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钢化玻璃生产过程中的节能
郭防
摘要：钢化玻璃是普通平板玻璃
经过物理或化学方法处理，使玻璃表面产生永久压应力层，
从而抵消使玻璃破坏的拉应力
，
而使其获得增强的一种二次加工制品。
它的机械强度和热稳<
/p>
定性都比普通平板玻璃高，
同时一般玻璃破坏时碎片块大并呈尖角
状，
锋利如刀，
极易伤人，
而钢化玻璃
破碎时，
碎片呈类似蜂窝状的钝角小颗粒，
不易伤人，
所以是应用较广的一种安
全玻璃。运用物理方法钢化玻璃，必须将普通平
板玻璃加热到
600
度以上，然后迅速冷却，
< br>这两项工序要耗费大量的热能与电能。
因此在钢化玻璃中的节能降耗，
许多科技人员作了大
量卓有成效的工作，并在生产中取得良好的效果。
关键字：钢化玻璃，节能，加热器。
<
/p>
ABSTRACT
：
Toughened
glass
is
common
flat
plate
glass
that
under
physics
or
chemistry
means dispose.
Inspire glass surface with permanence press stress
layer,thereby
counteract lead glass
bitch pull stress on up to,both the one strain two
degree
process ware of the whereas
gotten his obtain
enhance
。
Its mechanism
strength and
hot stability big city
ratio commonness flat plate glass high,at the same
time
commonly
glass
bitch
hour
fragment
piece
large
combine
submit
needle
corner
account
up,tartness as knife,pole easy injury
human,whereas toughened glass fracture
hour,fragment
submit
analogy
alveolate
obtuse
angle
smallness
grain,not
easy
injury
human,it was application compare expand
one strain security glass that so .Handle
physics approach toughened glass,must
should commonness flat plate glass heat to
600
degree
upwards,then
promptitude
cooling,section
be
able
to
fell
bad
news
among
the hot be able to and electricity be
able to of the this twain term process want
consume
slather
。
Wherefore at
toughened glass,the wrought of the heap science
and
technology personnel did know
clearly slather fruitful,combine at churn suffer
procure favorable effect
out
。
KEY
WORDS
：
Toughened
glass,Economy energy, Heat implement
一、加热过程中的节能方法
原理
现有的玻璃钢化工艺多采用电热
丝加热，
传热方式以对流为主。
若将红外加热技术应用于钢
化玻璃生产中，
则传热方式变成以辐射为主。
经理论计算，
钢化温度为
650-700
度中温区内，
辐射传热是对流传热的
7.9
倍，显然在加热过程中采用红外加热器可以实现节能。
红外辐射加热器是基于许多材料易于吸收红外线的特点，将一般的热能转变为红外辐射能，
直接辐射到被加热物体上，
引起物体分子的共振，
从而达到
以较低的能量与较快的速度把物
体加热到要求的温度。能透过大气的红外线一般分为三个
波段：近红外线波段
1-2.5
微米；
中红外线波段
3-5
微米；远红外线波段
8-13
微米。
普通红外线加热器
由于辐射的波长的范围太宽，
节能效果仍然不显著。
为提高热效
率，
必须
使红外线辐射加热器的辐射波长与被加热材料的吸收波
长范围一致。
为此，
首先必须寻找被
加
热材料的有效吸收波长。
每种材料都有其特殊的吸收特性，
也就
是它对某段波长的热能的
吸收较其他波段高。
从一些资料报导，
在一般加工工艺中，
玻璃的有效吸收波长范围是
2.4-6
微米；
在钢化玻璃加热过程中，
玻璃的有效吸收波长范围是
2.7-3
微米。
这基本上属中红外
波段并稍靠与近红外区域，
这波段相当于
704-843
度。
如
果达不到此温度，
就不能很好地钢
化玻璃；超过此温度就会浪费
热能。
其次就是寻找适宜的红外辐射加热器。
钨丝真空管可辐射近红外线，
波长不对应，
因此不适<
/p>
合于钢化玻璃工艺。
碳化硅属长波长的远红外辐射加热器，
不仅波长波长不对应，
其热效率
也较低，
不适用。
石英玻璃和陶瓷红外加热器能辐射中红外线，
所以比较适用。
石英玻璃品
种不同，
加热器的结构也不同，
辐射的红外线波长也不同。
根据
钢化玻璃吸收红外线的特性，
选择、
研究发展适应品种的石英玻
璃和适宜结构的红外加热器，
是一个十分重要的问题，
这
样才能调节石英玻璃加热器的红外辐射波长，
以适应钢化玻璃的红外吸
收特性，
从而达到提
高热效率的目的。
红外辐射加热的另一个特点是，
辐射传热不需要介质，
在真空中可传输，
在大气中传输中空
气的主要成
分氧气和氮气很少吸收红外线，所以损耗在介质和介质流动过程中的能量就很
少，据热工
计算，在
700-1000
度下辐射传热的利用率是对流传热的
5.7-7.4
倍。另外，红
外辐射加
热的还具有加热十分均匀的特点。
为了更好的发挥这个特点，
加
热器的形状十分重
要。
对于钢化平板玻璃来说，
从宏观看，
管形加热器的加热均匀性不如板形加热器。
实践证
明，
平板型加热器比较适宜，
它
利于提高钢化玻璃质量，
提高产品成品率和用于钢化难度更
大的
釉面玻璃。
所以，
必须强调，
钢化平板
玻璃用平板加热器效果最好，
任何需要反射器的
加热器都不如平
板玻璃有效。
因为在大多数情况下，
由于加热器产生的高温，<
/p>
反射表面不可
避免地变黑，过一段时间，从它的背面放射热量，使
反射器变成吸热器。
此外，
红外线具
有反射性，
在加热器中安装反射、
聚焦部件，
< br>使红外能定向辐射，
集中加热，
这就是红外节能常用的方
法。
二、急冷过程中的节能方法
1
、
采用变速电机调节鼓风机
为了获得钢
化所要求的适宜空气量和压力，往往采用以下三种方法调节：
1.
