一种可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法与流程

专利2022-06-29  104


本发明涉及钢化玻璃生产技术领域,具体的为一种可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法。



背景技术:

钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸,然后加热到接近软化点的温度,再通过玻璃钢化冷却设备进行快速均匀的冷却而得到的。钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力,而内部则形成张应力,使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高,其强度约是普通退火玻璃的四倍以上,是一种表面具有压应力的安全玻璃。因此,钢化玻璃被广泛用于各种领域中,例如燃气灶、抽油烟机面板、装饰玻璃等。

现有玻璃钢化生产中,水平辊道式玻璃钢化冷却风栅(钢化冷却段)的上风栅和下风栅分别由n组间距相等的风嘴组成,每组风嘴与风箱间用密封胶密封封闭型拉铆钉固接,上风栅和下风栅相对辊道上下对称排列,当达到钢化温度(约720℃)的玻璃经旋转运动的辊道上表面通过时,上风栅和下风栅的风嘴所吹出的高压气流均匀地覆盖钢化玻璃上、下表面,使玻璃表面快速冷却,达到平整度、粒度等指标符合有关标准的钢化目的。在此过程中,风压的波动容易造成玻璃偏移、跳动,不利于玻璃钢化质量,容易引起玻璃品质不稳定。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,采用分段操控,合理设计冷却参数,配合每个冷却单元优异稳定的多样化可监测性,精准递进式调控,有效提高了冷却质量,钢化玻璃冷却合格率提高了16-29%。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,包括,经传送辊将高温钢化玻璃传送至冷却设备,冷却设备自进料到出料依次为进料辊道、一级冷却单元、二级冷却单元、出料辊道,其中一级冷却单元冷却温差为400-450℃,冷却风压为2500-3000pa,二级冷却单元温差为180-250℃,冷却风压为2800-3500pa。

作为本发明进一步优选,一级冷却单元、二级冷却单元均包括至少一组冷却机构,冷却机构包括冷却腔、设于冷却腔内的水平辊道式玻璃钢化冷却风栅、以及设于冷却腔内壁的至少一个控风组件。

作为本发明进一步优选,二级冷却单元的冷却腔内还设有若干冷却水雾化头,冷却水雾化头阵列安装于冷却风栅上并连通有冷却水。

作为本发明进一步优选,控风组件包括固设于冷却腔内壁的闭合环形导轨,闭合环形导轨上通过滑块连接导风管,导风管一端与冷却腔内连通,另一端延伸至冷却腔外并连有风机输出端。

作为本发明进一步优选,导风管由若干不锈钢管段组成,不锈钢管段间通过柔性管接头连通,该柔性管接头上设置有与闭合环形导轨适配连接的滑块,且该滑块与闭合环形导轨间为电控轨道滑动。

作为本发明进一步优选,闭合环形导轨外壁分别阵列设有至少3个压力传感器、温度传感器。

作为本发明进一步优选,一级冷却单元、二级冷却单元间还设有保温修整区,保温修整区温度为250-300℃,风压为5000-8000pa,停留时间为20-30s。

作为本发明进一步优选,一级冷却单元、保温修整区、二级冷却单元间设有隔断腔,隔断腔内安装有纵向升降的电控密封隔断门用于空间阻断,且隔断腔沿钢化玻璃传送方向水平长度为钢化玻璃长度的1/4-1/3。

本发明的有益效果在于:本发明采用分段操控,合理设计冷却参数,配合每个冷却单元优异稳定的多样化可监测性,精准递进式调控,有效提高了冷却质量,钢化玻璃冷却合格率提高了16-29%。

本发明相较于传统的冷却设备,将冷却分为多个单元进行分段操作,不仅总体急冷时长不变甚至减少,同时有效降低了急冷对钢化玻璃的损伤率。在此过程中,均匀分布的控风组件实时监测冷却腔内的不同区域数据,监测值精准度高,响应效果强,有效提高了冷却时风压调节的控制精度,不仅控温性好,也显著降低了风压值峰谷间的落差,平稳性好,提高了有效成品率。

