加工无机非金属材料的设备的制造方法
【专利摘要】公开了一种加工无机非金属材料的设备，该设备包括：第一上压延辊和第一下压延辊，彼此平行地布置并用于将熔融态无机非金属材料压延成软化的无机非金属材料；第二下压延辊和第二上压延辊，彼此平行地布置；支撑装置，设置在第一上和下压延辊与第二上和下压延辊之间，用于支撑软化的无机非金属材料并将其从第一上和下压延辊引导至第二上和下压延辊，其中，第二上压延辊和第二下压延辊被构造为能够沿相反的方向旋转，使得软化的无机非金属材料经过其间的间隙，在它们沿相反的方向旋转时，第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙具有最大值和最小值，该间隙的最小值能够使得处于第二上压延辊与第二下压延辊之间的软化的无机非金属材料断开。
【专利说明】
加工无机非金属材料的设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及无机非金属材料领域，特别涉及一种加工无机非金属材料的设备。
【背景技术】
[0002]无机非金属材料的成型工艺包括诸如浇注成型、塑性成型、压制成型、喷涂法成型、缠绕法成型、抄取法成型、层压法成型、薄片挤压成型、纺织工艺法成型、造粒成型、吹制成型、压延成型、拉制成型、浮法成型的各种成型工艺。例如，诸如玻璃液的熔融无机非金属材料的成型工艺包括压制法、吹制法、浇注法、压延法、拉制法和浮法等。
[0003]通常，由熔融态无机非金属材料通过浇注、压制、压延、拉制、浮法等成型方法得到热态的软化材料，将该材料冷却之后或经过热处理继而冷却之后，将冷态(例如，常温状态)的该材料切割成规定的尺寸。
[0004]例如，一种传统的玻璃制造工艺包括:将原料粉碎、称量并混合以得到配合料，将配合料熔化、澄清和均化以得到玻璃液，将玻璃液浮法成型、退火并切割，以得到制品。
[0005]例如，中国专利公布CN102531339A公开了一种微晶玻璃的连续成形方法以及微晶玻璃的连续成形设备，该方法包括:熔解步骤，将玻璃原料熔解而得到熔融玻璃;成形步骤，将熔融玻璃压延成形为带状而得到带状板玻璃;结晶化步骤，令带状板玻璃保持于晶核形成与结晶成长进行的温度，令晶核形成，同时结晶化为带状微晶玻璃板，之后，缓慢冷却带状微晶玻璃板而得到带状微晶玻璃板;以及切断步骤，切断带状微晶玻璃板。
[0006]例如，中国专利公布CN103553557A公开了一种高炉熔渣生产铸石的连铸压延工艺方法及其设备，该方法包括:高炉熔渣转移至成分调质搅拌池中，加入改质剂和着色剂，搅拌均匀;熔渣通过渣口进入一次降温区初步成型得到坯壳，然后进入二次降温区辊道;二次降温区保证初步成型的坯壳顺利进入保温箱辊道中进行下一步的冷却最终成型;在保温箱中冷却，喷涂釉质材料进行表面着色处理，冷却得到成型产品；成型产品进行定尺寸切割处理，并进行表面打磨抛光得到成品铸石。
[0007]在上述传统的玻璃制造工艺、中国专利公布CN102531339A和中国专利公布CN103553557A中，均是将冷态的中间产品切割成规定的尺寸。
[0008]在现有技术中切割已成型的冷态无机非金属材料而不切割热态软化无机非金属材料的原因在于，不存在合适的设备来将热态软化的无机非金属材料切割成小尺寸。具体地讲，热态软化的无机非金属材料的芯部可通常具有熔融状态，在使用现有的切刀切割该材料时，熔融状态的芯部会流出，使得切割失败或者切割后的制品不具有合格的尺寸或形状。在使用诸如压延或浮法的成型方法使熔融态材料成型的情况下，可以降低压延机或锡槽的出料速度，以使得成型的无机非金属材料在行进至切刀时温度已降至适合于切刀切割的规定的温度以下;然而，降低的出料速度不利于连续化生产。因此，在现有技术中，为了保证连续化生产，不得不切割已成型的冷态无机非金属材料，而不切割热态软化无机非金属材料。这导致用于对大尺寸的热态中间产品进行输送和/或热处理的设备(例如，辊道窑)的尺寸和建造成本巨大。例如，用于玻璃、微晶玻璃或微晶石材的热处理设备通常具有几十米甚至大约700米的长度。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的一个目的在于提供一种加工无机非金属材料的设备。
[0010]本实用新型的另一目的在于提供一种能够解决上述技术问题中的至少一个技术问题的加工无机非金属材料的设备。
[0011]本实用新型的又一目的在于提供一种能够使软化的无机非金属材料容易地断开的加工无机非金属材料的设备。
[0012]本实用新型的再一目的在于提供一种能够保证连续化生产的加工无机非金属材料的设备。
[0013]本实用新型的再一目的在于提供一种能够使软化的无机非金属材料容易地断开且保证连续化生产的加工无机非金属材料的设备。
[0014]根据本实用新型的加工无机非金属材料的设备包括:第一上压延辊；与第一上压延辊平行地布置的第一下压延辊，其中，第一上压延辊和第一下压延辊用于将熔融态无机非金属材料压延成软化的无机非金属材料;第二下压延辊;与第二下压延辊平行地布置的第二上压延辊；以及支撑装置，设置在第一上压延辊和第一下压延辊与第二上压延辊和第二下压延辊之间，用于支撑软化的无机非金属材料并将软化的无机非金属材料从第一上压延辊和第一下压延辊引导至第二上压延辊和第二下压延辊，其中，第二上压延辊和第二下压延辊被构造为能够沿相反的方向旋转，使得软化的无机非金属材料经过第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙，在第二上压延辊和第二下压延辊沿相反的方向旋转时，第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙具有最大值和最小值，第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙的最小值能够使得处于第二上压延辊与第二下压延辊之间的软化的无机非金属材料断开。
