微晶玻璃面板连续化生产方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种微晶玻璃面板连续化生产设备，包括以下部件：节能减排玻璃熔窑、低厚薄差压延成型和厚度调节系统、超长热处理炉、切裁及研磨系统。本发明专利技术还同时提供了利用上述设备连续化生产微晶玻璃面板的方法。本发明专利技术有效整合玻璃熔制、压延成型、热处理、精密加工四大工序，可一次型连续生产即得到所需的微晶玻璃面板，压延成型得到的带状玻璃板可直接进入连续核化晶化退火并切裁，制备高性能微晶玻璃面板，缩短微晶玻璃面板生产周期，生产效率高，降低单位产品综合能耗，减少人力成本，降低管理成本。理成本。理成本。

【技术实现步骤摘要】
微晶玻璃面板连续化生产方法及设备


[0001]本专利技术属于微晶玻璃领域，具体涉及一种大尺寸微晶玻璃面板的连续化生产方法及其制造设备。

技术介绍

[0002]微晶玻璃是一种玻璃受控晶化而成的高科技基础材料，不仅具有高强、低膨胀、抗冲击等特点，而且还具有优越的介电性能、化学稳定性等特性，成为智能交互等新兴领域最佳的面板基础材料。随着智能交互向大规格、多用途、功能集成等方向发展，高端智能交互用微晶玻璃尤其是高性能环境友好型智能交互用大尺寸微晶玻璃面板成为了国际玻璃巨头布局热点，纷纷发展基于微晶玻璃材料的全场景智能交互平台，大尺寸、高介电性能、高力学性能的高端微晶玻璃面板成为微晶玻璃产业未来的发展方向和重点。
[0003]一般来说，微晶玻璃面板生产分为两大工序。其一，玻璃原片生产阶段，主要步骤为配料、熔制、成形、退火和切裁等，此阶段主要目的在于将晶核剂充分分散于玻璃体内，得到均匀、平整的平板状微晶玻璃原片；其二，热处理晶化阶段，一般从室温开始，搬运切裁好的玻璃原片，依序通过预设的升温制度，如预热、核化、升温、结晶和冷却等步骤，得到结晶化的平板状微晶玻璃。这种玻璃原片制备和晶化处理独立进行的生产方法，具备场地灵活、生产灵活等优势。然而，在以上所述的微晶玻璃的生产方式中，存在能源损耗大，原片生产工序需要退火至室温，晶化工序需要再从室温预热至核化温度，玻璃板温度一降一升，增加能源消耗，增加单位产品综合能耗；管理成本高，原片生产工序需要设置在产品缓冲区，必要时候还需要设置在产品仓库，提高生产管理成本，部分原片存放时间久远，导致微晶玻璃面板产品生产追溯困难；生产效率低，玻璃板在两大工序间搬运，重复经历退火、预热过程，生产节奏慢；其他成本方面，原片切裁后归置、储运，以及逐片放入晶化窑，需要配备相应的人力资源，这些岗位体力消耗大，且容易因玻璃划伤导致工伤，玻璃为易碎品，搬运过程不可避免会因磕碰导致损耗，影响产品成品率。因此，连续化全自动微晶玻璃生产方法是当前微晶玻璃生产的主要发展方向。
[0004]关于微晶玻璃连续化生产方法，专利CN201110310280.2和CN201210138390.X描述了一种微晶玻璃连续成形的方法和装置，可持续进行玻璃熔融、成形、晶化步骤，粗略地描述了微晶玻璃的生产方法，具体技术方案对玻璃熔制、成型、切割研磨的细节以及微晶玻璃性能不曾介绍，该方案未提及厚度控制方法，辊筒在高温压延作业过程中，会有一定损耗，厚度会出现偏离，若检测不合格，意味着生产工序中数百米微晶面板将作废，极大影响生产效率和生产成本。
[0005]因此，微晶玻璃面板的连续化生产的研发对于提高微晶玻璃性能，降低能耗，节能减排，拓展高端玻璃微晶制品在智能交互等新兴领域及高端市场上应用范围有重大意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种微晶玻璃连续生产方法及装备系统。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种微晶玻璃面板连续化生产设备，包括以下部件：节能减排玻璃熔窑、低厚薄差压延成型和厚度调节系统、超长热处理炉、切裁及研磨系统。
[0008]作为本专利技术的微晶玻璃面板连续化生产设备的改进：