设有保温修整区,于冷却过程中添加一端恒定的缓冲区域,虽然延长了整体的操作周期,但对急冷损伤小,同时,对内应力的稳定和消除具有促进效果,组织裂纹率降低了20%以上,且力学性能提高了至少5%,综合实用性更佳。另外,保温修整区的定型对冷却单元具有良好的起承效果,提高对急冷压力、形态的承受力,冷却效果更好。

附图说明

图1为本发明冷却设备示意图;

图2为本发明冷却机构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,包括,经传送辊将高温钢化玻璃传送至冷却设备,冷却设备自进料到出料依次为进料辊道1、一级冷却单元2、二级冷却单元3、出料辊道4,其中一级冷却单元冷却温差为400-450℃,冷却风压为2500-3000pa,二级冷却单元温差为180-250℃,冷却风压为2800-3500pa。

其中,一级冷却单元2、二级冷却单元3均包括至少一组冷却机构5(图中为一组),冷却机构5包括冷却腔51(冷却腔侧壁设有出风口)、设于冷却腔51内的水平辊道式玻璃钢化冷却风栅(图中未示出,现有常规冷却设备,在此不做详述,可引用其结构,本申请改进的是额外添加了一个控风组件)、以及设于冷却腔51内壁的至少一个控风组件52。

控风组件52包括固设于冷却腔内壁的闭合环形导轨521,闭合环形导轨521上通过滑块522连接导风管523,导风管523一端与冷却腔51内连通,另一端延伸至冷却腔51外并连有风机输出端(风机图中未示出,其内设置抽吸两用泵,为现有成熟技术,在此不做限定,保证进排气的可操作性即可)。具体的,使用时,可通过风机的进排气实现导风管对气流的抽/吸,从而实现对冷却腔内部气压的调节,同时,导风管端口位置可随滑块的移动而改变,有利于部分区域风压、风向的精准调控,不仅具有监测多样性,同时具有调控针对性,有效保证了冷却过程中的精密高效。

进一步的,导风管523由若干不锈钢管段组成,不锈钢管段间通过柔性管接头连通,该柔性管接头上设置有与闭合环形导轨适配连接的滑块,且该滑块与闭合环形导轨间为电控轨道滑动。采用电控轨道和滑块(现有成熟技术,在此不做限定,保证滑块与轨道间电控滑动即可),便于远程自动化控制,有利于生产工艺效率的提高,符合当下自动化生产需求。另外,采用多段的不锈钢管结构(类似多边形)是为了保证管道的足够强的力学性能,有利于适用不同的高温环境,同时,刚性材质使命寿命长,性价比更高。

进一步的,闭合环形导轨521外壁分别阵列设有至少3个压力传感器524、温度传感器525。设置多个压力传感器、温度传感器可分散性的监测冷却腔内的参数,提高监测数据的准确性。

另外,还可在位于冷却腔51内的导风管523端口外壁设置一组压力传感器524、温度传感器525,这组压力传感器、温度传感器可随导风管沿闭合环形导轨移动活动,避免了位置限制的影响,从而可进一步保证监测的准确性。而且该组压力传感器、温度传感器位于导风管端口处,对风机作辅助进排风时,感应灵敏度高,响应时间短,可提高调控时的微操效果,冷却精细化程度高。

本申请中各电器件可通过有线(电路导线)或无线(局域网、蓝牙、射频等)连接外部的pc控制端,由于风机、传动辊(实为驱动其转动的电机)、电控轨道/滑块、压力传感器、温度传感器等均为常见市售成品,因此,可直接采购安装,在此不做限定。

实施例2:

基于实施例1的结构基础,本实施例中一级冷却单元2、二级冷却单元3间还设有保温修整区6,保温修整区6温度为250-300℃,风压为5000-8000pa,停留时间为20-30s。

且,一级冷却单元2、保温修整区、二级冷却单元3间设有隔断腔7,隔断腔7内安装有纵向升降的电控密封隔断门用于空间阻断,且隔断腔沿钢化玻璃传送方向水平长度为钢化玻璃长度的1/4-1/3。

实施例3:

