一种微晶玻璃的晶化炉及其晶化方法与流程

1.本发明属于微晶盖板玻璃生产领域，涉及一种微晶玻璃的晶化炉及其晶化方法。


背景技术：

2.微晶玻璃是在普通玻璃生产中添加核化剂等原料，先熔融制成普通玻璃，再经过一定的热处理，使其核化，长晶，形成所需的玻璃相与微晶相的多相复合体。微晶盖板玻璃具有高清透明度和高强度，同时又具有稳定的化学性质与物理性质，在显示器件产业有着广泛的应用。
3.目前微晶盖板玻璃的生产多采用二次法，由于微晶盖板玻璃的厚度极薄，一般约1mm，现有的晶化炉在玻璃从上游进入到晶化炉时，温度下降极快，瞬间由1000-1100℃降低至约600℃(30s内)，甚至更低，因此现有技术一般是先生产出含有核化剂的微晶玻璃基料，在待500℃温度区间范围先退火，待基料完全冷却后再通过晶化炉进行晶化处理，其温度变化容易对核化与长晶造成影响，导致产品质量不可控，且生产能源耗费大，晶化处理周期长，一般一批样品的处理周期约为10-12h，同时现有的晶化炉是将整块玻璃处理为小块进行逐一或者批量晶化，产线设计复杂，操作不便。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种微晶玻璃的晶化炉及其晶化方法，从而实现微晶玻璃的一次晶化处理，有效提高生产效率，降低能源消耗。
5.本发明是通过以下技术方案来实现：
6.一种微晶玻璃的晶化炉，包括控温退火区、核化区、晶化保温区、二次退火区、冷却区以及温控部件；
7.所述控温退火区、核化区、晶化保温区、二次退火区以及冷却区依次连接设置；
8.所述控温退火区、核化区、晶化保温区、二次退火区以及冷却区内均设有加热部件；
9.所述控温退火区、核化区、晶化保温区、二次退火区以及冷却区内的加热部件均与所述温控部件连接设置。
10.优选的，所述控温退火区、核化区、晶化保温区、二次退火区以及冷却区之间均设置有风门。
11.优选的，所述控温退火区、核化区、晶化保温区、二次退火区以及冷却区内、在玻璃运行轨道的上下两侧均设置有所述加热部件。
12.优选的，所述控温退火区设有第一循环风管道，所述第一循环风管道出风口的风向与所述待晶化玻璃的运行方向相反。
13.优选的，所述第一循环风管道包括第一循环风进风管道、第一循环风第一出风管道以及第一循环风第二出风管道，所述第一循环风进风管道与所述第一循环风第一出风管道以及第一循环风第二出风管道均连通设置；所述第一循环风第一出风管道以及第一循环
风第二出风管道分别设置在待晶化玻璃的上下两侧。
14.优选的，沿所述第一循环风第一出风管道以及第一循环风第二出风管道的轴向方向、靠近待晶化玻璃的一侧依次间隔设置有若干个出风口。
15.优选的，所述冷却区上设置有第二循环风管道，所述第二循环风管道的出风管道依次贯穿冷却区以及二次退火区设置；所述第二循环风管道出风口的风向与所述待晶化玻璃的运行方向相反。
16.优选的，所述第二循环风管道包括第二循环风进风管道、第二循环风第一出风管道以及第二循环风第二出风管道；所述第二循环风进风管道与所述第二循环风第一出风管道以及第二循环风第二出风管道均连通设置；所述第二循环风第一出风管道以及第二循环风第二出风管道分别设置在待晶化玻璃的上下两侧。
17.优选的，沿所述第二循环风第一出风管道以及第二循环风第二出风管道的轴向方向、靠近待晶化玻璃的一侧依次间隔设置有若干个出风口。
18.一种微晶玻璃的晶化方法，采用上述的晶化炉，通过以下步骤进行：
19.s1：保持控温退火区的温度为550～630℃，待晶化玻璃基料进入所述控温退火区，完成初步退火；
20.s2：保持核化区的温度为650～730℃，完成步骤s1的玻璃进入核化区进行核化处理，得到核化后的玻璃；
21.s3：所述核化后的玻璃在晶化保温区保持770～870℃，晶化处理，得到晶化后的玻璃；
22.s4：所述晶化后的玻璃的温度在二次退火区以20℃/min的速率降温至450～510℃，得到二次退火后的玻璃；
23.s5：所述二次退火后的玻璃的温度在冷却区以90℃/min的速率降温至室温，完成晶化过程。
24.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
25.一种微晶玻璃的晶化炉，包括依次连接设置的控温退火区、核化区、晶化保温区、二次退火区以及冷却区，控温退火区可以有效实现高温玻璃基料的缓慢降温，避免基料玻璃的温度瞬间降低，可以使基料玻璃的温度控制在晶化的初始温度，避免了能源的消耗，同时玻璃从上游产线可以直接进入控温退火区，并进行后续的晶化处理，设备产线设计简单，操作便捷，有效降低了能源的消耗，晶化效率高，确保了微晶玻璃的高质量可控生产。
26.进一步的，风门的设置使得各区域间隔设置，有效确保了各区域的温度稳定性。
27.进一步的，控温退火区、核化区、晶化保温区、二次退火区以及冷却区内、在玻璃运行轨道的上下两侧均设置有所述加热部件，可有效实现对玻璃的加入处理，且使得玻璃的受热更加均匀。
