玻璃热处理工业炉原理及设备LOGOLOGO改善玻璃材料及其制品性能的热加工方法。根据不同的目的,将玻璃加热到适宜的温度,再保温,然后在不同条件下冷却,从而改变玻璃内部结构或表面结构,以达到所要求的性能。常见的玻璃热处理有以下几种玻璃热处理heattreatmentofglassLOGO退火热处理晶化处理淬火消除玻璃热后效应处理分相热处理LOGO玻璃成形温度梯度不规则的热应力热应力能降低制品的机械强度和热稳定性,也影响玻璃的光学均一性形状、厚度、受冷却程度等的不同退火LOGO退火是一种热处理过程,可使玻璃中存在的热应力尽可能地消除或减少至允许值。除玻璃纤维和薄壁小型空心制品外,几乎所有玻璃制品都需要进行退火。玻璃退火所用的热工设备称为退火窑。玻璃退火所用的热工设备称为退火窑。LOGO玻璃的退火原理玻璃的退火,就是把具有永久应力的玻璃制品重新加热到玻璃内部质点可以移动的温度,利用质点的位移使应力分散(称为应力松弛)来消除或减弱永久应力。应力松弛速度取决于玻璃温度,温度越高,松弛速度越快。因此,一个合适的退火温度范围,是玻璃获得良好质量的关键。LOGO也称最高退火温度,保温3min能消除95%应力的温度,此时玻璃黏度为1012Pa·s左右。退火温度上限也称最低退火温度,保温3min只能消除5%应力的温度,此时玻璃黏度为1013.5Pa·s。退火温度上限与下限一般相差50~150°C退火温度下限退火温度范围在退火温度范围内确定某一保温均热的温度,称之为退火温度。LOGOLOGO退火工艺一次退火:玻璃制品成形后不冷却直接退火的工艺过程。二次退火:玻璃制品成形后先冷却后加热再退火的工艺过程。玻璃的退火工艺过程包括四个阶段:加热、保温、慢冷及快冷。LOGO加热保温慢冷快冷温度时间上限退火温度下限退火温度退火温度LOGO消除加热过程产生的温度梯度,并消除制品中所固有的应力本阶段的任务是将送入退火窑的玻璃制品加热到退火温度使制品在冷却后不再产生永久应力或仅产生微小的永久应力使该阶段的暂时应力不超过极限强度退火工艺过程加热保温慢冷快冷加热速度应保证制品在加热过程中产生的暂时应力不超过玻璃本身的极限强度,以防制品炸裂。慢冷阶段结束时温度必须小于或等于应变点温度,否则在快冷阶段重新产生永久应力而退火无效。暂时应力不可超过抗张极限。LOGO退火窑退火窑可按制品移动情况、热源和加热方式进行分类。按制品的的移动情况可将退火窑分为间歇式、半连续式和连续式三类。按热源和加热方法可将退火窑分为燃气窑、燃煤窑、燃油窑和电窑四类。它们的技术特性见表1无论是哪种类型的退火窑,要达到良好的退火质量,就必须保证实现规定的退火制度和窑断面上温度的均匀(在保温带和慢冷带尤其如此)LOGO表1几种退火窑的技术特性LOGOLOGO(a)网带式(b)辊道式(a)牵引式(b)隧道式aLOGOLOGO在半连续式退火窑中用得最多的是隧道式退火窑隧道式退火窑LOGO隧道式退火窑常用于大型、质量大,又没有特殊要求的一般制品的退火。LOGO辊道式退火窑用于延压玻璃、平板玻璃和浮法玻璃的退火。平板玻璃退火不好,将使切割发生困难,并且玻璃会发生翘曲(呈波形)或者玻璃带呈蛇形。因此退火时必须仔细掌握。辊道式退火窑辊道式退火窑有电热或火焰加热的,也有电—火焰联合加热的。LOGO电热元件装在加热带和慢冷带的窑顶和窑底,对玻璃的上、下两面进行加热,它与网带式退火窑的不同之处在于必须要上、下两面加热,这是因为退火制品是一块连续的厚玻璃板,只在靠窑墙处有以狭缝,板下面的热量难以传上来,所以板上面要另行加热。上、下两面的温度要十分接近。LOGO国外采用控制气流来加热或冷却玻璃板,如图8-26所示。玻璃板入退火窑后,如温度偏高时,将由板上、下两面的风罩来吸收热量,使玻璃板达到规定的退火温度。反之,如温度过低时,则反过来利用风罩前的加热器将鼓入的空气加热,热空气再使玻璃板的温度升高。这种退火窑内温度分布均匀,加热速度与冷却速度较快。LOGOLOGO普通玻璃+-玻璃物理钢化-淬火一、玻璃物理钢化原理物理钢化:把玻璃加热到软化温度以下、Tg点以上50~60oc后进行快速、均匀的冷却而得。玻璃外部因迅速冷却而固化,而内部冷却比较慢,当内部继续收缩时使玻璃表面产生压应力,而内部为张应力。二、淬火玻璃的特性1、抗弯强度大淬火玻璃+-LOGO2、抗冲击强度高3、热稳定性高4、安全性好、不能切割安全性:张应力造成的裂纹在玻璃内迅速扩散,同时受表面压应力保护作用不易散落。LOGO按其单项功能有:电加热和燃气加热、吊挂式与卧式、间歇式与连续式、接触式与气垫式。生产一般平钢化玻璃时,常采用电加热吊挂式间歇炉,生产高级轿车用钢化玻璃则采用电加热、气垫式的连续式钢化加热炉。钢化加热炉LOGOLOGO习惯上把平板中心面上的张应力称为“钢化强度”,简称钢化度。MM玻璃的淬火强度决定与冷却时的应力松弛强度,它随淬火温度的提高而增大,当达到某一值时,应力松弛程度不再增加,淬火强度趋于极值。LOGO消除玻璃热后效应处理玻璃加热后,体积发生膨胀,但冷却到原来的状态时,玻璃的收缩却没有恢复到原有状态,如果再过一些时间,玻璃不仅收缩到原有状态,反而进一步收缩到比原来状态更小,这就是热后效应。由于热后效应,使玻璃温度计产生零点的永久提高和零点的降低(或称零点的衰退),影响了温度计的准确度。将温度计在400一500℃下保持数十小时,然后缓慢冷却到室温,使玻璃结构达到平衡,温度计下泡的体积减少到一固定值,再充感温液,玻璃的热后效应则降低到最小值LOGO分相热处理在加热过程中,使玻璃内部产生质点迁移,某些组分浓集而分成化学成分不同的两个相,即分相。微孔玻璃和高硅氧玻璃制造中,必须进行分相热处理晶化处理使玻璃由非晶态转化为结晶态,分为核化和晶化两个阶段。LOGO