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鋼化玻璃參數 問題 解決
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>《知識學習》
2014.07.01
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以下參數只是參考:
玻璃厚度 上部溫度℃ 下部溫度℃ 加熱時間S 急冷風壓pa 急冷時間S 冷卻風壓a 冷卻時間S 風柵距離mm
3mm 730-740 725-745 90--100 16000 5-10 2000 30 10-15
4mm 730-740 725-735 140-160 8000 20 2000 60 10-20
5mm 710-720 700-715 190-225 3000 50 3000 80 20-30
6mm 700-720 685-710 240-300 2000 60 3000 90 30-40
8mm 700-720 695-705 320-420 1000 100 3000 150 35-45
10mm 695-715 685-705 400-500 500 120 3000 180 40-50
12mm 690-710 680-695 480-600 300 200 3000 200 50-60
15mm 680-690 670-680 900-1100 300 300 3000 400 60-70
19mm 670-680 660-670 1000-1500 300 400 3000 500 70-80
備注:
1.加工小規格玻璃的情況下,加熱時間應適當減少,反之則適當增加。幅度為本值的10%。
2.加工
有色玻璃
時,應減少加熱時間,幅度為5-10%。
3.加工彎玻璃時,加熱溫度和急冷風壓適當提高。
4.加工
鍍膜玻璃
時,根據不同膜層厚度,適當增加加熱時間。
5.真正最佳的
工藝參數
應以最佳的產品質量而確定
鋼化玻璃的質量能否符合標準,除了玻璃原料的原因以外,工藝參數的設定是否合理是決定的因素。只有把它們的作用和相互之間的關系徹底了解,才能生產出優質的鋼化玻璃。 所有的參數都是圍繞著“均勻加熱、迅速冷卻”而設計的,但它們不是孤立的,是一個有機的整體,必須綜合考慮,才能得到一個完美的工藝。
為了使用戶能盡快地掌握和理解,我們把工藝參數以及為了保證工藝的實現而必須達到的機械、電氣方面的設計,分為以下幾方面來敘述:
加熱 加熱均勻是鋼化玻璃的一個至關重要的因素,和加熱有關的參數是上部溫度、下部溫度、加熱功率、加熱時間、溫度調整、平衡裝置、強制對流(熱循環風)裝置。
上、下部溫度的設定:由于玻璃厚度的不同,加熱溫度的設定也不相同。其原則是玻璃越薄溫度越高,玻璃越厚溫度越低。其具體數據如下: (表1) 厚度 上部溫度 下部溫度 3.2---4mm 720---730度 715---725度 5----6mm 710---720度 705---715度 8----10mm 705---710度 700---705度 12mm 690---695度 685---690度 15---19mm 660---665度 655---660度加熱溫度確定后,加熱時間的確定就非常關鍵,這是兩個密切相關的參數,加熱時間確定的原則是3.2—4毫米的玻璃,每毫米厚度為35—40秒左右。5—6毫米的玻璃,每毫米厚度為40—45秒左右。8—10毫米的玻璃,每毫米厚度為45—50秒左右。12毫米的玻璃,每毫米厚度為50—55秒左右。15—19毫米的玻璃,每毫米厚度為55—65秒左右。注意:加熱時間〉急冷時間+冷卻時間+20秒
