一、引言
隨著科學技術的迅速發展,鋼化玻璃的用途越來越廣泛,其產品越來越豐富,事實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力,所以又稱為預應力玻璃。若想消除這種應力,只有再次加熱玻璃至接近軟化狀態。
二、鋼化玻璃的原理和特性
1.玻璃鋼化的工藝原理:是將經過切、磨、洗后的普通優質平板玻璃送入鋼化爐,通過加熱(680℃~715℃)和淬冷,使玻璃內產生很大的永久應力—表面為壓應力,內部為張應力,即玻璃產生了一種均勻而有規律分布的內應力,從而提高了玻璃的強度和熱穩定性。
其生產工藝流程是:
玻璃原片→檢驗→切裁→掰邊→洗滌→干燥→鋼化→檢驗→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
1)機械強度大:當鋼化玻璃受到荷載的壓力、彎曲或沖擊等外力作用時,其著力表面受到壓應力,而另一個表面受到張應力。隨著荷載的增加,這個張應力被鋼化玻璃表面原有的壓應力逐漸沖減,直至完全抵消后才變為張應力。由于玻璃的耐壓強度要比抗張強度幾乎大10倍,結果玻璃在鋼化后不但使表面得到增強,而且也使其薄弱環節得以轉移。所以鋼化玻璃的耐壓強度,抗彎強度一般提高4~5倍,而抗沖擊強度可提高5~8倍。
2)熱穩定性好:鋼化玻璃熱穩定性的提高如同機械強度的增加一樣,也與其內部應力的大小和分布有關。當玻璃表面受到急熱時,內層尚處于冷卻狀態,這樣受熱面處于壓應力,而內層受張應力。當溫差過大、張應力超過玻璃的抗張強度時即引起玻璃炸裂。而鋼化玻璃表層原有的壓應力能夠抵消部分熱膨脹,緩解內層的張應力,所以鋼化玻璃的熱穩定性可提高1.5~2倍。
3)安全性強:玻璃的破裂是以裂紋缺陷為起點引起超過抗張強度的結果。雖然鋼化玻璃的薄弱點(張應力區)是在中心,通常并不存在微裂紋缺陷,但在高速沖擊、內部結石等條件下,也會在張應力層形成破裂起點,裂紋在張應力作用下向四周急劇擴展、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力的封閉條件下突然破裂,所以破碎時其碎片是蜂窩狀小顆粒,成均勻無尖角的網狀顆粒,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備包括:
1.裝片臺、加熱區、鋼化冷卻區、卸片區、操縱臺、電氣控制柜組成。其中裝片臺、加熱區、冷卻區及卸片臺均通過擺線針輪減速機帶動鏈條傳動,鋼化冷卻區由鼓風機進行迅速風冷,風道設置上下風柵,控制玻璃鋼化的成品率。
2.水平軌道鋼化爐電氣控制系統
水平軌道式鋼化爐的電氣系統主要由裝片臺傳動電機、加熱區傳動電機、冷卻區傳動電機、卸片臺傳動電機、加熱冷卻風機電機、監控計算機(HMI)、PLC、變頻器和各種現場儀表傳感器組成。全自動水平軌道式鋼化爐具有手動、半自動、自動多種控制方式。鋼化爐的各個單元的啟動、停止、參數設定全部通過HMI完成,同時HMI監控整個系統的運行狀態,億川變頻器在整個控制系統中作為動力驅動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)裝片臺傳動變頻器將玻璃制品按照設定速度輸送到加熱區加熱
2)加熱區傳動變頻器根據設定速度反復運動,玻璃制品均勻受熱
3)達到鋼化溫度,進入冷卻區,鼓風變頻快速冷卻
4)冷卻區傳動變頻器反復運動,玻璃制品均勻冷卻
5)卸片臺傳動變頻器將鋼化玻璃送出,完成一個工藝過程
6)所有變頻器通過總線控制,頻率設定、狀態讀入自動完成
[$page] 3.億川變頻器在水平軌道式鋼化爐應用中的設計特點
1)散熱良好:具有良好的散熱性能
2)結構緊湊:體積緊湊可以并排安裝