專利名稱：一種生產(chǎn)薄鋼化玻璃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼化玻璃生產(chǎn)技術(shù)，主要涉及一種生產(chǎn)薄鋼化玻璃的方法。
背景技術(shù)：
目前，薄玻璃(厚度2-3mm)的鋼化方法主要有化學(xué)鋼化法和物理鋼化法兩種?；瘜W(xué)鋼化法，又稱離子交換法，是根據(jù)離子交換的機(jī)理來(lái)改變玻璃表面的化學(xué)組成，使玻璃表面的堿金屬離子和來(lái)自外界的堿金屬離子進(jìn)行交換，使玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力層，從而提高玻璃的強(qiáng)度?；瘜W(xué)鋼化的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好，且其產(chǎn)品不受厚度和幾何形狀的限制，沒(méi)有物理鋼化的軟化變形，無(wú)自爆現(xiàn)象，鋼化后可再次進(jìn)行切割等加工；其缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高，碎片與普通玻璃相仿，安全性差，且力學(xué)性能不穩(wěn)定，強(qiáng)度隨時(shí)間衰減。
玻璃的物理鋼化是把玻璃加熱到低于軟化溫度后進(jìn)行快速的均勻冷卻而得，玻璃外部迅速冷卻而固化，而內(nèi)部冷卻較慢，當(dāng)內(nèi)部繼續(xù)收縮時(shí)使玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，內(nèi)部產(chǎn)生張應(yīng)力，使玻璃獲得比普通浮法玻璃高4-5倍的抗彎強(qiáng)度。
近年來(lái)有不少人通過(guò)在冷卻介質(zhì)上的創(chuàng)新來(lái)生產(chǎn)薄鋼化玻璃，其中比較典型的有液體介質(zhì)鋼化法和微粒鋼化法。液體介質(zhì)鋼化法是將薄玻璃加熱到650℃左右后，放入充滿液體的急冷槽內(nèi)進(jìn)行鋼化，在進(jìn)行液體鋼化時(shí)，為了防止由于玻璃板的邊部先進(jìn)入急冷槽而出現(xiàn)應(yīng)力不均引起的炸裂現(xiàn)象，要對(duì)加熱后的玻璃用風(fēng)冷或噴液進(jìn)行預(yù)冷，操作過(guò)程不易控制。微粒鋼化法是把玻璃加熱到650℃左右后用粒度為200μm的氧化鋁微粒淬冷而使玻璃獲得增強(qiáng)的一種工藝方法。對(duì)于薄玻璃而言，由于厚度的限制，在離開(kāi)加熱爐到急冷的這段時(shí)間內(nèi)所散失的熱量導(dǎo)致整體溫度降低也比較多，因而用傳統(tǒng)的壓縮空氣做冷卻介質(zhì)很難在其內(nèi)部建立足夠的溫度梯度，玻璃的強(qiáng)度也就很難達(dá)到鋼化玻璃的標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)薄鋼化玻璃的方法，其方法簡(jiǎn)單、方便而且經(jīng)濟(jì)、無(wú)污染。
本發(fā)明的目的可通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)其是一種在玻璃的物理鋼化領(lǐng)域內(nèi)利用較低溫度的干冰微粒和壓縮空氣作為冷卻介質(zhì)生產(chǎn)薄鋼化玻璃的方法。
本發(fā)明是將干冰微粒和壓縮空氣作為冷卻介質(zhì)通過(guò)混合器進(jìn)入風(fēng)柵，然后經(jīng)過(guò)噴嘴沖擊到加熱后的玻璃表面。
所述的混合器由進(jìn)氣管、干冰微粒儲(chǔ)存室、混合管和擴(kuò)壓管連接構(gòu)成，進(jìn)氣管和干冰微粒儲(chǔ)存室與混合管的進(jìn)口連通，擴(kuò)壓管和混合管的出口連接，進(jìn)氣管為漸縮結(jié)構(gòu)，其小口徑端和和混合管的進(jìn)口連通，擴(kuò)壓管為漸擴(kuò)結(jié)構(gòu)，其小口徑端和混合管的出口端連接。
本發(fā)明提出了在保證玻璃被加熱到最佳鋼化溫度的情況下，通過(guò)降低冷卻介質(zhì)的溫度來(lái)提高冷卻速度的方法。本發(fā)明基于對(duì)流傳熱經(jīng)驗(yàn)公式
α＝K(t1-t2)1/4式中α-對(duì)流換熱系數(shù)，W/m2℃。
t1-固體壁面(玻璃表面)的溫度，℃；t2-固體壁面(玻璃表面)周圍氣體的溫度，℃；K-經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。
由上式可以看出，對(duì)于厚度和規(guī)格一定的玻璃來(lái)說(shuō)，玻璃表面和冷卻介質(zhì)的溫差越大，對(duì)流換熱系數(shù)就越大，即玻璃表面的冷卻速度就越快。因此我們通過(guò)降低冷卻介質(zhì)的溫度來(lái)提高冷卻速度，從而達(dá)到提高鋼化玻璃強(qiáng)度的方法是可行的。本發(fā)明適用于厚度為2-3mm薄玻璃的鋼化處理。根據(jù)上述方法生產(chǎn)出的鋼化玻璃完全達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明中所用的干冰具有溫度較低、易升華、熱容高、安全性好等特點(diǎn)，它克服了液體介質(zhì)鋼化法和微粒鋼化法在操作上和經(jīng)濟(jì)方面的難點(diǎn)，使用簡(jiǎn)單、方便而且經(jīng)濟(jì)、無(wú)污染，在鋼化過(guò)程中由于熱交換而產(chǎn)生的氣態(tài)CO2可以通過(guò)負(fù)壓裝置排放至大氣中。本發(fā)明中所用干冰微?？梢杂酶杀圃鞕C(jī)來(lái)生產(chǎn)，不需要大量?jī)?chǔ)備。


