鋼化玻璃生產工藝及設備

楊建昌+王海東+王文堂

摘 要：主要介紹了鋼化玻璃生產工藝過程和鋼化玻璃生產線的主要設備及其功能，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：鋼化玻璃；生產工藝；生產方法；生產設備

中圖分類號：TQ171.6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.108

鋼化玻璃是指普通平板玻璃經過加熱-淬冷的方法或者其他方法處理后在玻璃表面形成壓應力層，以此提高玻璃的機械強度和耐熱沖擊強度的一種安全玻璃。當其破損時，會形成顆粒狀碎片，減少致傷危險。鋼化玻璃的抗沖擊強度比普通玻璃高4～7倍，抗彎強度比普通玻璃高2～4倍，并且可以有效防止熱炸裂。

1 鋼化玻璃生產工藝

1.1 鋼化玻璃生產方法

目前，主要有2種生產鋼化玻璃的方法，一種是物理鋼化法，還有一種是化學鋼化法。我們所說的鋼化玻璃通常特指通過物理鋼化法生產的鋼化玻璃。

1.2 物理鋼化法

將普通平板玻璃加熱到玻璃的軟化溫度附近，然后令其快速冷卻，從而使玻璃的機械強度和熱穩定性大大提高的生產方法就是物理鋼化法。物理鋼化法有很多種，按冷卻介質的不同可以分為氣體鋼化法、液體鋼化法、霧鋼化法和微粒鋼化法等。

1.3 化學鋼化法

通過化學方法改變玻璃表面的組成成分，提高玻璃表面壓應力，大大提高玻璃的機械強度和熱穩定性的生產方法就是化學鋼化法。

1.4 鋼化玻璃生產工藝流程

鋼化玻璃生產工藝流程為：玻璃→切割→磨邊→清洗干燥→鋼化→包裝。

2 鋼化玻璃生產設備

鋼化玻璃生產設備主要包括上片機、切割機、磨邊機、清洗干燥機和雙室鋼化爐。

2.1 上片機

上片機主要用于玻璃的取片和傳送。

2.2 切割機

玻璃采用皮帶+氣浮的傳送方式，傳送帶將玻璃輸送到切割臺面定位塊處，并通過一定的檢測確定玻璃板的位置。支撐面覆蓋毛氈。

切割橋由剛性抗扭曲好的金屬制成，由伺服電機通過精確的傳動裝置驅動。切割刀頭的動作包括X/Y/Z和刀頭旋轉等動作。切割刀頭的高度和壓力應根據玻璃情況自動調整，切割刀油自動注入到切割刀輪上。

除膜頭和切割頭共用一個橋架，除膜輪由馬達驅動，并且具有除膜除塵裝置。除膜輪的高度能夠根據磨輪大小和玻璃厚度自動調整，除膜壓力可以自動調整。切割機能夠自動檢測玻璃的原片尺寸、玻璃厚度，準確識別玻璃位置。

2.3 磨邊機

磨邊機主要用于加工直線平板玻璃平行雙邊，可對玻璃進行圓弧邊、平直邊等形狀的邊作磨削和拋光加工，也可修磨安全角。采用PLC控制觸摸式人機操作界面，既可自動操作，也可手動操作、選擇。輸入了加工速度和加工寬度參數后，機器將自動完成其加工參數的調整，并顯示調整后的參數。

2.4 清洗干燥機

清洗干燥機采用人機界面全自動控制系統，一切所需數據都可在控制面上看到，方便明了。整臺設備由輸送系統、進片段、清洗段、風干段、出片段、風系統、水系統和電氣控制系統等組成。

2.4.1 輸送系統

輸送系統采用膠輥輸送。

2.4.2 進片段

進片段為一個獨立的機架，上配有預淋部分，進片段兩側配有防護罩（防護罩為碳鋼防護罩，油漆處理），進片段配有積水盤，保證進端膠輥浸入水中10 mm，實現膠輥自潔凈的作用。

2.4.3 清洗段

清洗段有四組毛刷，噴頭噴出的水可形成扇形。清洗部分包括預淋部分，它采用的是帶平噴頭的水管。

2.4.4 風干段

風干段有三對風刀，每對風刀都有上下風刀，風刀采用不銹鋼材料。每把風刀的高低位置可以單獨手動調整，風干段內部有鋼板和隔音棉作隔音處理。

2.4.5 出片段

出片段為一個獨立的機架，上配有三組檢查燈，出片段兩側配有防護罩，防護罩為碳鋼防護罩，油漆處理。

2.4.6 風系統

風機安裝在隔音箱內，隔音箱四周裝有隔音棉和多孔板，能起到隔音的效果。隔音棉有多孔板保護，防止灰塵污染風機。

2.4.7 水系統

水箱安裝在架子下面，預淋部分一個水箱可使用潔凈的自來水。清洗段配一個整體水箱，帶有腳輪、手柄，可自由拖出清洗。

2.4.8 電氣控制系統

電氣控制系統包括一個控制柜，安裝在設備的出端附近。

2.5 雙室鋼化爐

鋼化爐是完成玻璃加熱鋼化過程的設備。玻璃的鋼化過程如下：①在上片段將玻璃均勻的擺放整齊；②送入加熱爐均勻加熱，加熱完畢后再送入風柵段急速冷卻，以完成鋼化；③輸送到下片段由人工完成下片裝箱。

雙室鋼化爐主要由放片臺、預熱爐、加熱爐、冷卻裝置、下片臺、風路系統和電氣控制系統組成。

2.5.1 放片臺

原片玻璃按照一定的方式擺放在放片臺上，按下啟動按鈕后，輥道開始載著玻璃向前移動，觸發過渡輥道附近的光電開關后，輥道停止轉動，玻璃在此等待下一個命令。

2.5.2 預熱爐

預熱爐采用上部強制純對流技術。玻璃進入預熱爐時，預熱爐的門打開，放片臺輸送輥道和預熱爐中的陶瓷輥道同步轉動，將玻璃送入預熱爐中，然后，預熱爐關閉爐門。玻璃在預熱爐中由輥道帶動，在設定的范圍內做往復運動，玻璃受熱快，并且均勻，加熱質量比其他方法更好。同時，可以保證陶瓷輥道不彎曲，不變形，延長預熱爐的使用壽命。

2.5.3 加熱爐

加熱爐的性能和配置與預熱爐一樣，即為上部強制純對流技術。

2.5.4 冷卻裝置

冷卻裝置是由冷卻風柵和輸送輥道組成的。

2.5.5 下片臺

下片臺為一個水平輥道段，表面纏繞耐熱仿倫繩。

2.5.6 風路系統

風路系統主要是由風機、送風管路和集風箱等組成的。

2.5.7 電氣控制系統

電氣控制系統主要包括上位計算機、PLC系統、變頻驅動系統、風機變頻器系統和加熱控制系統等。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