加工无机非金属材料的设备和方法_4

文档序号:9659291阅读:来源:国知局
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,但是本发明不限于此。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。
[0063]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。
[0064]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、550mm、600mm、700mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm、1600mm.1800mm、2000mm,或者在这些数值限定的任何范围(例如,100mm-2000mm、120mm-1800mm、140mm-1600mm、160mm-1400mm、180mm-1200mm、200mm-1000mm、210mm-800mm、220mm-700mm、230mm-600mm、240mm-550mm、250mm-500mm、260mm-450mm)内。
[0065]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,第一上压延棍120与第一下压延棍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。
[0066]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,但是本发明不限于此。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。
[0067]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),但是本发明不限于此。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。
[0068]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。
[0069]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。
[0070]根据本发明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。
[0071]现在将参照图1描述根据本发明一个示例性实施例的加工无机非金属材料的方法。
[0072]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和第一下压延棍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辊140和第二下压延辊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经过第二上压延棍140和第二下压延棍130之间的间隙G。当第二上压延辊140的主体141接触软化的无机非金属材料10而第二上压延辊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。当第二上压延棍140旋转使得突起部142最靠近第二下压延棍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。
[0073]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。
[0074]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。
[0075]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。
[0076]因此,根据本发明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100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。
[0077]此外,根据本发明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100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
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