[0015]根据本实用新型的一方面，将第一上压延辊的中心和第一下压延辊的中心连接的虚拟线具有相对于竖直方向的+2°至+10°的角度。
[0016]根据本实用新型的一方面，第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙的最大值与断开的软化的无机非金属材料的主体的厚度相同。
[0017]根据本实用新型的一方面，第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙的最小值是零，或大于零且不超过4mm以能够使经过第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙的无机非金属材料自然地断开。
[0018]根据本实用新型的一方面，第二下压延辊具有圆柱形的主体，第二上压延辊包括圆柱形的主体和从其圆柱形的主体向外突出的突起部。
[0019]根据本实用新型的一方面，突起部具有圆形、弧形、椭圆形或多边形的轮廓。
[0020]根据本实用新型的一方面，所述突起部为多个突起部。
[0021]根据本实用新型的一方面，第一上压延辊、第一下压延辊、第二下压延辊和第二上压延辊中的至少一个包括设置在其中的冷却部件。
[0022]根据本实用新型的一方面，第二上压延辊的突起部从主体突出的高度与主体的外径之比在0.01-0.5的范围内。
[0023]根据本实用新型的一方面，第一上压延辊和第一下压延辊之间的间隙的中心比第二下压延辊和第二上压延辊之间的间隙的中心高。
[0024]根据本实用新型的一方面，将第一上压延辊和第一下压延辊之间的间隙的中心与第二下压延辊和第二上压延辊之间的间隙的中心连接的虚拟线相对于水平方向倾斜+5°至+12°的角度。
[0025]根据本实用新型的一方面，将第一上压延辊和第一下压延辊之间的间隙的中心与第二下压延辊和第二上压延辊的主体之间的间隙的中心连接的虚拟线相对于水平方向倾斜+5°至+12°的角度。
[0026]根据本实用新型的一方面，第一上压延辊和第一下压延辊中每个的外径与第二下压延辊和第二上压延辊的主体中的每个的外径之比在I.1-3的范围内。
[0027]根据本实用新型的一方面，第一上压延辊与第一下压延辊之间的间隙与第二上压延辊和第二下压延辊之间的间隙的最大值之间的比值在1.05-10的范围内。
[0028]根据本实用新型的一方面，第二下压延辊具有圆柱形的主体，第二上压延辊是偏心棍O
[0029]根据本实用新型的一方面，第二下压延辊和第二上压延辊均具有圆柱形的主体，所述设备还包括连接到第二上压延辊以用于使第二上压延辊相对于第二下压延辊升降的升降装置。
[0030]根据本实用新型的一方面，支撑装置是托板水箱或者包括多个辊的辊单元。
[0031]根据本实用新型的一方面，所述设备还包括设置在第二上压延辊和第二下压延辊的下游以用于传送已经经过第二上压延辊和第二下压延辊之间的间隙的无机非金属材料的传送装置。
[0032]根据本实用新型的加工无机非金属材料的设备和通过该设备执行的方法可以顺利地使软化的无机非金属材料断开。
[0033]此外，根据本实用新型的加工无机非金属材料的设备和通过该设备执行的方法可以顺利地使热态软化的无机非金属材料断开，而不必使热态成型的无机非金属材料充分冷却之后执行切断，因此，能够保证连续化生产。
【附图说明】
[0034]图1是根据本实用新型一个示例性实施例的加工无机非金属材料的设备的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0035]现在将在下文中详细地描述根据本实用新型示例性实施例的加工无机非金属材料的设备。
[0036]本说明书中使用的术语“无机非金属材料”可表示各种无机非金属材料，而没有具体限制，例如，玻璃、微晶玻璃、陶瓷、石材、水泥、耐火材料、碳素材料、多孔材料，等等。本说明书中使用的术语“软化无机非金属材料”或“软化的无机非金属材料”可表示具有固态的外壳但总体上柔软以便于进一步机械加工的无机非金属材料，其可包括热态柔软的无机非金属材料。例如，“软化无机非金属材料”或“软化的无机非金属材料”可包括温度在450°C、500°C、550°C、600°C、650°C、700°C、750°C、800°C、850°C、900°C、950°C、1000°C、1050°C、 1100°C、1150°C、1200°C、1250°C、1300°C、1350°C、1400°C、1450°C、1500°C、1550°C、1600°C、 1650°C或1700°C，或者这些数值限定的任何范围(例如500°C-1600°C、550°C-1500°C、600 °C_1400°C、650°C-1300°C、700°C-1250°C、750°C-1200°C、800°C-1150°C、850°C-1100°C、 900 °C -1050 °C或950 °C -1000 °C)内的热态软化的无机非金属材料。
[0037]图1是根据本实用新型一个示例性实施例的加工无机非金属材料的设备的示意性剖视图。参照图1，根据本实用新型一个示例性实施例的加工无机非金属材料的设备100包括:第一上压延辊120;与第一上压延辊120平行地布置的第一下压延辊110,其中，第一上压延车昆120和第一下压延辑110用于将恪融态无机非金属材料9压延成软化的无机非金属材料 10;第二下压延辊130;与第二下压延辊130平行地布置的第二上压延辊140;以及支撑装置 160,设置在第一上压延辊120和第一下压延辊110与第二上压延辊140和第二下压延辊130 之间，用于支撑软化的无机非金属材料10并将软化的无机非金属材料从第一上压延辊120 和第一下压延辊110引导至第二上压延辊140和第二下压延辊130,其中，第二上压延辊140 和第二下压延辑130被构造为能够沿相反的方向旋转，使得软化的无机非金属材料10经过第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G。