水平钢化玻璃加工工艺生产线

发布时间:2016/5/17

水平法是玻璃在水平状态进行输送、加热、成形、淬冷等工艺过程生产钢化玻璃的方 法。根据不同的设备，可生产平面、单弯、双曲面弯、双折板等品种的钢化玻璃。本法有多 种类型的生产线。

(1)钢化玻璃生产工艺流程钢化玻璃生产工艺流程为

玻璃原片—检验—前处理—洗涤干燥—检验—打印商标—入钢化炉加热—淬冷—冷却—产品检验—包装人库

第4章安全玻璃75

(2)水平辊道往复式平钢化玻璃生产线玻璃的输送、加热、淬冷和冷却都在水平辊道 输送机上进行，整条生产线的辊道分成四段，各段辊道的材料和运动方式不同。为了缩短加 热炉及冷却装置的长度，玻璃在加热炉和冷却装置内做往复式运动，使玻璃在长度较短的设 备内获得较长的加热及冷却时间。此种生产线不配置玻璃成形设备，所生产的是平面钢化 玻璃。

生产线由装片台、加热炉、钢化冷却风栅、卸片台等四个主要组件，以及风机、空气压 缩机、冷干机、贮气罐、空气分配器、电气控制柜、触摸屏等辅助设施组成。

  

①装片、卸片台装片台是水平钢化玻璃生产线的首端，它与加热炉相接；卸片台是 水平钢化玻璃生产线的末端，其前部与冷却装置相连。

装片台、卸片台结构相冋，布置在设备的两端，有时为了卸片方便，卸片台的末端做成 向下倾斜。有一种平弯结合的钢化炉，当生产平钢化玻璃时，正常装片、卸片，生产弯钢化 玻璃时，反向送片，卸片台成为装片台。

装片台、卸片台的输送辊为钢辊或铝辊，上面包有抗划伤的耐热橡胶，或用石棉带缠绕 在辊道上，两端固定。机架是钢结构，两端纵梁均装有轴承，输送辊装在轴承上，靠尼龙皮 带带动每根输送辊同步运行。

为防止玻璃表面擦伤，纵梁另一侧外边装有外包橡胶的滚筒。此滚筒是为大规格玻璃人 工在侧面装片而设的。生产小规格产品的生产线则不设此滚筒。人工在侧面装片时，先将大 玻璃片靠在滚筒上，再放到装片台上，这样可省力，也为了防止擦伤玻璃。

为了适应人工侧面装片，有的装片台还装有一套方向滚轮输送装置，此装置由若干 排万向轮、钢架、折叠形充气橡胶升降筒、吊架等组成；在两根输送辊间有一排万向 轮，万向轮装在钢架上，钢架支撑在折叠形充气橡胶升降筒上，充气升降筒装在吊架上，后者吊在纵梁下，当在端部装片时，充气升降筒不充气，方向轮处于输送辊辊面 下，玻璃由输送辊输送入加热炉。当生产大规格产品在侧面装片时，充气升降筒（气 囊）充气，此充气升降筒将钢架及万向轮升起，此时，万向轮的顶面高于输送辊辊面， 人工从侧面通过滚筒将大片玻璃徐徐放到万向辊轮上，在此辊面上将玻璃片的位置摆 好后，充气升降筒放气；万向轮复位，其辊面降至输送辊辊面之下，玻璃由输送辊支 承并将其输送入加热炉。

通过计算机操作台，根据玻璃片的长短，设定装片步长，每批装片后装片台向加热炉运 输一步长的运距，将该批玻璃片输送至加热炉内。装片、卸片辊道在入炉和出炉时由计算机 终端控制做高速传动，而在装、卸片时，则由装片、卸片电机直接带动。操作工随时可以从 显示器掌握生产情况，卸片端还设有控制输入的键盘，操作工可根据钢化出来的产品质量调 整控制参数。

在装片台、卸片台的端部，装有脚踏开关及手按按钮，前者用作充气升降筒充、放气之 用，后者为检修装片台、卸片台时之用。

②加热炉水平钢化玻璃生产线的加热炉，是将玻璃片迅速加热到预定钢化温度的热工设备，加热炉的横断面形式有两种：一种是矩形加热炉，它具有矩形炉顶及矩形炉底；另 一种为拱形加热炉，它具有半圆形炉顶及矩形炉底。

矩形加热炉分上、下两部分。上部由钢结构和钢板外壳、顶部炉体、顶部加热元件、热 平衡管系统、紧急冷却降温系统、钢立柱及升降机构、炉门等组成。

钢结构和钢板外壳是用型钢及钢板做成的底部开口的箱体，型钢焊于钢板的外面，用来 加强箱体的刚性，此箱体用来吊挂及支撑加热炉上部所有的组件，并使上部空间密封。

顶部炉体由耐火保温材料构成，可分为顶盖及侧墙两部分。它们均由两层组成；内层为 致密矿棉毡，靠炉膛一侧为高密度轻质硅酸铝纤维保温板。它们用耐高温金属坚固件固定在 炉体钢板上。

顶部炉体侧墙有观察孔，侧墙下沿对应于安装输送辊道处做成半圆形缺口，该处的钢板 外壳也做成半圆形缺口，它们的半径略大于辊道的半径，但尽量减小辊道与侧墙半圆形孔的间隙，其目的是使加热炉运行时减少热量由此缝隙散失。

顶部加热元件用耐热金属构件吊挂于顶部炉体顶盖的下方，金属构件穿过顶盖的耐火保 温材料层而固定于钢板外壳，其下端用电绝缘材料吊挂加热元件构件；供电导体由顶部或侧 墙的预留孔导人，与顶部加热元件连接。

