CN103319082A - 超薄热强化玻璃的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超薄热强化玻璃的制造方法，它包括如下步骤：将1.8-2.2mm厚的超薄玻璃平放在辊道上，将钢化炉内对流空气的压力调整到2000-4000pa/cm2，对流时间30-50s，同时辊道带动玻璃以20-30mm/s的速度在钢化炉内往复运动40-50S，然后将辊道运转速度调整到160-175mm/s，直至玻璃加热到623-630°；利用此方法制造的玻璃避免了“白雾”的产生，玻璃平整度好，强度高、韧性好。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃制造方法，特别是涉及一种超薄热强化玻璃的制造方法。
背景技术
热强化玻璃又称半钢化玻璃，是介于普通平板玻璃和钢化玻璃之间的一个品种，它兼具有钢化玻璃的部分优点，如强度较普通浮法玻璃高，是普通浮法玻璃的数倍，同时平整度高于钢化玻璃的平整度，不易自爆，一旦破坏不会整体破碎，因此，被广泛应用。
目前，厚度为1.8-2.2mm的超薄热强化玻璃主要存在以下问题：第一、玻璃的平整度达不到国标的要求(≤3‰)，尤其是1.6-2.5平方米的大面积玻璃。第二、玻璃在加热过程中产生易产生变形，玻璃局部接触辊道时间过长，而产生表面的磨伤，形成“白雾”。第三、由于加热的不均匀和冷却方法不当，使得强化后的玻璃表面应力不均匀，不易再次切割。
产生这些问题的原因主要是：第一、现有玻璃的加热方式和控制方法不适合用于1.8-2.2mm厚度的玻璃。传统的加热主要使用辐射加热方式，玻璃以常温进入加热炉内，玻璃的底部是以辐射、传递加热形式获得热量；但是，上部是炉丝或者辐射板直接辐射玻璃。辐射板按炉丝分为单元，单元对接的地方有热伸缩和安装间隙，会造成对玻璃的辐射不均匀；而且每个单元之间的温度不传递。玻璃由于受热不均匀，会产生弯曲变形，玻璃的变形就造成了局部和陶瓷辊道摩擦，从而产生了玻璃的局部磨伤。所以，现有玻璃的钢化加热工艺已经不适合对厚度为1.8-2.2mm的普通浮法玻璃进行强化。
第二、玻璃在加热时，为使玻璃受热均匀，玻璃上部通常采用对流加热，但是现在钢化炉中对流采用的是压缩空气，压缩空气的对流是高压力，对流压力在0.3-0.5Mpa/cm2，且对流点少，会造成了对流点中心压力过大、相邻两喷气孔之间以及两排对流管之间的压力过小的现象，会使薄玻璃加热初期变形更加严重，以致无法对1.8-2.2mm的玻璃进行钢化。
第三、冷却的方法使玻璃强度不易控制。现在的玻璃钢化是玻璃加热到钢化温度后，立即出炉，用风吹冷玻璃，形成钢化。由于风是从小孔中吹向玻璃的，每个孔的中心风压大，两个孔的中间部分风压小，尽管玻璃是运动着吹风的，玻璃的不同部位的强度是不一样的。如何是玻璃的强度更均匀，即玻璃的表面应力更均匀是关键。
基于上述问题，普通超薄热强化玻璃的制造方法很难对厚度为1.8-2.2毫米的玻璃进行有效强化。
发明内容
本发明的目的是提供一种超薄热强化玻璃的制造方法，用以解决上述现有技术的缺陷。
为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种超薄热强化玻璃的制造方法，它包括如下步骤：
(1)加热处理：将1.8-2.2mm厚的超薄玻璃平放在辊道上，玻璃被传送至钢化炉内进行加热，将钢化炉内对流空气的压力调整到2000-4000pa/cm2，对流时间30-50s，同时辊道带动玻璃以20-30mm/s的速度在钢化炉内往复运动，辊道带动玻璃在20-30mm/s的运转速度下运行40-50S，然后将辊道运转速度调整到160-175mm/s，直至玻璃加热到623-630°；
(2)急冷处理：将加热到623-630°的超薄玻璃通过辊道传送至淬冷区，辊道带动玻璃以130-250mm/s的速度在淬冷区往复运动，同时以1500-2500pa的风压对玻璃吹风2-5S，将玻璃温度降至400-460°，然后停止吹风，玻璃继续往复运动5-15S；
(3)冷却处理：对急冷处理5-15S后的玻璃进行再次吹风，风压控制在1500-2500pa，直至玻璃完全冷却，达到常温，形成超薄热强化玻璃。
进一步的，所述辊道包括辊道支架和若干陶瓷辊轴，所述陶瓷辊轴搭设在辊道支架上；所述陶瓷辊轴的直径为50-60mm，陶瓷辊轴间距为95-115mm。
进一步的，所述超薄玻璃的厚度为2mm。
进一步的，所述超薄玻璃为浮法玻璃。
