专利名称：一种生产薄钢化玻璃的方法
技术领域：
本发明属于钢化玻璃生产技术，主要涉及一种生产薄钢化玻璃的方法。
背景技术：
目前，薄玻璃(厚度2-3mm)的钢化方法主要有化学钢化法和物理钢化法两种。化学钢化法，又称离子交换法，是根据离子交换的机理来改变玻璃表面的化学组成，使玻璃表面的碱金属离子和来自外界的碱金属离子进行交换，使玻璃表面产生压应力层，从而提高玻璃的强度。化学钢化的优点是强度高、热稳定性好，且其产品不受厚度和几何形状的限制，没有物理钢化的软化变形，无自爆现象，钢化后可再次进行切割等加工；其缺点是生产周期长、生产成本高，碎片与普通玻璃相仿，安全性差，且力学性能不稳定，强度随时间衰减。
玻璃的物理钢化是把玻璃加热到低于软化温度后进行快速的均匀冷却而得，玻璃外部迅速冷却而固化，而内部冷却较慢，当内部继续收缩时使玻璃表面产生压应力，内部产生张应力，使玻璃获得比普通浮法玻璃高4-5倍的抗弯强度。
近年来有不少人通过在冷却介质上的创新来生产薄钢化玻璃，其中比较典型的有液体介质钢化法和微粒钢化法。液体介质钢化法是将薄玻璃加热到650℃左右后，放入充满液体的急冷槽内进行钢化，在进行液体钢化时，为了防止由于玻璃板的边部先进入急冷槽而出现应力不均引起的炸裂现象，要对加热后的玻璃用风冷或喷液进行预冷，操作过程不易控制。微粒钢化法是把玻璃加热到650℃左右后用粒度为200μm的氧化铝微粒淬冷而使玻璃获得增强的一种工艺方法。对于薄玻璃而言，由于厚度的限制，在离开加热炉到急冷的这段时间内所散失的热量导致整体温度降低也比较多，因而用传统的压缩空气做冷却介质很难在其内部建立足够的温度梯度，玻璃的强度也就很难达到钢化玻璃的标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产薄钢化玻璃的方法，其方法简单、方便而且经济、无污染。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现其是一种在玻璃的物理钢化领域内利用较低温度的干冰微粒和压缩空气作为冷却介质生产薄钢化玻璃的方法。
本发明是将干冰微粒和压缩空气作为冷却介质通过混合器进入风栅，然后经过喷嘴冲击到加热后的玻璃表面。
所述的混合器由进气管、干冰微粒储存室、混合管和扩压管连接构成，进气管和干冰微粒储存室与混合管的进口连通，扩压管和混合管的出口连接，进气管为渐缩结构，其小口径端和和混合管的进口连通，扩压管为渐扩结构，其小口径端和混合管的出口端连接。
本发明提出了在保证玻璃被加热到最佳钢化温度的情况下，通过降低冷却介质的温度来提高冷却速度的方法。本发明基于对流传热经验公式
α＝K(t1-t2)1/4式中α-对流换热系数，W/m2℃。
t1-固体壁面(玻璃表面)的温度，℃；t2-固体壁面(玻璃表面)周围气体的温度，℃；K-经验常数。
由上式可以看出，对于厚度和规格一定的玻璃来说，玻璃表面和冷却介质的温差越大，对流换热系数就越大，即玻璃表面的冷却速度就越快。因此我们通过降低冷却介质的温度来提高冷却速度，从而达到提高钢化玻璃强度的方法是可行的。本发明适用于厚度为2-3mm薄玻璃的钢化处理。根据上述方法生产出的钢化玻璃完全达到使用标准。
本发明中所用的干冰具有温度较低、易升华、热容高、安全性好等特点，它克服了液体介质钢化法和微粒钢化法在操作上和经济方面的难点，使用简单、方便而且经济、无污染，在钢化过程中由于热交换而产生的气态CO2可以通过负压装置排放至大气中。本发明中所用干冰微粒可以用干冰制造机来生产，不需要大量储备。
附图1为混合器的结构示意图。
图中1、干冰微粒储存室，2、进气管，3、干冰微粒添加口，4、混合管，5、扩压管，6、管路系统。
具体实施例方式
结合附图，说明本发明的具体实施例。
本发明是将干冰微粒和压缩空气作为冷却介质通过如附图1所示的混合器进入风栅，然后经过喷嘴冲击到加热后的玻璃表面，从而对玻璃进行钢化处理。其风栅和喷嘴均可采用现有设备。
如附图1所述的混合器由进气管2、干冰微粒储存室1、混合管4和扩压管5连接构成，进气管2和干冰微粒储存室1与混合管4的进口连通，扩压管5和混合管4的出口连接，进气管2为渐缩结构，其小口径端和和混合管4的进口连通，扩压管5为渐扩结构，其小口径端和混合管4的出口端连接。混合管4为渐缩结构，其大口径端和进气管2以及干冰微粒储存室1的出口连通。
本发明的工作原理是这样的将一定量的干冰微粒放在干冰入口室1中，图中进气管2空气压缩机的排气口相连，当压缩空气由进气管2进入后，由于管路逐渐变细，空气流速会增大而将干冰入口室1中的干冰微粒带出，通过混合室4出来后高压空气和干冰微粒的混合物作为冷却介质通过扩压管5后经管路系统6进入风栅，然后经过孔径为3-4mm的喷嘴冲击到加热后的玻璃表面，起到钢化玻璃的作用。本发明可以根据冷却强度的要求通过调节压缩空气的压力、干冰微粒的出口尺寸来调整冷却介质的混合比例，从而使钢化后的玻璃具有一定的安全性能。
权利要求
1.一种生产薄钢化玻璃的方法，其特征是将干冰微粒和压缩空气作为冷却介质通过混合器进入风栅，然后经过喷嘴冲击到加热后的玻璃表面。
2.根据权利要求1所述的一种生产薄钢化玻璃的方法，其特征是混合器由进气管(2)、干冰微粒储存室(1)、混合管(4)和扩压管(5)连接构成，进气管(2)和干冰微粒储存室(1)与混合管(4)的进口连通，扩压管(5)和混合管(4)的出口连接，进气管(2)为渐缩结构，其小口径端和和混合管(4)的进口连通，扩压管(5)为渐扩结构，其小口径端和混合管(4)的出口端连接。
3.根据权利要求1所述的一种生产薄钢化玻璃的方法，其特征是混合管(4)为渐缩结构，其大口径端和进气管(2)以及干冰微粒储存室(1)的出口连通。
全文摘要
本发明公开了一种生产薄钢化玻璃的方法，其是将干冰微粒和压缩空气作为冷却介质通过混合器进入风栅，然后经过喷嘴冲击到加热后的玻璃表面。本发明中所用的干冰具有温度较低、易升华、热容高、安全性好等特点，它克服了液体介质钢化法和微粒钢化法在操作上和经济方面的难点，使用简单、方便而且经济、无污染，在钢化过程中由于热交换而产生的气态CO
文档编号C03B27/008GK1935715SQ20051001800
公开日2007年3月28日 申请日期2005年9月19日 优先权日2005年9月19日
发明者郭卫, 陈志红 申请人:中国洛阳浮法玻璃集团有限责任公司