装置43(如电动机或者内燃机)带动旋转，每个高温风机41、42的入风口411、421均朝向该炉体2的加热空间的中心位置，各个入风口411、421并分别与该炉体2的上部空间21与下部空间22相连通；

每个该上部与下部高温风机41、42的出风口412、422连通有一根上部与下部主风管31、32，并且每个上部与下部主风管31、32朝向该炉体2的加热空间的中心位置的一侧连通有多根上部与下部对流管61、62，每根上部与下部对流管61、62朝向水平辊道1所处水平面的一侧均匀间隔设有多个射流孔63。

本发明运行的时候，高温空气(其热源是电加热元件51、52，后面有详细论述)先被高温风机41、42的入风口411、421吸入，再从高温风机的出风口412、422压出，进入主风管31、32后，再进入对流管61、62内，然后从射流孔63中喷向水平辊道1上的待加工玻璃7上下表面，之后再次被高温风机41、 42的入风口411、421吸入，构成炉内空气循环***。

而需要强调的是，本实施例中，所有上部对流管61处于同一水平面上，所有下部对流管62也处于另一个水平面上，从而能够实现对水平辊道1上的待加工玻璃7进行均匀加热；并且，在本实施例中，各上部与下部对流管61、62均是平行于水平辊道1设置的直管，且各上部对流管61的两端分别与设置在炉体2两个侧壁上的上部主风管31相连通，各下部对流管62的两端分别与设置在炉体2两个侧壁上的下部主风管32相连通，通过两侧的主风管31、32同时向该对流管61、62内灌入高温空气，使得上部与下部对流管61、62内气压更大、更稳定。

为了能够灵活控制加热空间内不同部位的加热温度，本发明还在上部空间21与下部空间22内分别设置有多个上部与下部电加热元件51、52。在本实施例中，该上部与下部电加热元件51、52均呈条状，且上部电加热元件51与上部对流管61平行间隔布置，下部电加热元件51与下部对流管61平行间隔布置，使得所述的上部电加热元件51与所述的上部对流管61处于同一个水平面上，所述的下部电加热元件52与所述的下部对流管62处于同一个水平面上。如此一来，不仅减小了电加热元件51、52与待加工玻璃7之间的距离，增强了辐射强度，还不会阻挡对流管61、62与待加工玻璃7之间的对流换热，能够更快速地将被加工玻璃7加热到玻璃临近软化温度。所述的玻璃临近软化温度，一般处在600℃～650℃之间。

在本实施例中，相邻的数个上部电加热元件51串联连接而构成一个上部加热模块91，相邻的数个下部电加热元件52串联连接而构成一个下部加热模块92(所述的加热模块91、92均如图3中的虚线矩形框所示，呈矩形)，每个加热模块91、92均配有一个调节开关(未予图示)和一个热电偶(也未予图示)。该热电偶可以实时测量待加工玻璃的各区域的温度，从而以此为依据来操控各个加热模块91、92的启闭。如此一来，在简化温度控制难度、降低成本的同时，还能够保留了温度控制的灵活性。例如，在某加热模块91、92所配置的热电偶测量到被加工玻璃7的对应区域(如该玻璃的中间部分)需要额外加温的时候，则将与被加工玻璃7该对应区域部分相对的加热模块91、92开启，同时关闭与被加工玻璃7过热部分相对的加热模块91、92(表示一个加热模块)，即可使被加工玻璃7中间部分受到的辐射能量增大，达到局部加温的目的；当然，也可以使与被加工玻璃7中间部分相对的加热模块91、92的功率加大，同时使与被加工玻璃7周边部分相对的加热模块91、92的功率减小，也可实现局部加温，使被加工玻璃7整个平面的温度趋于一致，进而准确地将被加工玻璃7各个部分加热到玻璃能够完成钢化的温度。所述的玻璃能够完成钢化的温度，一般处在680℃～720℃之间。

为了防止被加工玻璃7破碎时产生的碎玻璃落下时损坏水平辊道1下方的下部电加热元件52，本发明还在下部电加热元件52与该水平辊道1之间设有保护罩8。在本实施例中，所述的保护罩8是透过率不小于30％的穿孔薄板，且该保护罩8上的穿孔是直径不大于9毫米的圆孔，各圆孔按矩阵形式均匀排布，如此一来，该保护罩8就不会对空气循环造成有太大影响的阻力。保护罩8的材质为耐高温的不锈钢，呈条状板，每个保护罩8单独覆盖在每一根下部电加热元件52的上部。