基于实施例1的结构基础,本实施例中二级冷却单元的冷却腔内还设有若干冷却水雾化头,冷却水雾化头阵列安装于冷却风栅上并连通有冷却水。即一级冷却单元依靠风冷冷却,二级冷却单元依靠风冷 水雾冷。水雾冷可通过预埋管道实现水流的连通,或将风栅设置为空心结构用于导水,再在风栅外壁开设通孔与冷却水雾化头连通。具体可设置电磁调控阀进行远程启合,调控便捷。

实施例4:

基于实施例3的结构基础,本实施例中一级冷却单元、二级冷却单元间还设有保温修整区,保温修整区温度为250-300℃,风压为5000-8000pa,停留时间为20-30s。

且,一级冷却单元、保温修整区、二级冷却单元间设有隔断腔,隔断腔内安装有纵向升降的电控密封隔断门用于空间阻断,且隔断腔沿钢化玻璃传送方向水平长度为钢化玻璃长度的1/4-1/3。

实施例5:

采用上述实施例1、2(纯风冷)和实施例3、4(一级风冷,二级风冷 水雾冷)的冷却方法,分别对3mm、4mm、5mm后的钢化玻璃进行冷却处理(钢化温度为715±10℃),具体如下:

一级冷却单元、二级冷却单元均采用一组冷却机构,且其中控风组件结构相同,控风组件中闭合环形导轨外壁分别阵列设有4个压力传感器、温度传感器(垂直),且位于冷却腔内的导风管端口外壁设置一组压力传感器、温度传感器。

(1)基于实施例1、2

3mm:①一级冷却单元冷却温差为440-450℃,冷却风压为2600pa,二级冷却单元温差为200-220℃,冷却风压为3200pa;一级冷却时间为30±2s,二级冷却时间为24±5s。

②一级冷却单元冷却温差为420-440℃,冷却风压为2800pa,二级冷却单元温差为200-220℃,冷却风压为3500pa,保温修整区温度为270-280℃,风压为5000pa,停留时间为20s;一级冷却时间为30±2s,二级冷却时间为20±3s。

4mm:①一级冷却单元冷却温差为420-430℃,冷却风压为2500pa,二级冷却单元温差为230-250℃,冷却风压为3000pa;一级冷却时间为36±2s,二级冷却时间为25±2s;

②一级冷却单元冷却温差为440-450℃,冷却风压为2600pa,二级冷却单元温差为200-220℃,冷却风压为3500pa,保温修整区温度为250-270℃,风压为7000pa,停留时间为25s;一级冷却时间为32±2s,二级冷却时间为20±2s。

5mm:①一级冷却单元冷却温差为400-420℃,冷却风压为2700pa,二级冷却单元温差为180-200℃,冷却风压为3300pa;一级冷却时间为37±25s,二级冷却时间为30±3s;

②一级冷却单元冷却温差为410-420℃,冷却风压为2900pa,二级冷却单元温差为200-210℃,冷却风压为3300pa,保温修整区温度为280-300℃,风压为6000pa,停留时间为30s;一级冷却时间为30±2s,二级冷却时间为20±3s。

本实施例(1)中制得钢化玻璃冷却合格率为(平均值):

(2)基于实施例3、4

3mm:①一级冷却单元冷却温差为400-420℃,冷却风压为2600pa,二级冷却单元温差为180-200℃,冷却风压为3000pa;一级冷却时间为30±2s,二级冷却时间为25±2s;

②一级冷却单元冷却温差为410-420℃,冷却风压为2700pa,二级冷却单元温差为200-210℃,冷却风压为3200pa,保温修整区温度为270-290℃,风压为6500pa,停留时间为25s;一级冷却时间为25±2s,二级冷却时间为18±2s。

4mm:①一级冷却单元冷却温差为420-430℃,冷却风压为3000pa,二级冷却单元温差为200-210℃,冷却风压为2800pa;一级冷却时间为35±5s,二级冷却时间为22±2s;