在第二上压延辊140和第二下压延辊 130沿相反的方向旋转时，第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G具有最大值和最小值。第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G的最小值能够使得处于第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的软化的无机非金属材料10断开。[〇〇38] 第一上压延辊120和第一下压延辊110沿相反的方向旋转。这里所述的“第一上压延辊120和第一下压延辊110沿相反的方向旋转”可以表示在图1的示意性剖视图中第一上压延辊120的旋转方向与第一下压延辊110的旋转方向相反，以使得熔融态无机非金属材料9能够顺利地经过第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙。在第一上压延辊120 和第一下压延辊110沿相反的方向旋转的过程中，第一上压延辊120和第一下压延辊110的彼此最靠近的两个部分的切线方向可以平行或者相同。
[0039]图1中所示的X方向和Z方向可以是在水平面内彼此垂直的水平方向，S卩，X方向和Z 方向一起限定水平面。图1中所示的Y方向可以是竖直方向，S卩，Y方向垂直于X方向和Z方向一起限定的水平面。
[0040] 第一上压延辊120沿着Z方向延伸，S卩，第一上压延辊120具有平行于Z方向的轴向。 第一上压延辊120可具有圆形的横截面和长方形的纵截面。也就是说，沿着第一上压延辊 120的轴向，第一上压延辊120具有相同或基本相同的横截面以及均匀的外径。换言之，第一上压延辊120可具有圆柱形的主体。
[0041]第一下压延辊110沿着Z方向延伸，S卩，第一下压延辊110具有平行于Z方向的轴向。 第一下压延辊110可具有圆形的横截面和长方形的纵截面。也就是说，沿着第一下压延辊 110的轴向，第一下压延辊110具有相同或基本相同的横截面以及均匀的外径。换言之，第一下压延辊110可具有圆柱形的主体。
[0042]第一上压延辊120与第一下压延辊110隔开地设置以具有间隙，使得熔融态无机非金属材料9经过第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙并冷却成型为软化的无机非金属材料10。软化的无机非金属材料10的厚度与第一上压延辑120和第一下压延辑110之间的间隙对应，例如，相等或基本相等。第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙可在6mm至220mm、7mm至190mm、8mm至160mm、9mm至130mm、10mm至110mm、11mm至90mm、12mm至 70mm、13mm 至 60mm、14mm 至50mm、14 ? 5mm 至 40mm、15mm 至35mm或 15 ? 5mm 至30mm的范围内。 [〇〇43]熔融态无机非金属材料9可具有任何合适的温度，例如高于500°C、550°C、600°C、650 °C、700 °C、750 °C、800 °C、850 °C、900 °C、950 °C、1000 °C、1050 °C、1100 °C、1150 °C、1200 °C、 1250°C、1300°C、1350°C、1400°C、1450°C、1500°C、1550°C、1600°C、1650°C、1700°C、1750°C、 1800°(:、1850°(:、1900°(:或1950°(:的温度。软化的无机非金属材料10可具有450°(:、500°(:、 550 °C、600 °C、650 °C、700 °C、750 °C、800 °C、850 °C、900 °C、950 °C、1000 °C、1050 °C、1100 °C、 1150°C、1200°C、1250°C、1300°C、1350°C、1400°C、1450°C、1500°C、1550°C、1600°C、1650°C 或1700°C，或者这些数值限定的任何范围(例如500°C-1600°C、550°C-1500°C、600°C-1400 °C、650°C-1300°C、700°C-1250°C、750°C-1200°C、800°C-1150°C、850°C-1100°C、900°C-1050°C 或950°C-1000°C)内的温度。
[0044]第一上压延辊120可以包括设置在其中的冷却部件121，例如冷却水管道。第一下压延辊110可以包括设置在其中的冷却部件111，例如冷却水管道。如图1中所示，冷却部件 121和111分别设置在第一上压延辊120和第一下压延辊110的中心，但是本实用新型不限于此。例如，第一下压延辊和第一上压延辊中的冷却部件可设置在任何合适的位置，例如，多个冷却部件沿第一下压延辊和第一上压延辊的外表面依次设置在第一下压延辊和第一上压延辊内的靠近第一下压延辊和第一上压延辊的外表面的位置，以具有提高的冷却效率。
[0045]第一上压延辊120和第一下压延辊110的尺寸不受具体限制。第一上压延辊120和第一下压延混110中的每个的外径可以为20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、 100mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、210mm、 240mm、270mm、300mm、330mm、350mm、400mm，或在这些数值限定的任何范围(例如20mm-400mm、30mm-350mm、40mm-330mm、50mm-300mm、60mm-270mm、7 0mm-240mm、80mm-210mm、90mm-200mm、100mm-190mm、110mm-180mm、120mm-170mm、130mm-160mm、140mm-150mm)内。第一上压延辊120和第一下压延辊110可以具有基本相同的外径。然而，本实用新型不限于此。第一上压延辊120和第一下压延辊110可具有不同的外径。具体地讲，第一上压延辊120的外径可大于第一下压延辊110的外径;或者可选择地，第一下压延辊110的外径可大于第一上压延辊 120的外径。