由于各單位用的原料不同、軟化點不同、顏色不同、其厚度的誤差也各不相同,設定的溫度和功率又各不相同,我們不可能把加熱時間說得那么準確,需要各單位在實踐中總結,尤其是以前從未接觸過鋼化玻璃的單位。我們有一條經驗可以供參考:當玻璃出爐后,在急冷時間段里破碎,那就說明加熱時間不夠;如果玻璃表面出現波筋和麻點那就說明加熱時間過長。請根據具體情況作出調整。
加熱功率的運用:加熱功率指的是鋼化爐加熱的能力,一般都設為100%,這是在設計的時候就已經確定了的,由于上、下部加熱方法不同,上部主要是靠輻射,而下部則是靠傳導和輻射來進行加熱,當玻璃進爐后的初始階段,玻璃的下表面由于先受熱而卷曲,隨著上部溫度逐漸輻射到玻璃的上表面,玻璃也就會逐漸展平。如果在這幾十秒內,玻璃卷曲得太厲害的話,出爐后玻璃的下表面的中間會有一條白色的痕跡或者光畸變。為了解決這個問題,除了要把下部溫度設定得比上部低以外,還要把下部的功率降低,讓陶瓷輥的表面溫度降低,使玻璃在這個階段卷曲得少一點。如果白霧消失后,又大量做玻璃的話,可能玻璃會破碎,就可以再把功率逐步加上去。
溫度調整的運用:溫度調整的功能是北玻公司采用矩陣式加溫后設置的,每個加熱控制點都能單獨調整,它對調整鋼化玻璃的工藝有很大的幫助,尤其是5型的設備,運用它比較多,由于5型的彎鋼化是靠玻璃的自重而沒有加壓成型,如果半徑比較小的話,就需要把中間的溫度適當地加高,如果前端出現炸口就可以把前端的溫度加高。另外,做大板面的6毫米以下的玻璃時,可能會出現玻璃中間有球面,可以把上下部中間的溫度提高,就能解決。又如:導電膜玻璃由于玻璃的上表面吸熱很慢,所以下表面吸熱就會過快,出爐后的玻璃中間部分可能會出現光畸變,這就需要除了把下部的溫度設低外,還要把下部的功率降低,由于玻璃的長和寬的比例不同,光畸變的程度也會不同,究竟降低到什么程度為好?連續生產時,玻璃表面既無光畸變,玻璃的成品率又能達到指標為佳。溫度調整功能的作用較多,關鍵在于如何運用。
熱平衡裝置 它是一個利用壓縮空氣,在爐內形成對流的裝置,并可以根據需要手動調節壓力,起到加快輻射,均衡溫度的作用。
強制對流(熱循環風)裝置強制對流(熱循環風)裝置是北玻集團最新推出的供用戶選配的裝置,它的作用是加強爐內的對流,縮短加熱時間,是鋼化離線LOW—E玻璃的理想裝置。
和溫度有關的玻璃缺陷及糾正的方法
1、波筋 如果設定的溫度過高,加熱時間又過長的話,玻璃就會出現波浪,這是由于玻璃的加熱已經超過臨界點,玻璃已經開始軟化,出現這種缺陷的話只要把加熱時間縮短就能解決。
2、麻點 加熱時間過長還會造成玻璃的下表面出現麻點,麻點可以分為兩種,一種是密集性的,呈桔皮狀,這是加熱時間過長造成的,(尤其是12毫米以上的厚玻璃,有的單位為了讓它不碎而把加熱時間設定得很長,)可以根據情況作出調整。另一種是個別的呈星點狀的麻點,它是由于上片臺和陶瓷輥表面不干凈,或者是風柵輥道的玻璃碎沒有清理干凈造成的。