为了使待加工玻璃7的上下表面处的加热速度一致，在本实施例中，上部对流管61以及上部电加热元件51与水平辊道1上表面之间的距离，等于下部对流管62以及下部电加热元件52与水平辊道1上表面之间的距离。

一般来说，上部对流管61以及上部电加热元件51与水平辊道1上表面之间的距离在60mm～120mm范围内，下部对流管62以及下部电加热元件52与水平辊道1上表面之间的距离在130mm～220mm范围内。采用上述较小的辐射距离可以加强辐射加热的热传递效果。

此外，从图2中可以看到，该上部与下部对流管61、62的数量相等，并呈正对应布置，从图1中则可以看到，上下正对的两根上部与下部对流管61、62之间的射流孔63呈错位分布，再从图3中可以看到，水平相邻的两根对流管61、62之间的射流孔63也呈错位分布。采用这样的射流孔错位的分布形式，目的是防止相对或者相邻射流孔63吹出的高温空气叠加在待加工玻璃7上形成风斑。

参见图1，再介绍本发明的加热炉的加热方法：

加热炉的炉体内空间(即所述的加热空间)呈矩形，该矩形的长不小于1500mm，宽为1000mm～4000mm，高为1500mm～3500mm。此处宽度方向为与水平辊道平行的方向。

高温风机41、42为离心式风机。高温风机41、42的额定功率为3kw～4kw。高温风机41、42的数量由加热炉的炉体内空间21、22的长度决定，每间隔1200mm～2400mm设置4个高温风机41、42，分别布置在炉体内上部空间21的两侧、下部空间22的两侧。

对流管的内径为30～90mm，射流孔的直径为5～15mm，两个相邻射流孔之间的间隔距离是20～40mm。

电加热元件为电阻丝，每个电加热元件的功率为5～45kw，每6～12个电加热元件串联连接成为一个加热模块。

采用上述结构的加热炉在工作的时候，炉体2内的空气在所述的上部与下部高温风机41、42的驱动下循环流动，带走上部与下部电加热元件51、52产生的热量，加压后喷射到待加工玻璃7上表面与下表面，从而以对流加热的方式进行加热，具体的循环路径如图1所示是a→b→c→d→e→a，炉体2内上部与下部空间21、22的空气由于待加工玻璃7的隔断各自形成相对独立的循环路径；所述的上部与下部电加热元件51、52产生的热量也可以直接通过辐射加热的形式传递到待加工玻璃7的上表面与下表面；

整个加热过程中，是先以对流加热为主要形式对待加工玻璃7进行加热，至待加工玻璃7加热到玻璃临近软化温度(600℃～650℃)后，再以辐射加热为主要形式对待加工玻璃7进行加热，直至待加工玻璃7达到玻璃能够完成钢化的温度(680℃～720℃)。

采用上述加热方法的目的，是利用对流加热比辐射加热快的特性，先以对流加热的方式将待加工玻璃的温度快速提升到玻璃临近软化温度，即温度在600℃～650℃之间，再根据设备的矩阵辐射加热可以区域调温的特点，以矩阵辐射加热的方式将待加工玻璃的各个部分都加热到玻璃能够完成钢化的温度，即温度在680℃～720℃之间。

其中：所述的以对流加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，是指各个上部与下部电加热元件51、52均以80％～100％的额定功率加热，上部与下部高温风机41、42均以不低于额定转速80％的转速平稳运转。加热炉在该工作状态下，电加热元件51、52以全功率加热，炉体内空气将电加热元件产生的热量大部分带走并喷射到待加工玻璃表面，只有少部分的热量直接辐射到待加工玻璃表面，待加工玻璃的宏观温度在该工作阶段可以快速地提升起来。

其中：所述的以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，是指各个上部电加热元件51与下部电加热元件52分别独立开启或关闭，上部高温风机41与下部高温风机42均以不高于额定转速20％的转速平稳运转或者停止运转；而实际上，为了简化上部电加热元件51与下部电加热元件52的启闭控制量，是通过所述的调节开关来控制每个上部与下部加热模块91、92的独立开启与关闭。加热炉在该工作状态下，炉体内空气循环减弱或者停止，由空气带走并喷射到待加工玻璃表面的电加热元件产生的热量微乎其微，大部分的热量是以辐射形式到达待加工玻璃表面，又由于上部与下部加热模块91、92的辐射加热可以区域调温，加热炉内各个部位的温度可以很灵敏地独立控制。待加工玻璃的各个部分都可以快速、准确地加热到玻璃能够完成钢化的温度。