[0046]将第一上压延辊120的中心和第一下压延辊110的中心连接的虚拟线可具有相对于Y方向(S卩，竖直方向)的+2°至+10°、+3°至+9°、+4°至+8°、+5°至+7°或+5.5°至+6.5°的角度。这里的符号“+”(正)可表示将第一上压延辊120的中心和第一下压延辊110的中心连接的虚拟线相对于Y方向在顺时针方向上偏移。该角度使得便于向比第一上压延辊120和第一下压延辊110相对低地设置的第二上压延辊140和第二下压延辊130传送软化的无机非金属材料10。[〇〇47]第一上压延辊120和第一下压延辊110可以由任何合适的材料制成，例如由金属或陶瓷制成。优选地，第一上压延辊120和第一下压延辊110可由耐热的金属或陶瓷制成。
[0048]根据本实用新型一个示例性实施例的加工无机非金属材料的设备100还可包括用于向第一上压延辊120和第一下压延辊110供应熔融态无机非金属材料9的流液槽150。
[0049]第二下压延辊130沿着Z方向延伸，S卩，第二下压延辊130有平行于Z方向的轴向。第二下压延辊130可具有圆形的横截面和长方形的纵截面。也就是说，沿着第二下压延辊130的轴向，第二下压延辊130具有相同或基本相同的横截面以及均匀的外径。换言之，第二下压延辊130可具有圆柱形的主体。
[0050]第二上压延辊140在第二下压延辊130的上方与第二下压延辊130平行地设置。因此，第二上压延辊140也沿着Z方向延伸，S卩，第二上压延辊140具有平行于Z方向的轴向。沿着第二上压延辊140的轴向，第二上压延辊140具有相同或基本相同的横截面。第二上压延辊140可具有长方形的纵截面。第二上压延辊140包括圆柱形的主体141和从圆柱形的主体 141向外突出的突起部142。
[0051]突起部142可具有正态分布曲线形的轮廓。然而，突起部142的形状不限于此。突起部142还可以具有诸如圆形、半圆形、弧形、椭圆形、正弦曲线形、抛物线形或多边形的任何合适的轮廓。所述多边形可包括三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等。优选地，主体141与突起部142之间具有平滑的过渡部。优选地，突起部142具有缓变(例如，非尖锐)的轮廓，从而可以顺畅地断开软化的无机非金属材料10。
[0052]第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G可以表示第二上压延辊140的外表面与第二下压延辊130的外表面之间的最短距离。第二上压延辊140和第二下压延辊 130之间的间隙G可以与处于第二上压延辊140与第二下压延辊130之间的软化无机非金属材料的厚度相同或基本相同。因为第二上压延辊140包括圆柱形的主体141和从圆柱形的主体141向外突出的突起部142,所以随着第二上压延辊140和第二下压延辊130沿相反的方向旋转，第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G具有最大值和最小值。间隙G的最大值可以是当突起部142不接触软化无机非金属材料10时主体141的外表面与第二下压延辊130的外表面之间的最短距离。间隙G的最小值可以是当突起部142最靠近第二下压延辊 130时突起部142的顶端与第二下压延辊130的外表面之间的距离。[〇〇53]间隙G的最大值可以与待断开的(例如，已经经过第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G，但是未断开的)或已断开的软化无机非金属材料的主体(例如，平板形主体)的厚度相同或基本相同。然而，本实用新型不限于此。间隙G的最大值可以大于软化无机非金属材料10的厚度，也大于已断开的软化无机非金属材料11或12的主体的厚度，使得第二上压延辊140的主体不接触软化无机非金属材料10。优选地，间隙G的最大值小于软化无机非金属材料10的厚度，使得软化无机非金属材料10在经过第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G时被减薄。[〇〇54]当第二上压延辊140旋转使得突起部142最靠近第二下压延辊130时，突起部142的最外端可以与第二下压延辊130的外表面接触。也就是说，第二下压延辊130与第二上压延辊140之间的间隙G的最小值可以为零。然而，本实用新型不限于此。第二下压延辊130与第二上压延辊140之间的间隙G的最小值可以足够小但是不为零，使得经过第二下压延辊130 与第二上压延辊140之间的间隙G并具有小厚度的无机非金属材料自然地断开。
[0055]例如，第二下压延辊130与第二上压延辊140之间的间隙G的最大值可在5mm至 200mm、6mm至170mm、7mm至140mm、8mm至110mm、9mm至80mm、10mm至60mm、11mm至50mm、12mm至 45mm、13mm至40mm、14mm至35mm、15mm至30mm或16mm至25mm的范围内。第二下压延混130与第二上压延辑140之间的间隙G的最小值可以在不超过4mm、不超过3mm、不超过2mm、不超过 1mm、不超过0? 7mm、不超过0? 4mm、不超过0.2mm或不超过0? 1mm的范围内。