②一级冷却单元冷却温差为400-410℃,冷却风压为2700pa,二级冷却单元温差为220-230℃,冷却风压为3000pa,保温修整区温度为290-300℃,风压为7000pa,停留时间为25s;一级冷却时间为30±5s,二级冷却时间为15±5s。

5mm:①一级冷却单元冷却温差为400-410℃,冷却风压为2800pa,二级冷却单元温差为200-210℃,冷却风压为3100pa;一级冷却时间为28±2s,二级冷却时间为20±5s;

②一级冷却单元冷却温差为420-440℃,冷却风压为2800pa,二级冷却单元温差为180-200℃,冷却风压为3400pa,保温修整区温度为250-260℃,风压为8000pa,停留时间为25s;一级冷却时间为27±3s,二级冷却时间为16±2s。

本实施例(2)中制得钢化玻璃冷却合格率为(平均值):

由上述实施5可知,本申请保温修整区的保温处理有利于急冷处理过程中对钢化玻璃结构组织的稳定及应力消除具有良好的促进效果,有利于冷却质量的提高,同时有利与急冷过程周期的缩短,冷却总时长减少了3-10s,同时整体冷却合格率却明显提高,综合实用价值提高。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。


技术特征:

1.一种可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,其特征在于:包括,经传送辊将高温钢化玻璃传送至冷却设备,冷却设备自进料到出料依次为进料辊道、一级冷却单元、二级冷却单元、出料辊道,其中一级冷却单元冷却温差为400-450℃,冷却风压为2500-3000pa,二级冷却单元温差为180-250℃,冷却风压为2800-3500pa。

2.根据权利要求1所述的可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,其特征在于:所述一级冷却单元、二级冷却单元均包括至少一组冷却机构,冷却机构包括冷却腔、设于冷却腔内的水平辊道式玻璃钢化冷却风栅、以及设于冷却腔内壁的至少一个控风组件。

3.根据权利要求2所述的可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,其特征在于:所述二级冷却单元的冷却腔内还设有若干冷却水雾化头,冷却水雾化头阵列安装于冷却风栅上并连通有冷却水。

4.根据权利要求2所述的可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,其特征在于:所述控风组件包括固设于冷却腔内壁的闭合环形导轨,闭合环形导轨上通过滑块连接导风管,导风管一端与冷却腔内连通,另一端延伸至冷却腔外并连有风机输出端。

5.根据权利要求4所述的可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,其特征在于:所述导风管由若干不锈钢管段组成,不锈钢管段间通过柔性管接头连通,该柔性管接头上设置有与闭合环形导轨适配连接的滑块,且该滑块与闭合环形导轨间为电控轨道滑动。

6.根据权利要求4所述的可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,其特征在于:所述闭合环形导轨外壁分别阵列设有至少3个压力传感器、温度传感器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,其特征在于:所述一级冷却单元、二级冷却单元间还设有保温修整区,保温修整区温度为250-300℃,风压为5000-8000pa,停留时间为20-30s。

8.根据权利要求7所述的可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,其特征在于:所述一级冷却单元、保温修整区、二级冷却单元间设有隔断腔,隔断腔内安装有纵向升降的电控密封隔断门用于空间阻断,且隔断腔沿钢化玻璃传送方向水平长度为钢化玻璃长度的1/4-1/3。

技术总结
本发明提出了一种可控制风压及风向的钢化玻璃冷却方法,包括,经传送辊将高温钢化玻璃传送至冷却设备,冷却设备自进料到出料依次为进料辊道、一级冷却单元、保温修整区、二级冷却单元、出料辊道,其中一级冷却单元冷却温差为400‑450℃,冷却风压为2500‑3000pa,保温修整区温度为250‑300℃,二级冷却单元温差为180‑250℃,冷却风压为2800‑3500pa,本发明采用分段操控,合理设计冷却参数,配合每个冷却单元优异稳定的多样化可监测性,精准递进式调控,有效提高了冷却质量,钢化玻璃冷却合格率提高了16‑29%。

技术研发人员:奈红伟
受保护的技术使用者:南京耀祥钢化玻璃有限公司
技术研发日:2020.03.17
技术公布日:2020.06.09

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