3、白霧 白霧就是在玻璃下表面的中間,出現一條白色的痕跡,它一般出現在初始生產的前幾爐,這是由于陶瓷輥的表面溫度過高造成的,當玻璃進爐的初始幾十秒內,玻璃下表面直接受到熱傳導而四角卷曲,玻璃與陶瓷輥的接觸面變小,與陶瓷輥的摩擦力加大而造成的,隨著陶瓷輥表面溫度的下降會消失。我們可以在初始生產時把下部溫度設定得低一些,把下部的功率也設定得低一些,另外一定要連續生產,不能讓爐子空運轉,如果暫時不生產可以把加熱開關關掉,防止出現白霧。
4、彎曲 我們在生產鋼化玻璃時,如果出現彎曲一般是靠調整風壓,或者調節吹風距離來解決的,非常有效快捷。但有的操作工并不明白上下溫度的差異也會造成玻璃的彎曲,假設風柵段的吹風距離,風壓的大小是相等的話,如果玻璃四角向上彎,就說明下部溫度過低,相反如果玻璃的四角向下彎的話,說明下部的溫度過高,如果需要靠調節溫度來使玻璃平整的話,并非一兩爐就能解決,需要幾爐以后才行。
5、球面 這是在做6毫米以下薄玻璃而且版面比較大的時候出現的,可以通過溫度調整的功能把中間縱向的上下溫度各調高就可以了,有時候需要調高30度左右。(由縱向兩邊第2排起向中間遞增)。 一個優秀的操作工應該明白,溫度和光學性能的關系是:溫度高加熱時間長,成品率會高,但光學性能會差;反之溫度低,或加熱時間短,光學性能好,但成品率會低。這就需要我們認真總結,尋找最佳的效果。 溫度的高低與鋼化玻璃的顆粒度有很大的關系;在風壓相等的條件下,溫度高顆粒小,溫度低顆粒大。
二、 冷卻 與冷卻相關的參數:急冷風壓、急冷時間、冷卻風壓、冷卻時間、滯后吹風時間、風機等待頻率、風機提前時間、出爐速度以及其他與冷卻有關的機械方面的保證:上下風柵吹風距離、風管導流板的高低、進風口的流量調節螺栓。
1、 急冷風壓是指玻璃鋼化時需要的風壓,其原則是玻璃越薄風壓越大,玻璃越厚風壓越小。NORTH GLASS鋼化爐的風壓大小是通過電腦設置,改變進風口的開啟度,其數值是百分比。有風機變頻器的單位是通過電腦改變風機的頻率達到需要的風壓,其數值也是百分比。各種厚度的玻璃急冷時所需要的理論風壓如(表2單位:帕)3mm 4mm 5mm 6mm 8mm 10mm 12mm 15mm 19mm16000 8000 4000 2000 1000 500 300 200 200由于各國和各地的海拔高度和空氣密度不同,環境溫度不同以及風路的走向不同,實際需要的風壓與表2上的數值有所不同,須作調整,以滿足顆粒度的要求。
2、 急冷時間是指玻璃鋼化時所需要的時間(表3單位:秒)3mm 4mm 5mm 6mm 8mm 10mm 12mm 15mm 19mm3--8 10--30 40-50 50--60 80--100 100-120 150--180 250-300 300-3503、 冷卻風壓和冷卻時間是指玻璃急冷后,冷卻時需要的風壓,它的作用僅僅使玻璃冷卻到需要的溫度。其設定的原則是薄玻璃冷卻風壓要小于急冷風壓,厚玻璃冷卻風壓要大于急冷風壓。(表4 單位:帕)3mm 4mm 5mm 6mm 8mm 10mm 12mm 15mm 19mm1000 1000 1000 1000 1500 1500 2000 2000 2000(表5 單位:秒)3mm 4mm 5mm 6mm 8mm 10mm 12mm 15mm 19mm20 30 50 60 80 120 180 250 300 由于只是為了讓玻璃冷卻,冷卻風壓和冷卻時間的設置,要求并不嚴格,但要注意如果玻璃的自爆比較多的話,就應該把急冷風壓降低。