28.进一步的，第一循环风管道出风口的风向与待晶化玻璃的运行方向相反，可有效实现玻璃的冷却降温处理，节约了能源。
29.进一步的，第一循环风第一出风管道以及第一循环风第二出风管道分别设置在待晶化玻璃的上下两侧，可有效实现玻璃在控温退火区温度的降低，同时保证玻璃各部分温度均匀一致。
30.进一步的，冷却区上设置有第二循环风管道，第二循环风管道的出风管道依次贯
穿冷却区以及二次退火区设置；第二循环风管道出风口的风向与所述待晶化玻璃的运行方向相反，可有效实现玻璃在冷却区以及二次退火区的冷却降温处理，节约了能源。
31.进一步的，第二循环风第一出风管道以及第二循环风第二出风管道分别设置在待晶化玻璃的上下两侧，可有效实现玻璃在冷却区以及二次退火区温度的降低，同时保证玻璃各部分温度均匀一致。
32.一种微晶玻璃的晶化方法，通过采用本发明中的晶化炉，控制每个区域的温度，可以使得基料玻璃直接进行晶化过程，避免了温度的骤降所导致的能耗过高以及产品质量问题，同时控制玻璃在二次退火区的降温速率为20℃/min，有效防止了温度降速过快而导致的玻璃内部应力不完全。控制玻璃在冷却区的降温速率为90℃/min，匀速降温可有效防止玻璃因应力骤变而导致的炸裂。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
34.图1为本发明一种微晶玻璃的晶化炉的结构示意图；
35.图2为本发明晶化炉中控温退火区的结构示意图；
36.图3为本发明晶化炉中核化区的结构示意图；
37.图4为本发明晶化炉中晶化保温区的结构示意图；
38.图5为本发明晶化炉中二次退火区的结构示意图；
39.图6为本发明晶化炉中冷却区的结构示意图；
40.图7为本发明实施例2中晶化过程中的温度控制图。
41.其中：1、控温退火区，2、核化区，3、晶化保温区，4、二次退火区，5、冷却区，6、加热部件，7、第一循环风管道，71、第一循环风进风管道，72、第一循环风第一出风管道，73、第一循环风第二出风管道，8、风门，9、第二循环风管道，91、第二循环风进风管道，92、第二循环风第一出风管道，93、第二循环风第二出风管道。
具体实施方式
42.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
43.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
45.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
47.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
49.实施例1
50.如图1所示，一种微晶玻璃的晶化炉，包括控温退火区1、核化区2、晶化保温区3、二次退火区4、冷却区5以及温控部件；控温退火区1、核化区2、晶化保温区3、二次退火区4以及冷却区5依次连接设置；所述控温退火区1、核化区2、晶化保温区3、二次退火区4以及冷却区5之间均设置有风门8，风门8的设置有利于保持各部分炉温稳定。温控部件可以为plc控温，实现精准有效控制。
51.如图2～6所示，控温退火区1、核化区2、晶化保温区3、二次退火区4以及冷却区5内均设有加热部件6；控温退火区1、核化区2、晶化保温区3、二次退火区4以及冷却区5内的加热部件6均与所述温控部件连接设置；且控温退火区1、核化区2、晶化保温区3、二次退火区4以及冷却区5内、在玻璃运行轨道的上下两侧均设置有所述加热部件6，加热部件6可以是电热丝。
52.如图2所示，控温退火区1设有第一循环风管道7，第一循环风管道7出风口的风向与所述待晶化玻璃的运行方向相反。第一循环风管道7包括第一循环风进风管道71、第一循环风第一出风管道72以及第一循环风第二出风管道73，所述第一循环风进风管道71与所述第一循环风第一出风管道72以及第一循环风第二出风管道73均连通设置；所述第一循环风第一出风管道72以及第一循环风第二出风管道73分别设置在待晶化玻璃的上下两侧。沿第一循环风第一出风管道72以及第一循环风第二出风管道73的轴向方向、靠近待晶化玻璃的一侧依次间隔设置有若干个出风口。控温退火区采用循环逆向送风，提高冷却效率。
53.如图5、6所示，冷却区5上设置有第二循环风管道9，第二循环风管道9的出风管道依次贯穿冷却区5以及二次退火区4设置；第二循环风管道9出风口的风向与所述待晶化玻璃的运行方向相反。第二循环风管道9包括第二循环风进风管道91、第二循环风第一出风管道92以及第二循环风第二出风管道93；所述第二循环风进风管道91与所述第二循环风第一出风管道92以及第二循环风第二出风管道93均连通设置；所述第二循环风第一出风管道92以及第二循环风第二出风管道93分别设置在待晶化玻璃的上下两侧。沿第二循环风第一出风管道92以及第二循环风第二出风管道93的轴向方向、靠近待晶化玻璃的一侧依次间隔设