[0056]第二下压延辊130和第二上压延辊140的主体141可以具有基本相同的外径。然而，根据本实用新型示例性实施例的加工无机非金属材料的设备100不限于此。第二下压延辊 130和第二上压延辊140的主体141可具有不同的外径。具体地讲，第二下压延辊130的外径可大于第二上压延辊140的主体141的外径;或者可选择地，第二上压延辊140的主体141的外径可大于第二下压延辊130的外径。第二下压延辊130和第二上压延辊140的主体141中的每个的外径可以为20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、 130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、210mm、240mm、270mm、300mm、 330mm、350mm、400mm，或在这些数值限定的任何范围(例如20mm-400mm、30mm-350mm、40mm-330mm、50mn1-300nin1、fi0mm-270mn1、70mm-240mn1、80mm-21 0mm、90mm-200mn1、100mm—190mm、 110mm-180mm、120mm-170mm、130mm-160mm、1 40mm-1 50mm)内。第二上压延混 140的突起部 142 从主体141突出的高度与主体141的外径之比可在0.01-0.5、0.02-0.4、0.03-0.3、0.04-0.2、0.05-0.1 的范围内。[〇〇57]参照图1，穿过第二下压延辊130的中心和第二上压延辊140的主体141的中心的虚拟线沿着Y方向延伸，S卩，第二上压延辊140设置在第二下压延辊130的在重力方向上的正上方，或者第二上压延辊140和第二下压延辊130相对于彼此竖直地布置。然而，根据本实用新型示例性实施例的加工无机非金属材料的设备100不限于此。具体地讲，第二下压延辊130 和第二上压延辊140可以相对于竖直方向倾斜地布置;或者可选择地，第二下压延辊130和第二上压延辊140可以相对于彼此水平地布置或者相对于水平方向倾斜地布置。[〇〇58]第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙的中心比第二下压延辊130和第二上压延辊140之间的间隙G的中心高，使得软化无机非金属材料10可以至少部分地基于重力从第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙顺利地行进至第二下压延辊130和第二上压延辊140之间的间隙G。
[0059]将第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙的中心与第二下压延辊130和第二上压延辊140的主体141之间的间隙的中心连接的虚拟线可相对于X方向(S卩，水平方向)倾斜+5°至+12°、+6°至+11°、+7°至+10°或+8°至+9°的角度。这里的符号“+”(正)可表示将第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙的中心与第二下压延辊130和第二上压延辊140的主体141之间的间隙的中心连接的虚拟线相对于X方向在顺时针方向上偏移。该角度使得向第二上压延辊140和第二下压延辊130倾斜地向下传送软化的无机非金属材料 10,使得软化无机非金属材料10可以至少部分地基于重力从第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙顺利地行进至第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G。如果该角度大于12°，则软化无机非金属材料10倾斜的角度太大，软化无机非金属材料10被支撑装置160支撑的支撑力不足而掉落或断裂，或可能使软化无机非金属材料10的平整度变差，或软化无机非金属材料10的行进速度太快而使得降温不足;如果该角度小于5°，则软化无机非金属材料10向前行进的动力可能不足。
[0060]第一上压延辊120和第一下压延辊110中每个的外径与第二下压延辊130和第二上压延辊140的主体141中的每个的外径之间的比例关系不受具体限制。在示例性实施例中， 第一上压延辊120和第一下压延辊110中每个的外径与第二下压延辊130和第二上压延辊 140的主体141中的每个的外径之比可以在1.1-3、1.2-2.5、1.3-2或1.4-1.7的范围内。在示例性实施例中，第一上压延辊120和第一下压延辊110具有基本相同的外径，第二下压延辊 130和第二上压延辊140的主体141具有基本相同的外径，并且第一上压延辊120和第一下压延辊110中每个的外径与第二下压延辊130和第二上压延辊140的主体141中的每个的外径之比可以在1.1-3、1.2-2.5、1.3-2或1.4-1.7的范围内。[0061 ]优选地，第二下压延辊130可包括设置在其中的冷却部件131。冷却部件131可以是冷却水管道。优选地，第二上压延辊140可包括设置在其中的冷却部件143。冷却部件143可以是冷却水管道。因此，软化无机非金属材料10在经过第二下压延辊130和第二上压延辊 140之间的间隙G的同时被冷却。如图1中所示，冷却部件131和143分别设置在第二下压延辊 130和第二上压延辊140的中心，但是本实用新型不限于此。例如，第二下压延辊和第二上压延辊中的冷却部件可设置在任何合适的位置，例如，多个冷却部件沿第二下压延辊和第二上压延辊的外表面依次设置在第二下压延辊和第二上压延辊内的靠近第二下压延辊和第二上压延辊的外表面的位置，以具有提高的冷却效率。