附圖1為混合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、干冰微粒儲(chǔ)存室，2、進(jìn)氣管，3、干冰微粒添加口，4、混合管，5、擴(kuò)壓管，6、管路系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
本發(fā)明是將干冰微粒和壓縮空氣作為冷卻介質(zhì)通過(guò)如附圖1所示的混合器進(jìn)入風(fēng)柵，然后經(jīng)過(guò)噴嘴沖擊到加熱后的玻璃表面，從而對(duì)玻璃進(jìn)行鋼化處理。其風(fēng)柵和噴嘴均可采用現(xiàn)有設(shè)備。
如附圖1所述的混合器由進(jìn)氣管2、干冰微粒儲(chǔ)存室1、混合管4和擴(kuò)壓管5連接構(gòu)成，進(jìn)氣管2和干冰微粒儲(chǔ)存室1與混合管4的進(jìn)口連通，擴(kuò)壓管5和混合管4的出口連接，進(jìn)氣管2為漸縮結(jié)構(gòu)，其小口徑端和和混合管4的進(jìn)口連通，擴(kuò)壓管5為漸擴(kuò)結(jié)構(gòu)，其小口徑端和混合管4的出口端連接?；旌瞎?為漸縮結(jié)構(gòu)，其大口徑端和進(jìn)氣管2以及干冰微粒儲(chǔ)存室1的出口連通。
本發(fā)明的工作原理是這樣的將一定量的干冰微粒放在干冰入口室1中，圖中進(jìn)氣管2空氣壓縮機(jī)的排氣口相連，當(dāng)壓縮空氣由進(jìn)氣管2進(jìn)入后，由于管路逐漸變細(xì)，空氣流速會(huì)增大而將干冰入口室1中的干冰微粒帶出，通過(guò)混合室4出來(lái)后高壓空氣和干冰微粒的混合物作為冷卻介質(zhì)通過(guò)擴(kuò)壓管5后經(jīng)管路系統(tǒng)6進(jìn)入風(fēng)柵，然后經(jīng)過(guò)孔徑為3-4mm的噴嘴沖擊到加熱后的玻璃表面，起到鋼化玻璃的作用。本發(fā)明可以根據(jù)冷卻強(qiáng)度的要求通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、干冰微粒的出口尺寸來(lái)調(diào)整冷卻介質(zhì)的混合比例，從而使鋼化后的玻璃具有一定的安全性能。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)薄鋼化玻璃的方法，其特征是將干冰微粒和壓縮空氣作為冷卻介質(zhì)通過(guò)混合器進(jìn)入風(fēng)柵，然后經(jīng)過(guò)噴嘴沖擊到加熱后的玻璃表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)薄鋼化玻璃的方法，其特征是混合器由進(jìn)氣管(2)、干冰微粒儲(chǔ)存室(1)、混合管(4)和擴(kuò)壓管(5)連接構(gòu)成，進(jìn)氣管(2)和干冰微粒儲(chǔ)存室(1)與混合管(4)的進(jìn)口連通，擴(kuò)壓管(5)和混合管(4)的出口連接，進(jìn)氣管(2)為漸縮結(jié)構(gòu)，其小口徑端和和混合管(4)的進(jìn)口連通，擴(kuò)壓管(5)為漸擴(kuò)結(jié)構(gòu)，其小口徑端和混合管(4)的出口端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)薄鋼化玻璃的方法，其特征是混合管(4)為漸縮結(jié)構(gòu)，其大口徑端和進(jìn)氣管(2)以及干冰微粒儲(chǔ)存室(1)的出口連通。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生產(chǎn)薄鋼化玻璃的方法，其是將干冰微粒和壓縮空氣作為冷卻介質(zhì)通過(guò)混合器進(jìn)入風(fēng)柵，然后經(jīng)過(guò)噴嘴沖擊到加熱后的玻璃表面。本發(fā)明中所用的干冰具有溫度較低、易升華、熱容高、安全性好等特點(diǎn)，它克服了液體介質(zhì)鋼化法和微粒鋼化法在操作上和經(jīng)濟(jì)方面的難點(diǎn)，使用簡(jiǎn)單、方便而且經(jīng)濟(jì)、無(wú)污染，在鋼化過(guò)程中由于熱交換而產(chǎn)生的氣態(tài)CO
文檔編號(hào)C03B27/008GK1935715SQ20051001800
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
發(fā)明者郭衛(wèi), 陳志紅 申請(qǐng)人:中國(guó)洛陽(yáng)浮法玻璃集團(tuán)有限責(zé)任公司