加热元件的材质是镍铬或铁铬铝电热丝，新型矩形加热炉的加热元件为纵向布置，以利 于检修。

热平衡管系统用耐热金属构件吊于顶部炉体顶盖的下方，管路为耐热钢管，靠近电热元 件布置。耐热钢管从顶部炉体的预留孔穿入炉内，与炉外的空气管路接通，生产时向此管供 空气，促进加热炉内的空气流动，加快散发电热元件发出的热量，使加热炉内温度分布均匀。

紧急冷却降温系统的布置方式与热平衡管系统大同小异。生产时，如玻璃在加热炉中破 碎，有可能产生玻璃粘辊时。打开压缩空气管路的阀门，压缩空气即可通入炉内，使加热炉 迅速降低炉温，冷却后即可将炉体上部升起，以便于进行清理工作。

钢立柱及升降机构用来支承整个加热炉上部，并能将它升起一定高度。在加热炉四角各 装有一垂直蜗杆，它支承在钢立柱上。在炉顶钢板外壳上表面中部位置，装有蜗杆传动装 置，它通过涡轮、连杆等带动四角的蜗杆同方向等速运动，使整个加热炉同步升高或降低， 它升起的很大高度为500mm，以便于安装、检修和进行清炉等工作。

炉门装于加热炉上部钢板外壳前端的下沿，由钢板、硅酸铝纤维保温毡、铰链及传动汽 缸组成。钢板为耐热钢板，内填硅酸铝纤维保温毡。炉门用铰链连接，用汽缸作开关的操 作，打开时可增大前端的操作空间，平时炉门下垂，以减少入口端敞开的面积，减少加热炉 内热量的散失。

矩形加热炉下部由钢结构和钢板外壳、下部炉体、输送辊道、辊道传动系统、下部加热 元件、so₂气体管路、碎玻璃挡板、侧墙炉门等组成。

钢结构和钢板外壳是用型钢及钢板焊成上部开口的箱体，型钢焊于钢板的外面。

输送辊道装于下部炉体两侧的钢结构上，它是支承和输送玻璃片，使玻璃片在加热炉加 热至设定的钢化温度的关键部件。加热炉的性能与辊道材质的选择至关重要。加热炉需有迅 速加热及能经受突然冷却的性能，输送辊道需选择热膨胀系数小、热稳定性好、高温时强度 大的材质，一般选用熔融石英实心辊，辊头镶耐热钢轴头，根据加热炉宽度不同和可钢化玻 璃的很小规格，采用不同的辊径、辊距，一般可钢化玻璃的很小规格为两个辊间距。辊径通 常为40〜100mm，棍距为60〜150mm。

当玻璃加热至接近塑性状态时，辊面粗糙、辊径公差大、运行时辊道中部径跳大、辊道 不同步运行等都会导致玻璃表面造成印痕或擦伤，影响成品的外观质量，优质的加热炉对辊道有严格要求。

辊道传动系统装于下部炉体一侧的钢结构上，为达到各辊道同步运行，多采用钢带传动或PU原胶带摩擦传动。

下部加热元件用耐热金属支架支承于下部炉体内，并用电绝缘材料绝缘，供电从下部炉 体的预留孔引入。下部炉体采用的材料及施工方法与上部炉体相同。

S()2气体管路装于下部炉体的下部，在设备起动期间，往炉内通入少量S()2气体，在 高温下，so₂与辊面形成一层化合物薄膜，保护辊面，减少辊面与玻璃的摩擦力，减轻玻璃 中微裂纹的扩展和玻璃在炉内的炸裂机会。so₂气体尽量少用，它会使辊子表面产生褐斑， 使玻璃表面出现点状痕迹，so₂还会侵蚀电加热元件，影响其使用寿命。

加热炉内的加热辐射板设在上下加热元件的外部，一般选用耐热钢材质，加热元件的热 量经辐射板再传给炉内，它可以使炉温更加均匀。下部的辐射板还可以防止碎玻璃掉在电热 元件上，避免电热元件的损伤。专利ZL02 1138119. 4介绍了一种钢瓦热平衡装置，就是把 热辐射板制作成折叠的瓦楞形，增大了辐射板的散热面积，改变了辐射散热方向，使热量在 炉内更加均匀，取得了较佳的效果。该装置应用在12000mmX2700mm的钢化炉内，各区 的炉温波动只有2〜3°C。

侧墙炉门装于两侧钢板外壳的下部，视加热炉的长度，通常每侧装2〜3个，当需要观 察加热炉下部情况及清理碎玻璃时，可打开炉门操作。

b.拱形加热炉拱形加热炉的结构概况：拱形加热炉由上、下两部分组成，上部的横 剖面为一个圆拱，故名拱形加热炉。此种加热炉的上部由拱形钢板、熔融石英砖、硅酸铝棉 毡、加热元件、矩形杆、单滑轮组等组成，加热炉的上部外壳为拱形钢板，铜板外面焊有若 干道加强筋。靠炉膛一侧为半圆形熔融石英砖半圆碹。碹脚是耐热型钢碹碴板，熔融石英碹 碴放在其上，并在其上砌筑熔融石英砖半圆碹，它与钢板外壳之间填充硅酸铝棉毡。熔融石 英砖内侧两端各有一个凹槽，砌筑之后，在炉体上部半圆拱内组成若干条拱形的凹槽。

此种加热炉的加热元件使用叠式镍铬丝电阻元件，此种元件是用镍络线材来回叠成一条 一定宽度的没有经线的带状物，安装时，将此带状物装在上述的半圆拱内的熔融石英砖的凹 槽里。

拱形加热炉的下部由立柱、钢板、熔融石英辊道、石英砖、传动机构、硅酸铝棉毡、加 热元件等组成。首创此种拱形加热炉的是美国Glasstech公司。