[0062]第二下压延辊130和第二上压延辊140可以由任何合适的材料制成，例如由金属或陶瓷制成。优选地，第二下压延辊130和第二上压延辊140可由耐热的金属或陶瓷制成。 [〇〇63]第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙的中心与第二下压延辊130和第二上压延辊140的主体141之间的间隙的中心之间在X方向上的距离不受具体限制。该距离可以是100mm、120mm、140mm、160mm、180mm、200mm、210mm、220mm、230mm、240mm、250mm、 260mm、270mm、280mm、300mm.320mm.340mm.360mm.380mm.400mm.420mm.440mm.450mm、 500mm.5 5 0mm.600mm.700mm.800mm.1000mm.1 200mm.1400mm、1 600mm.1800mm、2000mm，或者在这些数值限定的任何范围(例如，1 00mm-2000mn1.1 20mm-1 800mm.140mm-1600mmn 160mm-1 400mm.1 80mm-1 200mm.200mm-1 000mm.21 0mm-800mn1.220nin1-700nin1.230nin1-600nin1.240mm-550mm、250mm-500mm、260mm-450mm)内。[〇〇64]第一上压延辊120与第一下压延辊110之间的间隙与第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G的最大值之间的比例关系不受限制。第一上压延辊120与第一下压延辊110之间的间隙可以大于、等于或小于第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G 的最大值。优选地，第一上压延辊120与第一下压延辊110之间的间隙大于第二上压延辊140 和第二下压延辊130之间的间隙G的最大值，使得软化无机非金属材料10在经过第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G时被减薄为主体的厚度小于软化无机非金属材料10 的厚度的无机非金属材料11。例如，第一上压延辊120与第一下压延辊110之间的间隙与第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G的最大值之间的比值在1.05-10、1.1-9、 1.15-8、1.2-7、1.25-6、1.3-5、1.35-4、1.4-3、1.45-2.5、1.5-2.3 的范围内。
[0065]虽然在上面描述了第一上压延辊120和第一下压延辊110中的每个在其各自的轴向上具有相同或基本相同的横截面(即，在其各自的轴向上具有均一或规则的形状)，例如， 第一上压延辊120和第一下压延辊110中的每个可以是圆柱形辊，但是本实用新型不限于此。第一上压延辊120和第一下压延辊110中的至少一个可以在其各自的轴向上具有变化的 (例如，不均一或不规则)的形状。例如，第一上压延辊120和第一下压延辊110中的至少一个可以是在其轴向上外径变化的异形辊。例如，第一下压延辊110是圆柱形辊，第一上压延辊 120是在其轴向上外径变化的异形辊。例如，第一上压延辊120是圆柱形辊，第一下压延辊 110是在其轴向上外径变化的异形辊。
[0066]虽然在上面描述了第二上压延辊140和第二下压延辊130中的每个在其各自的轴向上具有相同或基本相同的横截面(即，在其各自的轴向上具有均一或规则的形状)，但是本实用新型不限于此。也就是说，第二上压延辊140和第二下压延辊130中的至少一个可以在其各自的轴向上具有变化的(例如，不均一或不规则)的形状。例如，第二上压延辊140和第二下压延辊130中的至少一个可以是在其轴向上外径变化的异形辊。例如，第二下压延辊130是圆柱形辊，第二上压延辊140是在其轴向上外径变化的异形辊。[〇〇67] 支撑装置160设置在第一上压延辊120和第一下压延辊110与第二上压延辊140和第二下压延辊130之间，用于支撑软化的无机非金属材料10并将软化的无机非金属材料从第一上压延辊120和第一下压延辊110引导至第二上压延辊140和第二下压延辊130。支撑装置160可以是托板水箱或者包括多个辊的辊单元。辊单元可以装有或未装有冷却部件。
[0068]如上所述，将第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙的中心与第二下压延辊130和第二上压延辊140的主体141之间的间隙的中心连接的虚拟线可相对于X方向 (即，水平方向)倾斜+5°至+12°、+6°至+11°、+7°至+10°或+8°至+9°的角度。支撑装置160可具有与该角度对应的、向下倾斜的上表面，使得软化无机非金属材料10可以至少部分地基于重力从第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙顺利地行进至第二上压延辊140 和第二下压延辊130之间的间隙G。
[0069]根据本实用新型一个示例性实施例的加工无机非金属材料的设备100还可包括用于传送已经经过第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G的无机非金属材料11和 12的传送装置170。传送装置170可包括能够旋转的多个辊。传送装置170还可包括设置在其中的冷却部件(未示出)，例如，冷却水管道。