如果風壓已經較低但自爆還是比較多,除了原料的中硫化鎳含量過高外,那就要檢查急冷時間是否太短了,如果有多工位的話,一般都有專門的冷卻段,冷卻時間和冷卻風壓可以不用設定。3、 滯后吹風時間是為了做彎玻璃而單獨設定的一個參數,玻璃出爐后不能馬上吹風,必須等到玻璃成型后才能吹風,它與玻璃的形狀和顆粒有很大的關系,滯后時間長,玻璃軟態時在風柵里的往復時間長,弧度會好,但玻璃的破損會多,顆粒會差,這就需要將這兩個參數有機地結合,找到最佳點。
4 、風機等待頻率和風機提前時間這兩個參數是為有風機變頻器的單位單獨設置的,玻璃在爐內加熱的時候并不需要風機作高速運轉,可以將頻率設低,等到玻璃出爐前再把速度提到需要的程度,其設置的原則是:玻璃薄等待頻率要高一些,玻璃厚等待頻率應該低一些,一般等待頻率比工作頻率低10—15赫茲較好。風機提前時間也就是從等待頻率提升到工作頻率所需要的時間,10赫茲約15—20 秒。如果等待頻率設定得低那么風機提前時間就要長一些,如果等待頻率設得高,風機提前時間可以短一些,設置得當可以節約電耗。
出爐速度也是一個與冷卻密切相關的一個參數。它的作用不容忽視,尤其是5型的設備為了減少炸口,一般出爐速度都調到600
上下風柵距離和玻璃的顆粒度也存在直接關系的,風柵距離玻璃距離越近玻璃冷卻風壓力也就越大相應顆粒就越碎;距離越遠結果相反。
附
第一點,輥道存在問題引起的鋼化玻璃平整度不良
1.1加熱輥道變形
通常,水平輥道
鋼化爐
的輥道是由熔融石英或陶瓷材料制成的,其具有很好的耐熱沖擊性和熱穩定性,但由于有時其內部結構的不均勻性可能導致在加熱時特別是高溫下產生熱變形。輥道的熱變形必然引起輥道的彎曲,也必然引起在其表面運動的玻璃產生變形。
1.2輥道被磨損
輥道經過長時間地使用和反復的清理,必然導致輥道的磨損,特別是在清理輥道上粘接的比較牢固的雜質時,通常都使用打磨的方法進行清理,長期的使用和多次的清理會導致輥道磨失不均,一方面在同一輥道上出現粗細不均或出現偏心,另一方面輥道與輥道之間有時由于不同時更換卻同時使用,粗細不均的新舊輥道或磨損程度不同的輥道同時使用也會導致輥道粗細不均。以上結果的出現將導致輥道運行表面的不平,玻璃在這種不平的輥道上最終被加熱到軟化溫度并在不平的輥道上進行傳動,軟化的玻璃肯定會出現變形,玻璃這種變形保留到玻璃被增強以后會使鋼化后的玻璃產生變形。
1.3風柵輥道變形
玻璃在加熱爐加熱后迅速被傳遞到風柵輥道上,此時玻璃仍處于軟化狀態,風柵輥道如果變形必然影響玻璃的平整度,而最容易使風柵輥道變形的原因主要有兩種:一是傳動輥道彎曲,二是輥道表面的隔熱材料缺損。
第二點,由于加熱溫度不均引起的熱變形
2.1玻璃在加熱時上下表面存在溫差
當玻璃被傳遞到加熱輥道上時,玻璃的下表面與輥道接觸,加熱輥道直接以傳導的方式與玻璃進行熱交換,玻璃的上表面則是通過熱輻射的方式加熱玻璃的上表面,下表面的傳熱速度高于上表面的傳熱速度,當不采取熱平衡輔助加熱時,玻璃的上表面溫度低于下表面的溫度,而在開始加熱時玻璃是典型的彈性體,玻璃的熱膨脹系數又比較高(玻璃的線膨脹系數為9×10/。C),由于下表面溫度高于上表面溫度,下表面的膨脹速度高于上表面,使玻璃向上彎曲即玻璃周邊翹離輥道,形成玻璃中間被加熱且只有中間被輥道支撐,當玻璃被繼續加熱時與輥道接觸的位置首先達到軟化溫度并承受玻璃的全部重量,玻璃的中間部位會發生“流動”變形,中問部位變薄導致出現輥道印痕甚至是光學變形,另一方面當玻璃全部被加熱到軟化溫度后玻璃展平,但溫差并未消失,這種帶有溫差的玻璃被均勻冷卻到室溫時玻璃熱面的收縮大于冷面的收縮而形成向熱面的彎曲。 附