[0009]所述节能减排玻璃熔窑包括玻璃熔窑，所述玻璃熔窑为长方腔体，在玻璃熔窑的前方设置工作池，玻璃熔窑长度方向的两端分别设有进料口和流液洞，玻璃熔窑的内腔通过流液洞与工作池相连通；
[0010]在玻璃熔窑内腔中设有耐火底层，沿着物料的流动方向，耐火底层上的玻璃熔窑内腔依次划分为助熔/熔化部和澄清均化部；
[0011]在耐火底层上设置窑坎，进料口至窑坎之间属于助熔/熔化部，窑坎至流液洞之间属于澄清均化部；
[0012]在助熔/熔化部设置池底鼓泡系统，在池底鼓泡系统的前后两侧各设置一组电极加热组件；
[0013]在玻璃熔窑的左侧壁和右侧壁的上方分别设置胸墙；在两侧的胸墙处分别设置间隔错排分布的低氮全氧燃烧器(即左右两侧的低氮全氧燃烧器是错开排列而非面对面)；
[0014]在工作池中设置玻璃液搅拌系统。
[0015]说明：低氮全氧燃烧器位于玻璃液面之上的300～800mm的高度处。玻璃液搅拌系统的用途是对工作池中的玻璃液充分搅拌，使玻璃液成分充分均匀并且保证工作池中的玻璃液各点温度一致。
[0016]作为本专利技术的微晶玻璃面板连续化生产设备的进一步改进：
[0017]所述窑坎与玻璃熔窑进料口的距离是玻璃熔窑的长度2/3～3/4；窑坎包括一个耐火材料墙，在耐火材料墙的前后两端分别设置缓冲斜坡，耐火材料墙顶部低于玻璃熔窑侧壁的顶部，该耐火材料墙与玻璃熔窑的左右侧壁密封相连；
[0018]窑坎的用途是帮助高粘度玻璃液的澄清和均化；
[0019]所述池底鼓泡系统为均匀布置的用于通气(通空气或氮气)的鼓泡管，鼓泡管的通气直径为2～20mm；鼓泡管的高度为玻璃熔窑深度的1/20～1/2，池底鼓泡系统距离进料口的长度为助熔/熔化部长度的1/3～1/2；
[0020]池底鼓泡系统的作用是可以有助于提高熔化速度和效率并提升玻璃熔体的均匀性；鼓泡管可选用二硅化钼管或者通水冷却的耐热钢管；
[0021]电极加热组件由若干个钼电极组成；
[0022]利用玻璃溶液的导电性能，钼电极能实现通电后的加热；电极加热组件起到辅助加热的作用，即为玻璃熔窑提供辅助熔化能源；靠近进料口的电极加热组件起到助熔的作用，即，提供了额外热量利于助熔，提高熔化能力；靠近窑坎的电极加热组件形成局部高温热点，额外促进玻璃液的搅动，使得玻璃液中的气泡变大并向上排出，从而促进玻璃溶液的澄清和气泡消除。
[0023]作为本专利技术的微晶玻璃面板连续化生产设备的进一步改进：
[0024]低厚薄差压延成型和厚度调节系统包括操作组件和控制组件，操作组件包括上下压延辊以及与上下压延辊电连接的电机，还包括用于调节上下压延辊之间间距的厚度调节装置；
[0025]控制组件为在线厚度测量组件，从而实时利用厚度调节装置对上下压延辊之间的间距进行调节；
[0026]在线厚度测量系统包括测量结构件、厚度检测器和循环水冷却器；
[0027]测量结构件包括钢结构的带有隔热冷却板的隔热C型架，还包括移动轨道、拖链；厚度检测器由X射线源、探测器组成，X射线源、探测器为相互配套的发射装置和接收装置，用于检测玻璃板的厚度；
[0028]隔热C型架由上横梁、下横梁和竖向力臂组成；在隔热C型架的上横梁处设置X射线源，在隔热C型架的下横梁处设置探测器，所述探测器位于X射线源的正下方；在隔热C型架的上横梁的下方以及隔热C型架下横梁的上方分别各自设有一个隔热冷却板，隔热冷却板为带有冷却水循环通道的隔热板；从而起到隔绝高温的玻璃对X射线源、探测器的高温影响，
[0029]在玻璃冷却通道的下方设置移动轨道，所述移动轨道与玻璃冷却通道相互垂直，隔热C型架能沿着移动轨道进行移动，从而对位于玻璃冷却通道上的热态玻璃进行整个宽度方向的厚度检测；在隔热C型架内设有带动其移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.微晶玻璃面板连续化生产设备，其特征在于包括以下部件：节能减排玻璃熔窑、低厚薄差压延成型和厚度调节系统、超长热处理炉(7)、切裁及研磨系统。2.