[0070]现在将参照图1描述加工无机非金属材料的方法。[0071 ]参照图1，将作为原料的熔融态无机非金属材料9从流液槽150供应至第一上压延辊120和第一下压延辊110之间的间隙；沿相反的方向旋转的第一上压延辊120和第一下压延车昆110挤压、冷却并牵拉恪融态无机非金属材料9，以得到软化的无机非金属材料10，并向支撑装置160输送软化的无机非金属材料10;支撑装置160支撑软化的无机非金属材料10， 并且无机非金属材料10在第一上压延辊120和第一下压延辊110的推力以及其自身重力的作用下被支撑装置160引导至第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G，优选的是，支撑装置160中的冷却部件同时冷却无机非金属材料10;沿相反的方向旋转的第二上压延车昆140和第二下压延辑130挤压软化的无机非金属材料10,并牵拉软化的无机非金属材料10,使得软化的无机非金属材料10经过第二上压延辊140和第二下压延辊130之间的间隙G。 当第二上压延辑140的主体141接触软化的无机非金属材料10而第二上压延辑140的突起部142远离软化的无机非金属材料10时，软化的无机非金属材料10在经过第二上压延辊140 和第二下压延辊130之间的间隙G的同时被成型为厚度与间隙G基本相等的无机非金属材料11。当第二上压延辊140旋转使得突起部142最靠近第二下压延辊130时，软化无机非金属材料10与成型后的无机非金属材料11断开或分离。使用相同的工艺，在无机非金属材料11之前形成图1中所示的无机非金属材料12。传送装置170可以传送断开的无机非金属材料12和 11〇
[0072]因为在第二上压延辊140旋转时，第二上压延辊140的突起部142可基本上从相对于水平方向和竖直方向均倾斜的斜向(例如，与第二上压延辊140的旋转方向大致一致的方向)上挤压软化的无机非金属材料10,使得无机非金属材料10的接触第二上压延辊140的部分逐渐减薄，而不是像现有技术的尖锐切刀那样在竖直方向上切割软化的无机非金属材料10,所以与现有技术的切刀相比，可以顺畅地断开软化的无机非金属材料10。即使软化的无机非金属材料10具有熔融态的芯部，也可以将熔融态的芯部封在无机非金属材料11内部而不会漏出。
[0073]此外，第二上压延辊140和/或第二下压延辊130中可包括的冷却部件143和/或131 促进软化无机非金属材料10的冷却(例如，使得软化无机非金属材料10以一定的速率冷却而硬化)，因此，包括熔融态芯部的软化无机非金属材料10的固相率增大，这也有利于软化无机非金属材料的顺利断开。
[0074]断开的无机非金属材料12和无机非金属材料11可具有相同的长度。无机非金属材料12和无机非金属材料11的每个的长度可与第二上压延辊140的主体141的周长基本相等。 可以根据断开后的无机非金属材料的期望的尺寸来设计第二上压延辊140的形状和/或尺寸。
[0075]因此，根据本实用新型示例性实施例的加工无机非金属材料的设备100和通过设备1〇〇执行的方法可以顺利地使软化的无机非金属材料断开。可以将断开的、小尺寸的无机非金属材料从传送装置170上取下，以对其执行后处理，例如机械加工或热处理。例如，可以将断开的、小尺寸的无机非金属材料分层装入热处理设备中进行热处理，该热处理设备可具有用于容纳和支撑多层无机非金属材料的多层架构，从而与现有的热处理设备(例如，辊道窑)相比，大大减小占地面积和建造成本。
[0076]此外，根据本实用新型示例性实施例的加工无机非金属材料的设备100和通过设备1〇〇执行的方法可以顺利地使热态软化的无机非金属材料断开，而不必使热态成型的无机非金属材料充分冷却之后执行切断，因此，能够保证连续化生产。
[0077]虽然在根据本实用新型一个示例性实施例的加工无机非金属材料的设备100中， 第二上压延辊140仅包括一个突起部142,但是本实用新型不限于此。根据本实用新型另一示例性实施例的加工无机非金属材料的设备中的第二上压延辊可包括圆柱形的主体和从圆柱形的主体向外突出的多个突起部。多个突起部可以相同或者不同。每个突起部可以与上面描述的突起部142基本相同或相似，因此在这里不再赘述。多个突起部可以均匀地或非均匀地分布在主体上。相邻的突起部之间的距离可以根据断开后的无机非金属材料的期望的尺寸来确定。包括多个突起部的第二上压延辊可具有类似于齿轮的形状。[〇〇78]在根据本实用新型另一示例性实施例的加工无机非金属材料的设备中，第二上压延辊140被偏心辊代替。即，根据该另一示例性实施例的加工无机非金属材料的设备与前述的设备100的主要区别在于该设备包括第二下压延辊130和与第二下压延辊130平行地布置的偏心辊(未示出)，第二下压延辊130和偏心辊能够沿相反的方向旋转，使得软化的无机非金属材料经过第二下压延辊130和偏心辊之间的间隙。在第二下压延辊130和偏心辊沿相反的方向旋转时，第二下压延辊130与偏心辊之间的间隙G具有最大值和最小值。第二下压延辊130与偏心辊之间的间隙G的最小值使得处于第二下压延辊130与偏心辊之间的软化无机非金属材料断开。[〇〇79]在根据本实用新型又一示例性实施例的加工无机非金属材料的设备中，第二上压延辊是仅包括主体而不包括突起部的圆柱形辊。在该示例性实施例中，加工无机非金属材料的设备还包括连接到第二上压延辊以用于使第二上压延辊升降的升降装置。升降装置可以是任何合适的升降装置，例如，气缸、或者由滚珠丝杠和电机组成的升降装置。第二下压延辊130和第二上压延辊平行地布置，并能够沿相反的方向旋转，使得软化的无机非金属材料经过第二下压延辊130和第二上压延辊之间的间隙。在第二下压延辊130和第二上压延辊沿相反的方向旋转时，第二下压延辊130和第二上压延辊之间的间隙G因为第二上压延辊的升降(例如，规律性的升降)而具有最大值和最小值。第二下压延辊130和第二上压延辊之间的间隙G的最小值使得处于第二下压延辊130和第二上压延辊之间的软化无机非金属材料断开。
[0080]根据本实用新型示例性实施例的加工无机非金属材料的设备和通过该设备执行的方法可以顺利地使软化的无机非金属材料断开。
[0081]此外，根据本实用新型示例性实施例的加工无机非金属材料的设备和通过该设备执行的方法可以顺利地使热态软化的无机非金属材料断开，而不必使热态成型的无机非金属材料充分冷却之后执行切断，因此，能够保证连续化生产。