(1)針對上下表面存在溫差,當玻璃向上彎曲時,說明玻璃上表面溫度高。應當降低上表面溫度,同時為保持玻璃整體的加熱溫度不變,適當提高下表面的溫度;當玻璃向下彎曲時,說明下表面溫度高與上表面溫度,需適當降低下表面溫度,同時提高上表面溫度。若在調節溫度時,鋼化成品率及鋼化質量受到影響,則分別適當延長加熱時間或減少加熱時間。
2.2中間和邊部存在溫差引起玻璃變形
玻璃在加熱爐內加熱時,如果最終玻璃的中部溫度高于邊部溫度,玻璃在冷卻過程中,熱的中間部位收縮大于冷的邊部收縮,最終玻璃被冷卻到室溫且溫差消失時,玻璃的邊部尺寸就會大于中間尺寸,在玻璃的邊部形成較大的壓縮應力,為平衡這種不均勻的應力玻璃呈現馬鞍型形狀。同樣,一塊玻璃在加熱爐內被加熱,如果最終延平面的溫度分布是邊部高于中部,玻璃在冷卻過程中,較熱的玻璃邊部收縮量大于較冷的中間部位收縮量,最終玻璃被冷卻到室溫且溫差消失時,玻璃的中間尺寸就會大于邊部尺寸,在玻璃的邊部形成較大的張應力狀態,為平衡這種不均勻的應力玻璃最終呈現鍋形狀態且這種狀態是雙向的,即玻璃中間的凸出會向兩個方向改變。 附
(2)針對因中間和邊部存在溫差引起的玻璃變形,如果玻璃呈現馬鞍型形狀時說明爐體保溫不好或者是溫度設定值邊緣偏低,需調節邊緣的溫度設定值;當玻璃呈現鍋底形狀時,若由于是鋼化爐加熱爐內溫度分布不均的原因造成,需暫不放玻璃,先空爐運轉,使爐內溫度分布均勻后然后再上片;若是溫度設定問題,需調整溫度設定參數,使爐內溫度分布均勻。
2.3隨機的溫度分布不均
以上兩種溫度分布不均主要是由于操作不當引起的,隨機的溫度分布不均可能由于設備狀態不良引起的,鋼化爐的加熱絲有局部的損壞、溫度傳感器的位置發生改變或失真、玻璃在輥道上的碼放不合理等均會使玻璃受熱不均,這種隨機的溫度分布不均將導致玻璃平面方向上在加熱時產生不均勻的溫度分布,玻璃在冷卻收縮時不同的區域發生不規則的和沒有規律的收縮將導致玻璃平整度不良。 附
(3)針對隨機的溫度不均,則需及時檢修設備,避免設備狀態不良,常清理溫度傳感器附近的玻璃渣,使溫度傳感器所感受的溫度是準確的爐溫,同時在鋼化爐上片時避免多爐以同一狀態碼
第三點,冷卻不均引起的熱變形
眾所周知,玻
璃加熱到軟化點之后被迅速冷卻,在玻璃的表面產生足夠的壓應力,在玻璃的內部產生與壓應力相平衡的張應力的過程就是玻璃的鋼化,鋼化后的玻璃在受到外力作用時首先釋放壓應力,然后再在玻璃表面產生張應力從而使鋼化玻璃的強度高于普通玻璃。鋼化玻璃是存在永久應力的玻璃,在玻璃內部應力不平衡時也會產生變形:當上表面的壓應力大于下表面的壓應力時為平衡應力玻璃向下彎曲,同樣,當下表面的壓應力大于上表面的壓應力時為平衡應力玻璃向上彎曲,玻璃在冷卻過程中由于上下兩表面冷卻速度不均,冷卻速度快的表面產生的應力大于冷卻
速度慢的表面。
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