从上述记载可以知道，采用本发明的实施方式，可以快速、准确地将待加工玻璃各个部分加热到玻璃能够完成钢化的温度，避免由于温度不均匀导致钢化失败。

上述实施例是一个非常完整、结构优化了的实施例，在实际使用过程中，可以作很多替换和修改，如：仅在炉体上部空间内设置上述炉内空气循环***，而下部空间内不设置上述炉内空气循环***，或者减少下部空间内的对流管的数量，都是可以的；对流管的形状除了直管状之外，也可以采用其他几何形状；高温风机的设置位置，除了侧壁之外，也可以设置在炉体的顶壁或者底壁等位置；而且，仅在炉体上部空间内设置上述炉内空气循环***的时候，上述加热方法仍然适用，也是先以对流加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，至待加工玻璃加热到玻璃临近软化温度后，再以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，直至待加工玻璃达到玻璃能够完成钢化的温度。

可见，无论如何修改，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下作出的修改、变化或等效，都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于：

该玻璃钢化用加热炉具有一个炉体，该炉体内形成有封闭的加热空间，在该炉体的加热空间中的一个水平面上间隔排列有多根水平辊道，位于该水平辊道上的待加工玻璃能够将该加热空间分隔为相对封闭不连通的上部空间与下部空间；在该上部空间内设有数个上部高温风机，每个上部高温风机的入风口均与该上部空间相连通，每个该上部高温风机的出风口连通有一根上部主风管，每个上部主风管再连通有多根位于该水平辊道上方并相互平行间隔排列的上部对流管，每根上部对流管下侧均匀间隔设有多个射流孔；在任意两根相邻上部对流管之间平行设置有一个上部电加热元件，所述的上部电加热元件与所述的上部对流管处于同一个水平面上；

2.根据权利要求1所述的玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于：在该水平辊道的下方设有数个下部高温风机，每个下部高温风机的入风口均与该下部空间相连通，每个下部高温风机的出风口连通有一根下部主风管，每个下部主风管再连通有多根位于该水平辊道下方并相互平行间隔排列的下部对流管，每根下部对流管上侧均匀间隔设有多个射流孔；在任意两根相邻下部对流管之间平行设置有一个下部电加热元件，所述的下部电加热元件与所述的下部对流管处于同一个水平面上；

3.根据权利要求1所述的玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于：所述的以对流加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，是指各个上部电加热元件以80％～100％的额定功率加热，各个上部高温风机以不低于额定转速80％的转速平稳运转。

4.根据权利要求1所述的玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于：所述的以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，是指各个上部电加热元件独立开启或关闭，上部高温风机以不高于额定转速20％的转速平稳运转或者停止运转。

5.根据权利要求2所述的玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于：所述的以对流加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，是指各个上部电加热元件与下部电加热元件均以80％～100％的额定功率加热，各个上部高温风机与下部高温风机均以不低于额定转速80％的转速平稳运转。

6.根据权利要求2所述的玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于：所述的以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热，是指各个上部电加热元件与下部电加热元件分别独立开启或关闭，上部高温风机与下部高温风机均以不高于额定转速20％的转速平稳运转或者停止运转。

7.根据权利要求1所述的玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于：所述的玻璃能够完成钢化的温度是在680℃～720℃之间。

8.根据权利要求7所述的玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于：所述的玻璃临近软化温度是在600℃～650℃之间。

9.根据权利要求4所述的玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于，相邻的数个上部电加热元件串联连接而构成一个上部加热模块，每个上部加热模块配有一个调节开关和一个热电偶；在以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热的时候，是通过该调节开关控制各个上部加热模块独立开启或关闭。

10.根据权利要求6所述的玻璃钢化用加热炉的加热方法，其特征在于，相邻的数个上部电加热元件串联连接而构成一个上部加热模块，相邻的数个下部电加热元件串联连接而构成一个下部加热模块，每个上部加热模块和每个下部加热模块均配有一个调节开关和一个热电偶；在以辐射加热为主要形式对待加工玻璃进行加热的时候，是通过该调节开关控制各个上部加热模块以及下部加热模块分别独立开启或关闭。