[0082]虽然上面参照附图描述了根据本实用新型示例性实施例的加工无机非金属材料的设备和通过该设备执行的方法，但是本实用新型不限于此。本领域技术人员理解的是，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对其做出形式上和细节上的各种改变。
【主权项】
1.一种加工无机非金属材料的设备，其特征在于，所述设备包括: 第一上压延辊； 与第一上压延辊平行地布置的第一下压延辊，其中，第一上压延辊和第一下压延辊用于将恪融态无机非金属材料压延成软化的无机非金属材料； 第二下压延辊； 与第二下压延辊平行地布置的第二上压延辊；以及 支撑装置，设置在第一上压延辊和第一下压延辊与第二上压延辊和第二下压延辊之间，用于支撑软化的无机非金属材料并将软化的无机非金属材料从第一上压延辊和第一下压延辊引导至第二上压延辊和第二下压延辊， 其中，第二上压延辊和第二下压延辊被构造为能够沿相反的方向旋转，使得软化的无机非金属材料经过第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙， 在第二上压延辊和第二下压延辊沿相反的方向旋转时，第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙具有最大值和最小值， 第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙的最小值能够使得处于第二上压延辊与第二下压延辊之间的软化的无机非金属材料断开。2.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，将第一上压延辊的中心和第一下压延辊的中心连接的虚拟线具有相对于竖直方向的+2°至+10°的角度。3.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙的最大值与断开的软化的无机非金属材料的主体的厚度相同。4.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙的最小值是零，或大于零且不超过4mm以能够使经过第二上压延辊与第二下压延辊之间的间隙的无机非金属材料自然地断开。5.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，第二下压延辊具有圆柱形的主体，第二上压延辊包括圆柱形的主体和从其圆柱形的主体向外突出的突起部。6.根据权利要求5所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，突起部具有圆形、弧形、椭圆形或多边形的轮廓。7.根据权利要求5所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，所述突起部为多个突起部。8.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，第一上压延辊、第一下压延辊、第二下压延辊和第二上压延辊中的至少一个包括设置在其中的冷却部件。9.根据权利要求5所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，第二上压延辊的突起部从主体突出的高度与主体的外径之比在0.01-0.5的范围内。10.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，第一上压延辊和第一下压延辊之间的间隙的中心比第二下压延辊和第二上压延辊之间的间隙的中心高。11.根据权利要求10所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，将第一上压延辊和第一下压延辊之间的间隙的中心与第二下压延辊和第二上压延辊之间的间隙的中心连接的虚拟线相对于水平方向倾斜+5°至+12°的角度。12.根据权利要求5所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，将第一上压延辊和第一下压延辊之间的间隙的中心与第二下压延辊和第二上压延辊的主体之间的间隙的中心连接的虚拟线相对于水平方向倾斜+5°至+12°的角度。13.根据权利要求5所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，第一上压延辊和第一下压延辊中每个的外径与第二下压延辊和第二上压延辊的主体中的每个的外径之比在1.1-3的范围内。14.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，第一上压延辊与第一下压延辊之间的间隙与第二上压延辊和第二下压延辊之间的间隙的最大值之间的比值在1.05-10的范围内。15.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，第二下压延辊具有圆柱形的主体，第二上压延辊是偏心辊。16.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，第二下压延辊和第二上压延辊均具有圆柱形的主体，所述设备还包括连接到第二上压延辊以用于使第二上压延辊相对于第二下压延辊升降的升降装置。17.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，支撑装置是托板水箱或者包括多个辊的辊单元。18.根据权利要求1所述的加工无机非金属材料的设备，其特征在于，所述设备还包括设置在第二上压延辊和第二下压延辊的下游以用于传送已经经过第二上压延辊和第二下压延辊之间的间隙的无机非金属材料的传送装置。
【文档编号】C03B13/01GK205575914SQ201521010804
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年12月7日
【发明人】王清涛, 赵昕, 王清顺
【申请人】山东华平新材料科技有限公司