采用上述技术方案，本发明的技术效果有：
1、本发明改变了传统的辐射加热形式，钢化炉上部的多个分段的辐射板改为一整体辐射管，增大了辐射面积，玻璃受热快，更均衡。加强玻璃上部的加热速度和均衡温度。
2、本发明改变了上部对流的形式，由0.3-0.5Mpa/cm2的高压力少对流孔的形式，改为2000-4000pa/cm2接近使用压力和多对流孔的形式，对流孔的大量增加，避免了压缩空气的对流量的不均性，加强玻璃上部的加热速度和均衡温度。
3、加热时，控制辊道的运转速度及加热时间，有效避免玻璃产生“白雾”，并且玻璃受热也更均匀。
4、本发明的急冷处理方法可以使玻璃的应力更加均匀，强度更好。
5、本发明的玻璃表面平整度可达到3‰以下，达到国际标准要求。
附图说明
图1是本发明的钢化炉结构示意图；
图2是本发明的钢化炉的侧视图；
其中：1、炉丝，2、辐射管，3、对流管，4、辊道，31、喷气孔，41、陶瓷滚轴。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
普通厚度为1.8-2.2mm的超薄浮法玻璃，很难利用传统的玻璃钢化炉对其进行有效强化。这是因为普通的钢化炉的上炉膛内普遍采用辐射板辐射的方式对玻璃上部进行辐射加热，在炉膛的横向上吊装有若干炉丝，炉丝下方相对应的吊装辐射板，若干个辐射板相间断设置，由于各个辐射板之间存在间隙，辐射范围受到限制，造成了玻璃的受热不均，产生弯曲变形的情况。因此，1.8-2.2mm的超薄玻璃在加热初期，玻璃上下表面均匀的加热方式和不同区域加热均衡形式是玻璃平整和不变形的根本。
为实现本发明的制造方法，首先对普通的玻璃钢化炉进行了改进，使玻璃受热更快，更均匀。
具体的，如图1和图2所示，将现有玻璃钢化炉的辐射板换成由耐热不锈钢管制成辐射管2，设置在上炉体中炉丝1的下方，若干相平行的辐射管2并排相接在一起，组成的辐射面为波浪形辐射面，与现有采用的辐射板比，本发明的辐射面积增加了近60％，热传递的速度更快，辐射管2为一整体结构，虽经不同炉丝的加热，辐射管2整体的受热会很均匀，对玻璃的辐射加热均匀，避免了1.8-2.2mm的超薄玻璃因为局部受热而产生弯曲变形。对流管3的间距为260-300mm，对流管3与风机连通，对流管3上的喷气孔31的直径设为2-3mm，沿对流管3长度方向喷气孔31的间距为50mm；本发明的供气装置用风机代替普通储气罐，同时改变上部对流的形式，由0.3-0.5Mpa/cm2的高压力少对流孔的形式，改为2000-4000pa/cm2接近使用压力和多对流孔的形式，对流孔的大量增加，避免了压缩空气的对流量的不均性，风机采用变频程序自动控制，以此来加强玻璃上部的加热速度和均衡温度。辊道包括辊道支架和若干陶瓷辊轴41，所述陶瓷辊轴41搭设在辊道支架上。所述陶瓷辊轴41的直径为50-60mm，陶瓷辊轴41间距为95-115mm。
加热过程中，首先将辊道4的运转速度控制在20-30mm/s，辊道带动玻璃在20-30mm/s的运转速度下运行40-50S，防止加热初期玻璃受热后，与辊道4发生相对摩擦，产生“白雾”；然后将辊道4运转速度调整到160-175mm/s，使玻璃充分受热，表面应力均匀；遵循钢化玻璃的要求，玻璃加热至623-630°。玻璃进入钢化炉中加热的同时，将钢化炉内对流空气的压力调整到2000-4000pa/cm2，对流时间30-50s。
急冷处理过程中，经加热处理后的1.8-2.2mm的超薄玻璃通过辊道传送至淬冷区，辊道带动玻璃以130-250mm/s的速度往复运动，在1500-2500pa的风压下对玻璃吹风2-5S，玻璃温度降至400-460°，然后停止吹风，辊道继续带动玻璃往复运动5-15秒。第一次吹风是增加玻璃的强度，停止吹风的目的是使这个玻璃的强度更均衡。因为第一次吹风后的玻璃温度是在400-460度，这个温度大于应变点的温度390℃，小于转变点的温度520-590℃。
冷却处理过程中，对急冷处理后的玻璃进行再次吹风，风压控制在1500-2500pa，直至玻璃完全冷却。以此方法使玻璃获得较均匀的强度值。本发明可利用红外线测温仪对玻璃温度进行实时测量。
采用上述合理淬火冷却方式，使玻璃的强度和韧性达到使用需要，并且可以切割，玻璃的平整度达到了国标的要求。
以下为本发明的具体实施例：
实施例一