根据权利要求1所述的微晶玻璃面板连续化生产设备，其特征在于：所述节能减排玻璃熔窑包括玻璃熔窑(1)，所述玻璃熔窑(1)为长方腔体，在玻璃熔窑(1)的前方设置工作池(5)，玻璃熔窑(1)长度方向的两端分别设有进料口(13)和流液洞(14)，玻璃熔窑(1)的内腔通过流液洞(14)与工作池(5)相连通；在玻璃熔窑(1)内腔中设有耐火底层(12)，沿着物料的流动方向，耐火底层(12)上的玻璃熔窑(1)内腔依次划分为助熔/熔化部和澄清均化部；在耐火底层(12)上设置窑坎(2)，进料口(13)至窑坎(2)之间属于助熔/熔化部，窑坎(2)至流液洞(14)之间属于澄清均化部；在助熔/熔化部设置池底鼓泡系统(4)，在池底鼓泡系统(4)的前后两侧各设置一组电极加热组件(3)；在玻璃熔窑(1)的左侧壁和右侧壁的上方分别设置胸墙(15)；在两侧的胸墙(15)处分别设置间隔错排分布的低氮全氧燃烧器(16)；在工作池(5)中设置玻璃液搅拌系统(51)。3.根据权利要求2所述的微晶玻璃面板连续化生产设备，其特征在于：所述窑坎(2)与玻璃熔窑(1)进料口(13)的距离是玻璃熔窑(1)的长度2/3～3/4；窑坎(2)包括一个耐火材料墙(21)，在耐火材料墙(21)的前后两端分别设置缓冲斜坡(22)，耐火材料墙(21)顶部低于玻璃熔窑(1)侧壁的顶部，该耐火材料墙(21)与玻璃熔窑(1)的左右侧壁密封相连；所述池底鼓泡系统(4)为均匀布置的用于通气的鼓泡管(41)，鼓泡管(41)的通气直径为2～20mm；鼓泡管(41)的高度为玻璃熔窑(1)深度的1/20～1/2，池底鼓泡系统(4)距离进料口(13)的长度为助熔/熔化部长度的1/3～1/2；电极加热组件(3)由若干个钼电极组成。4.根据权利要求1～3任一所述的微晶玻璃面板连续化生产设备，其特征在于：低厚薄差压延成型和厚度调节系统包括操作组件(60)和控制组件，操作组件包括上下压延辊(61)以及与上下压延辊(61)电连接的电机，还包括用于调节上下压延辊(61)之间间距的厚度调节装置；控制组件为在线厚度测量组件(6)，从而实时利用厚度调节装置对上下压延辊(61)之间的间距进行调节；在线厚度测量系统(6)包括测量结构件、厚度检测器和循环水冷却器(6
‑
1)；测量结构件包括钢结构的带有隔热冷却板的隔热C型架(6
‑
2)，还包括移动轨道(6
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5)、拖链(6
‑
6)；厚度检测器由X射线源(6
‑
3)、探测器(6
‑
4)组成，X射线源(6
‑
3)、探测器(6
‑
4)为相互配套的发射装置和接收装置，用于检测玻璃板的厚度；隔热C型架(6
‑
2)由上横梁、下横梁和竖向力臂组成；在隔热C型架(6
‑
2)的上横梁处设置X射线源(6
‑
3)，在隔热C型架(6
‑
2)的下横梁处设置探测器(6
‑
4)，所述探测器(6
‑
4)位于X射线源(6
‑
3)的正下方；在隔热C型架(6
‑
2)的上横梁的下方以及隔热C型架(6
‑
2)下横梁的上方分别各自设有一个隔热冷却板，隔热冷却板为带有冷却水循环通道的隔热板；从而起到隔绝高温的玻璃对X射线源(6
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3)、探测器(6
‑
4)的高温影响，
在玻璃冷却通道的下方设置移动轨道(6
‑
5)，所述移动轨道(6
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5)与玻璃冷却通道相互垂直，隔热C型架(6
‑
2)能沿着移动轨道(6
‑
5)进行移动，从而对位于玻璃冷却通道上的热态玻璃进行整个宽度方向的厚度检测；在隔热C型架(6
‑
2)内设有带动其移动的移动电机；在隔热C型架(6
‑
2)的竖向力臂上设置内设空腔的拖链(6
‑
6)，用于连接隔热冷却板内的冷却水循环通道的连接水管以及用于电连接X射线源(6

【专利技术属性】
技术研发人员：章锦明，黄海晓，陈明形，郭兴忠，
申请(专利权)人：温州市康尔微晶器皿有限公司，
类型：发明
国别省市：