利用排气管中的蝶阀调节。
2.
利用多叶片进口阀调节。
3.
利用鼓风机的变速电机，进行变速调节。
现在蝶阀调节已很少应用，下边比较进口阀调节和变速调节的能耗。
（
1
）
加工玻璃厚度
假定加工的玻璃，
50%
为
4mm
厚
，
30%
为
5mm
厚，
10%
为
6mm
厚，
10%
为
6mm
以上。
（
2
）
工作条件
厚度（
mm
）
4 5 6 8
加工周期（
s
）
160 200 240 330
吹风时间（
< br>s
）
90 100 110 130
压力（总数的
%
）
100
55 40 15
（
3
）要求功率<
/p>
厚度（
mm
）
4 5 6 8
进口阀角度（。）
0 30 45 65
要求功率（总数的
%
）
100 75 65 55
旋转速度（总数的
%<
/p>
）
100 75 60 35
（
4
）能耗的统计
经验表明，在空载是采用关闭调节阀，鼓风机还要使用其功率的约
30%
。采用变速电动机调
节，鼓风机仅使用它功率的约
10
%
。直流电机从无效速度到工作速度的加速时间，对
4mm
厚
的玻璃约需要
15s
，
对
5mm
厚的玻璃约
12s
，
对
6mm
厚的玻璃约需要
10s
对更厚的玻璃约
5s
。
减速时间几乎与加速时间相等。
采用变速电机调节钢化风量和压力，每年节电几乎达
18
万千瓦时。而鼓风机直流电机增加
的资金可以在三
年内得到补偿，同时，变速调节还可以大大降低噪音。
2
、
采用鼓风机和空压机降低总功率
根据
经验，
钢化薄于
4mm
的玻璃，
要大大提高鼓风机的功率。
如：
6mm
玻璃的最佳功率为
3.5kw
每平方米，
5mm
玻璃为
10-20kw
每平方米
,4mm
玻璃为
4
0-80kw
每平方米
,3.8mm
玻
璃为
50-100kw
每平方米
,3.
2mm
玻璃为
140-280kw
每平
方米
,3mm
玻璃为
200-400k
w
每平方米。
可以看出，
3.8mm
以下玻璃所要求的鼓风机功率就不经济了，所以对薄于
4mm
的玻璃，常常
使用鼓风机加空压机的办法
，
以减小设备的总负荷。
空压机连续工作，
在每次急冷后再把空
气充入储气罐。例如芬兰
Tamgla
ss
公司的钢化炉，在钢化
3mm
玻璃
时，使用
40-50kw
每平
方米的鼓
风机，加功率
15kw
每平方米的空气压缩机，使设备的总功率
减小了
100-300kw
每
平方米。
三、结束语
经验证明，在钢化玻璃加热过程中，采用石英玻璃红外加热器，可使玻璃吸收的热量增加
2-3
倍。红外加热技术是节约能源，提高成品率，改进质量的有效途径。在急冷过程
中，对
于
4mm
以上的玻璃，
采用直流电机或带有变频器的交流电机，
改变电机的速度，
可以变化鼓
风机的旋转速度，从而调节风量和风压，使同一台钢化设备每年节
电近
20
万
kw/h.
。
参考文献：夏大全主编玻璃工业技术。℃
平板玻璃的钢化
贾
飞
<
/p>
摘要：
玻璃的生产已经有上千年的历史，
一直到近代才有较大的发展。
由于玻璃的结构以及
生产过程中产
生的各种缺陷，
使得玻璃的实际强度远低于理论强度。
为了提高
强度，
我们采
用热处理和化学处理的方法，
使玻璃表面产生永久压应力层，
从而抵消使玻璃破坏的拉应力，
而使其获得增强的一种二次加工制品。
它的机械强度和热稳定性都比普通平板玻璃高
，
即使
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