一、引言
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,鋼化玻璃的用途越來越廣泛,其產(chǎn)品越來越豐富,事實(shí)上鋼化玻璃早已成為玻璃深加工家族中的最大成員,鋼化玻璃已成為人類生活中不可缺少的重要材料。鋼化玻璃是通過加熱和急冷使玻璃獲得很大的永久應(yīng)力,所以又稱為預(yù)應(yīng)力玻璃。若想消除這種應(yīng)力,只有再次加熱玻璃至接近軟化狀態(tài)。
二、鋼化玻璃的原理和特性
1.玻璃鋼化的工藝原理:是將經(jīng)過切、磨、洗后的普通優(yōu)質(zhì)平板玻璃送入鋼化爐,通過加熱(680℃~715℃)和淬冷,使玻璃內(nèi)產(chǎn)生很大的永久應(yīng)力—表面為壓應(yīng)力,內(nèi)部為張應(yīng)力,即玻璃產(chǎn)生了一種均勻而有規(guī)律分布的內(nèi)應(yīng)力,從而提高了玻璃的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。
其生產(chǎn)工藝流程是:
玻璃原片→檢驗(yàn)→切裁→掰邊→洗滌→干燥→鋼化→檢驗(yàn)→包裝→入庫
鋼化工藝流程是:
入片→加熱→淬冷→緩冷→卸片
2.鋼化玻璃的主要特點(diǎn)
1)機(jī)械強(qiáng)度大:當(dāng)鋼化玻璃受到荷載的壓力、彎曲或沖擊等外力作用時(shí),其著力表面受到壓應(yīng)力,而另一個(gè)表面受到張應(yīng)力。隨著荷載的增加,這個(gè)張應(yīng)力被鋼化玻璃表面原有的壓應(yīng)力逐漸沖減,直至完全抵消后才變?yōu)閺垜?yīng)力。由于玻璃的耐壓強(qiáng)度要比抗張強(qiáng)度幾乎大10倍,結(jié)果玻璃在鋼化后不但使表面得到增強(qiáng),而且也使其薄弱環(huán)節(jié)得以轉(zhuǎn)移。所以鋼化玻璃的耐壓強(qiáng)度,抗彎強(qiáng)度一般提高4~5倍,而抗沖擊強(qiáng)度可提高5~8倍。
2)熱穩(wěn)定性好:鋼化玻璃熱穩(wěn)定性的提高如同機(jī)械強(qiáng)度的增加一樣,也與其內(nèi)部應(yīng)力的大小和分布有關(guān)。當(dāng)玻璃表面受到急熱時(shí),內(nèi)層尚處于冷卻狀態(tài),這樣受熱面處于壓應(yīng)力,而內(nèi)層受張應(yīng)力。當(dāng)溫差過大、張應(yīng)力超過玻璃的抗張強(qiáng)度時(shí)即引起玻璃炸裂。而鋼化玻璃表層原有的壓應(yīng)力能夠抵消部分熱膨脹,緩解內(nèi)層的張應(yīng)力,所以鋼化玻璃的熱穩(wěn)定性可提高1.5~2倍。
3)安全性強(qiáng):玻璃的破裂是以裂紋缺陷為起點(diǎn)引起超過抗張強(qiáng)度的結(jié)果。雖然鋼化玻璃的薄弱點(diǎn)(張應(yīng)力區(qū))是在中心,通常并不存在微裂紋缺陷,但在高速?zèng)_擊、內(nèi)部結(jié)石等條件下,也會(huì)在張應(yīng)力層形成破裂起點(diǎn),裂紋在張應(yīng)力作用下向四周急劇擴(kuò)展、傳播,形成布滿許多裂紋、大小不同的集合群體。又由于鋼化玻璃是在壓應(yīng)力的封閉條件下突然破裂,所以破碎時(shí)其碎片是蜂窩狀小顆粒,成均勻無尖角的網(wǎng)狀顆粒,不易傷人,因此具有較好的安全性能,屬安全玻璃的一種。
三、水平軌道鋼化爐電氣設(shè)備包括:
1.裝片臺(tái)、加熱區(qū)、鋼化冷卻區(qū)、卸片區(qū)、操縱臺(tái)、電氣控制柜組成。其中裝片臺(tái)、加熱區(qū)、冷卻區(qū)及卸片臺(tái)均通過擺線針輪減速機(jī)帶動(dòng)鏈條傳動(dòng),鋼化冷卻區(qū)由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行迅速風(fēng)冷,風(fēng)道設(shè)置上下風(fēng)柵,控制玻璃鋼化的成品率。
2.水平軌道鋼化爐電氣控制系統(tǒng)
水平軌道式鋼化爐的電氣系統(tǒng)主要由裝片臺(tái)傳動(dòng)電機(jī)、加熱區(qū)傳動(dòng)電機(jī)、冷卻區(qū)傳動(dòng)電機(jī)、卸片臺(tái)傳動(dòng)電機(jī)、加熱冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)(HMI)、PLC、變頻器和各種現(xiàn)場儀表傳感器組成。全自動(dòng)水平軌道式鋼化爐具有手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)多種控制方式。鋼化爐的各個(gè)單元的啟動(dòng)、停止、參數(shù)設(shè)定全部通過HMI完成,同時(shí)HMI監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),億川變頻器在整個(gè)控制系統(tǒng)中作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)元件具有及其重要的作用。
億川變頻器在水平軌道式鋼化爐中的控制過程
1)裝片臺(tái)傳動(dòng)變頻器將玻璃制品按照設(shè)定速度輸送到加熱區(qū)加熱
2)加熱區(qū)傳動(dòng)變頻器根據(jù)設(shè)定速度反復(fù)運(yùn)動(dòng),玻璃制品均勻受熱
3)達(dá)到鋼化溫度,進(jìn)入冷卻區(qū),鼓風(fēng)變頻快速冷卻
4)冷卻區(qū)傳動(dòng)變頻器反復(fù)運(yùn)動(dòng),玻璃制品均勻冷卻
5)卸片臺(tái)傳動(dòng)變頻器將鋼化玻璃送出,完成一個(gè)工藝過程
6)所有變頻器通過總線控制,頻率設(shè)定、狀態(tài)讀入自動(dòng)完成
[$page] 3.億川變頻器在水平軌道式鋼化爐應(yīng)用中的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1)散熱良好:具有良好的散熱性能
2)結(jié)構(gòu)緊湊:體積緊湊可以并排安裝