一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的盐池及方法与流程

本发明涉及玻璃化学钢化，特别是涉及一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的盐池及方法。

背景技术：

1、目前国内、国际上钢化玻璃主要还是以传统的物理钢化为主，但近年来随着对产品减轻自重的需求、对产品光学性能、对机械强度等等性能要求的提高，化学钢化的使用越来越多。

2、玻璃化学钢化是通过将玻璃浸泡在盛放熔融硝酸钾的盐池中，使玻璃表层一定深度内的钠离子和熔盐中钾离子进行交换,从而在玻璃表面形成均匀的表面应力，达到增强玻璃强度的目的。

3、化学钢化需要使用到置换离子的盐池，现有的盐池通常为三层结构，内层是池体，中间是加热层，外层是隔热层，池体内加入溶液，钢化玻璃垂直放置在池体中进行化学钢化，中间层是均匀分布的加热棒，分布于池体四周和底部，外层设置有一温控设备，与加热棒电连，控制加热，一般的设置温度为420℃，池体内还设置有电热偶，检测加热的实际温度，热电偶与温控设备连接，将内部实际温度反馈给设备，以便调控。

4、但在玻璃的生产检验中，出现了玻璃表面应力层深度偏差较大的情况，达到1.5μm到3.5μm(正常要求应力层深度偏差小于1.5μm)，导致产品不合格。经研究发现，以现有盐池结构生产时，盐池内各个位置存在温度差，以热电偶设置在盐池中部为例，盐池上部的实际检测温度更高，盐池下部的实际检测温度更低，这一温度变化在垂直高度上呈线性变化，偏差范围在25℃至40℃，甚至更多，这就使玻璃在盐池内化学钢化时的深度不同，达不到均匀的应力层深度。

5、因此，需要对现有技术进行改进。

技术实现思路

1、本发明提供一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的盐池及方法，用以解决上述问题。

2、本发明采用的一个技术方案是：提供一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的盐池，包括：从内到外依次设置的池体、加热层和隔热层；

3、所述池体包括底部、侧壁和盖板，用于盛放熔融硝酸钾；

4、所述加热层包括至少三组侧壁加热单元，各组所述侧壁加热元件在垂直方向均匀分布，覆盖在侧壁上，还包括一组底部加热单元，覆盖在底部；

5、所述隔热层外设置有若干控制单元，分别独立控制一个侧壁加热单元或一个底部加热单元；

6、所述池体内还安装有至少四个热电偶，在垂直方向均匀分布，分别与对应高度的侧壁加热单元或底部加热单元的控制单元电连，以便控制单元调控区域温度，使玻璃的化学钢化深度均匀。

7、进一步的，所述侧壁加热单元和底部加热单元均由若干加热棒组成，各个所述加热棒水平设置，其间距为12-18cm。

8、进一步的，所述池体内还设置有液位感应器，用于判断熔融硝酸钾的液位高度。

9、本发明采用的另一个技术方案是：提供一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的方法，包括以下步骤：

10、s1、根据盐池的尺寸确定侧壁加热单元的组数a；

11、s2、在池体外布置a个侧壁加热单元和一个底部加热单元，在隔热层外设置a加一个控制单元，分别独立控制一个侧壁加热单元或底部加热单元，在池体内设置a加一个热电偶，分别与对应高度的侧壁加热单元或底部加热单元的控制单元电连；

12、s3、化学钢化时，各个控制单元根据预设温度控制侧壁加热单元和底部加热单元进行加热；

13、s4、当热电偶的温度高于或者低于化学钢化的预设温度时，对应的控制单元进行调节。

14、进一步的，侧壁加热单元的组数a＝盐池的高度/侧壁加热单元的高度，侧壁加热单元的高度范围在550-650mm。

15、进一步的，步骤s3中还包括，根据液位感应器判断熔融硝酸钾的液位高度，化学钢化时，高于该液位高度的侧壁加热单元不打开。

16、本发明一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的盐池及方法的有益效果是：

17、1、将盐池的加热层在垂直方向上分开为独立的加热控制单元，能对该区域进行独立的温度控制，解决盐池内部在垂直方向上存在温差的问题，使内部温度在化学钢化过程中能趋于一致，提升玻璃的化学钢化深度均匀性；

18、2、通过控制侧壁加热单元的数量，能兼顾设备改进成本和温度调控效果，使生产受益。

技术特征：

1.一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的盐池，其特征在于，包括：从内到外依次设置的池体、加热层和隔热层；

2.根据权利要求1所述的一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的盐池，其特征在于，所述侧壁加热单元和底部加热单元均由若干加热棒组成，各个所述加热棒水平设置，其间距为12-18cm。

3.根据权利要求1或2任一所述的一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的盐池，其特征在于，所述池体内还设置有液位感应器。

4.一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的方法，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的方法，其特征在于，侧壁加热单元的组数a＝盐池的高度/侧壁加热单元的高度，侧壁加热单元的高度范围在550-650mm。

6.根据权利要求5所述的一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的方法，其特征在于，步骤s3中还包括，根据液位感应器判断熔融硝酸钾的液位高度，化学钢化时，高于该液位高度的侧壁加热单元不打开。

技术总结
本发明提供一种提高玻璃化学钢化深度均匀性的盐池，包括池体、加热层和隔热层；所述加热层包括至少三组侧壁加热单元，各组所述侧壁加热元件在垂直方向均匀分布，覆盖在侧壁上，还包括一组底部加热单元，覆盖在底部；所述隔热层外设置有若干控制单元，分别独立控制一个侧壁加热单元或一个底部加热单元；所述池体内还安装有至少四个热电偶，在垂直方向均匀分布，分别与对应高度的侧壁加热单元或底部加热单元的控制单元电连。方法包括以下步骤：确定侧壁加热单元的组数；布置侧壁和底部的独立的加热系统：加热单元‑控制单元‑热电偶；化学钢化时，加热系统进行调控。本发明使盐池内部温度趋于一致，提升了玻璃的化学钢化深度均匀性。

技术研发人员：吴先圣
受保护的技术使用者：常熟耀皮汽车玻璃有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1