将1.8-2.2mm厚的超薄玻璃平放在辊道上，玻璃被传送至钢化炉内进行加热，将钢化炉内对流空气的压力调整到2000pa/cm2，对流时间30s，同时辊道带动玻璃以20mm/s的速度在钢化炉内往复运动，辊道带动玻璃在20mm/s的运转速度下运行40S，然后将辊道运转速度调整到160mm/s，直至玻璃加热到623°；
将加热到623°的超薄玻璃通过辊道传送至淬冷区，辊道带动玻璃以130mm/s的速度在淬冷区往复运动，同时以1500pa的风压对玻璃吹风2S，将玻璃温度降至460°，然后停止吹风，玻璃继续往复运动5S；
对急冷处理5S后的玻璃进行再次吹风，风压控制在1500pa，直至玻璃完全冷却，达到常温，形成超薄热强化玻璃。
实施例二
将1.8-2.2mm厚的超薄玻璃平放在辊道上，玻璃被传送至钢化炉内进行加热，将钢化炉内对流空气的压力调整到3000pa/cm2，对流时间40s，同时辊道带动玻璃以25mm/s的速度在钢化炉内往复运动，辊道带动玻璃在25mm/s的运转速度下运行45S，然后将辊道运转速度调整到168mm/s，直至玻璃加热到626°；
将加热到626°的超薄玻璃通过辊道传送至淬冷区，辊道带动玻璃以190mm/s的速度在淬冷区往复运动，同时以2000pa的风压对玻璃吹风3.5S，将玻璃温度降至430°，然后停止吹风，玻璃继续往复运动10S；
对急冷处理10S后的玻璃进行再次吹风，风压控制在2000pa，直至玻璃完全冷却，达到常温，形成超薄热强化玻璃。
实施例三
将1.8-2.2mm厚的超薄玻璃平放在辊道上，玻璃被传送至钢化炉内进行加热，将钢化炉内对流空气的压力调整到4000pa/cm2，对流时间50s，同时辊道带动玻璃以30mm/s的速度在钢化炉内往复运动，辊道带动玻璃在30mm/s的运转速度下运行50S，然后将辊道运转速度调整到175mm/s，直至玻璃加热到630°；
将加热到630°的超薄玻璃通过辊道传送至淬冷区，辊道带动玻璃以250mm/s的速度在淬冷区往复运动，同时以2500pa的风压对玻璃吹风5S，将玻璃温度降至400°，然后停止吹风，玻璃继续往复运动15S；
对急冷处理15S后的玻璃进行再次吹风，风压控制在2500pa，直至玻璃完全冷却，达到常温，形成超薄热强化玻璃。
经试验测定，利用本发明制造方法制造的玻璃，玻璃的表面应力强度达到了25-30Mpa。并且使用高合金强度的刀轮可以切割。下表为利用本发明制造方法制造的玻璃与普通玻璃的性能对比表；
从此表可以看出，通过以上措施，实现了玻璃的加热均匀和钢化的均匀强度，玻璃的表面应力、冲击强度及平整度与普通玻璃相比，均有显著提高，并且可以实现切割。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种超薄热强化玻璃的制造方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)加热处理：将1.8-2.2mm厚的超薄玻璃平放在辊道上，玻璃被传送至钢化炉内进行加热，将钢化炉内对流空气的压力调整到2000-4000pa/cm2，对流时间30-50s，同时辊道带动玻璃以20-30mm/s的速度在钢化炉内往复运动，辊道带动玻璃在20-30mm/s的运转速度下运行40-50S，然后将辊道运转速度调整到160-175mm/s，直至玻璃加热到623-630°；
(2)急冷处理：将加热到623-630°的超薄玻璃通过辊道传送至淬冷区，辊道带动玻璃以130-250mm/s的速度在淬冷区往复运动，同时以1500-2500pa的风压对玻璃吹风2-5S，将玻璃温度降至400-460°，然后停止吹风，玻璃继续往复运动5-15S；
(3)冷却处理：对急冷处理5-15S后的玻璃进行再次吹风，风压控制在1500-2500pa，直至玻璃完全冷却，达到常温，形成超薄热强化玻璃。
2.根据权利要求1所述的超薄热强化玻璃的制造方法，其特征在于：所述辊道包括辊道支架和若干陶瓷辊轴，所述陶瓷辊轴搭设在辊道支架上；所述陶瓷辊轴的直径为50-60mm，陶瓷辊轴间距为95-115mm。
3.根据权利要求1所述的超薄热强化玻璃的制造方法，其特征在于：所述超薄玻璃的厚度为2mm。
4.根据权利要求1或3所述的超薄热强化玻璃的制造方法，其特征在于：所述超薄玻璃为浮法玻璃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150916 Termination date: 20190627 |
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