玻璃水雾钢化技术及装备.pdf

一种玻璃水雾钢化技术及装备，涉及玻璃深加工领域，特别是玻璃钢化技术和装备，用于玻璃的钢化处理。
    目前，平板玻璃的钢化主要有物理钢化和化学钢化二类，物理钢化主要有空气风冷、微粒钢化、液体（如油类）等几类，化学钢化主要为硝酸盐类的离子交换法，还有用液体冷却的同时又进行离子交换的物理化学钢化。这几种方法有的能耗较大（如风冷式），有的在冷却时由于是玻璃受热后插入冷却介质（如固态微粒、油类等或硝酸盐溶液）中，因此对于面积较大的玻璃板来说容易受热不均而影响质量和成品率。

    本发明的目的在于发明一种水雾钢化技术并设计配套的喷雾排气装备，以使玻璃在钢化过程中冷却更均匀，能耗更小。

    本发明属于物理钢化的范畴，类似于气体法，但使用的冷却介质不是空气，而是雾化水，本发明的特征在于以雾化水为冷却介质，对玻璃进行钢化处理。水的比热较大，所有的液体中水的气化热也是最高的，在玻璃的钢化过程中，水雾连续不断地喷到加热后的玻璃表面，呈微粒状的雾化水迅速吸热成为100℃的水，再气化，利用水的比热大及气化热高这一特点，将玻璃表面地大量热瞬间带走（吸收），使玻璃淬火钢化，在玻璃表面造成永久性的压缩应力，从而提高玻璃的抗张能力，使玻璃钢化。本发明涉及的水雾（雾化水）可由压缩空气喷吹法、蒸汽喷吹法或液压喷雾法等喷向被加热的玻璃表面，由于雾化水接触到赤热的玻璃后会迅速吸热并气化膨胀，若令其自由扩散，则会影响玻璃的均匀冷却，易使玻璃炸裂。为此，本发明设计有独特的喷雾排气装备，使得已气化和膨胀的水气可就地抽走，而不会沿着玻璃表面扩散。

    附图是玻璃水雾钢化喷雾排气装备的结构示意图（局部）。如附图所示，1为底板，2为隔板，3为喷嘴，4为排气孔。隔板2为连在一起的周边封闭结构，其上端为敞开式，下端固定在底板1上，形成一桶状结构。喷嘴3为一喷管，其用于喷水雾，它穿过底板1上隔板2封闭的底板中央，并与底板1固定相接。喷嘴3周围的底板1上开有若干排气孔4，通过排气孔4可将隔板2内水雾气化后的气体抽走，如附图所示，玻璃水雾钢化喷雾排气装备是在底板1上有若干个由隔板2围成的桶状结构，且相互并列连接排布在底板1上，类似于蜂窝剖面的栅格形结构。每个桶状结构内均有一喷嘴3和若干排气孔4。在对玻璃进行钢化处理时，该喷雾排气装备栅格的开口一端接近加热后的玻璃（或加热后的玻璃接近栅格的开口一端），每个桶状结构中的喷嘴3喷出的水雾喷到加热后的玻璃表面上后气化，该气体通过喷嘴3周围的排气孔4被抽气机抽走，而很少会扩散到周围的桶状结构中，这样就使得玻璃的冷却较均匀，从而使玻璃的钢化效果较好。本发明涉及的桶状结构横向剖面可以是方形、三角形、园形等几何形状，底板1上排气孔4的密度也可变化。

    以往用空气做冷却介质对玻璃进行钢化处理时，由于空气的比热较小等因素的影响，为了在瞬间将加热后玻璃表面的大量热带走，只有加大其单位时间的用量，目前一段都采用175～200KW的大风机。而采用本发明后由于水的比热较大，气化热高，因此冷却介质的用量就可大为减少，从而降低能耗，试验证明：通过采用玻璃水雾钢化技术及配套的喷雾排气装置，能耗比气体法节约20%左右。本发明还具有改善玻璃表面性能的作用：水与赤热的玻璃接触有利于溶解玻璃在高温下其内部向表面扩散的碱离子，降低玻璃表面的碱离子浓度，从而进一步提高玻璃钢化后的化学稳定性，这一点特别有利于抗玻璃发霉。由于水的冷却强度高，因此本发明可钢化一般气体、液体和微粒（固体）钢化法所不能钢化的3mm以下薄玻璃。本发明还具有冷却介质易得、成本低、不污染环境等优点。