置有若干个出风口。二次退火区和冷却区采用逆向常温送风，直排，有效提高冷却效率。
54.本发明还公开一种微晶玻璃的晶化方法，采用本发明中的晶化炉，通过以下步骤进行：
55.s1：压延成型后的900℃以上的玻璃基料直接进入炉体，并依次经过本发明中的晶化炉；首先，保持控温退火区的温度为550～630℃，待晶化玻璃基料进入所述控温退火区，完成初步退火；
56.s2：保持核化区的温度为650～730℃，完成步骤s1的玻璃进入核化区，核化处理0.5～0.7h，得到核化后的玻璃；
57.s3：所述核化后的玻璃在晶化保温区保持770～870℃，晶化处理1～1.5h，得到晶化后的玻璃；
58.s4：所述晶化后的玻璃的温度在二次退火区降至450～510℃，退火处理0.3h，得到二次退火后的玻璃；降温过程的降温速率为20℃/min；
59.s5：所述二次退火后的玻璃的温度在冷却区降至室温，完成晶化过程。该步骤控制玻璃在冷却区的降温速率为90℃/min，匀速降温可有效防止玻璃因应力骤变而导致的炸裂。
60.一种用于微晶盖板玻璃生产的一次法晶化炉，压延成型后的基料为900℃以上直接进入炉体，包括控温退火区、核化区、晶化保温区、二次退火区和冷却区，各区域分别设置保温门。控温退火区顶部安装循环热风管道，采用自热逆向送风。冷却区顶部安装冷风输送管道，逆向送风至二次退火区。本发明的有益效果在于，将目前微晶盖板玻璃生产工艺中的压延-退火-晶化流程简化为压延-晶化，减少了退火后再升温晶化的流程，最大限度的利用了玻璃本身的热能，综合能耗减少30％。
61.实施例2
62.如图7所示，采用本发明中的晶化炉对基料玻璃进行晶化处理，具体包括以下步骤：
63.s1：控温退火区将900℃以上的玻璃基料退火降温至630℃。
64.s2：玻璃基料在核化区保持700℃，核化30min。
65.s3：核化后玻璃基料进入晶化保温区，晶化保温区保持820℃，晶化60min。
66.s4：晶化后玻璃在二次退火区温度缓降至500℃，退火20min。
67.s4：二次退火后的玻璃在冷却区温度缓降至室温，冷却5min。
68.实施例3
69.一种微晶玻璃的晶化方法，通过以下步骤进行：
70.s1：压延成型后的900℃以上的玻璃基料直接进入炉体，并依次经过本发明中的晶化炉；首先，保持控温退火区的温度为550℃，待晶化玻璃基料进入所述控温退火区；
71.s2：保持核化区的温度为650℃，完成步骤s1的玻璃进入核化区，核化处理0.5h，得到核化后的玻璃；
72.s3：所述核化后的玻璃在晶化保温区保持770℃，晶化处理1h，得到晶化后的玻璃；
73.s4：所述晶化后的玻璃的温度在二次退火区降至450℃，退火处理0.3h，得到二次退火后的玻璃；降温过程的降温速率为20℃/min；
74.s5：所述二次退火后的玻璃的温度在冷却区降至室温，完成晶化过程。该步骤控制
玻璃在冷却区的降温速率为90℃/min。
75.实施例4
76.本发明还公开一种微晶玻璃的晶化方法，通过以下步骤进行：
77.s1：压延成型后的900℃以上的玻璃基料直接进入炉体，并依次经过本发明中的晶化炉；首先，保持控温退火区的温度为600℃，待晶化玻璃基料进入所述控温退火区；
78.s2：保持核化区的温度为700℃，完成步骤s1的玻璃进入核化区，核化处理0.6h，得到核化后的玻璃；
79.s3：所述核化后的玻璃在晶化保温区保持800℃，晶化处理1.2h，得到晶化后的玻璃；
80.s4：所述晶化后的玻璃的温度在二次退火区降至500℃，退火处理0.3h，得到二次退火后的玻璃；降温过程的降温速率为20℃/min；
81.s5：所述二次退火后的玻璃的温度在冷却区降至室温，完成晶化过程。该步骤控制玻璃在冷却区的降温速率为90℃/min。
82.实施例5
83.本发明还公开一种微晶玻璃的晶化方法，通过以下步骤进行：
84.s1：压延成型后的900℃以上的玻璃基料直接进入炉体，并依次经过本发明中的晶化炉；首先，保持控温退火区的温度为630℃，待晶化玻璃基料进入所述控温退火区；
85.s2：保持核化区的温度为730℃，完成步骤s1的玻璃进入核化区，核化处理0.7h，得到核化后的玻璃；
86.s3：所述核化后的玻璃在晶化保温区保持870℃，晶化处理1.5h，得到晶化后的玻璃；
87.s4：所述晶化后的玻璃的温度在二次退火区降至510℃，退火处理0.3h，得到二次退火后的玻璃；降温过程的降温速率为20℃/min；
88.s5：所述二次退火后的玻璃的温度在冷却区降至室温，完成晶化过程。该步骤控制玻璃在冷却区的降温速率为90℃/min。
89.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。