薄玻璃热钢化生产用液氮淬冷风栅制造技术

一种薄玻璃热钢化生产用液氮淬冷风栅，特别是适用于厚度2mm～3mm薄玻璃热钢化用的、以液氮为冷源的淬冷风栅。液氮淬冷风栅由相对安装、结构相同的两部分风栅构成，每部分风栅主要由保温良好的风栅壳体、液氮输入控制阀、液氮气化/雾化装置、高压空气输入控制阀、淬冷气体喷嘴几部分组成。使用液氮为冷源的液氮淬冷风栅与目前普遍使用的风机风栅相比，可以大大提高热玻璃的淬冷速率，增加玻璃中的永久性残余应力，使2mm～3mm的薄钢化玻璃的抗弯强度可以达到原片玻璃的4～8倍、抗冲击强度提高5～10倍，碎片状态满足技术标准要求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄玻璃热钢化生产用的淬冷风栅,特别是用于厚度为2_ 3_的薄玻璃热钢化用的、以液氮为冷源的淬冷风栅。
技术介绍
玻璃加热后进行淬冷处理，使玻璃表面产生永久性残余压应力，可显著提高玻璃的强度、抗急冷急热性和减少其伤害性。这种玻璃称为热钢化玻璃(tempered glass)，其生产方法称为玻璃的热钢化(thermal-tempering)。近年来快速发展的太阳能电池、LED显示器面板等高科技产品，都希望采用厚度 2 3mm的热钢化玻璃；建筑节能中空玻璃、真空玻璃等也渴望采用3mm左右的玻璃来减少使用玻璃的重量，实现节约资源、能源的目标。而目前的工业化钢化玻璃生产用风栅都是采用风机供风的淬冷风栅，大都只能生产4mm 19mm玻璃，难以钢化厚度3mm玻璃，更无法满足生产厚度小于3mm的热钢化玻璃所需的冷却速率的要求。因为玻璃越薄，所需要的冷却速率必须更高，才能达到所需的钢化程度，即在玻璃中形成必要的永久残余应力，保证钢化玻璃的强度、抗急冷急热性和碎片状态等性能。近年来，陆续公开了提高冷却速度的一些专利技术。例如，I)通过改进风栅、提高风压来增加冷却速度的专利，如申请号为200620072383、200810156023、200810156025、201020285038 和 02118592 等专利；2)用水或硅油等液体为冷却介质的专利，如申请号为201110116462、92100022. 7,200810150826和03817018等专利；3)用高导热固体冷却介质的专利，如申请号为200610064917、95102791、200510018007等专利。这些专利技术各有特点，但是并没有很好的解决加热到钢化温度的薄玻璃急冷问题。例如，提高风压来增加冷却速率，风机能耗很高并且易使玻璃变形；液体冷却易污染玻璃表面而且设备复杂；用固体介质急冷更不易达到良好、均匀的速冷目的。液氮的沸点是77. 35K(-196°C )，沸点下的气化热为202. 76kJ/kg，每公斤液氮可气化成794升低温氮气。氮气的定压热容Cp25r= 1.038kJ/(kg · k)。空气中氮气含量约78.5%，资源非常丰富，对环境没有任何危害。液氮为工业制氧的副产品，有大量资源可以利用。作为低温制冷冷源性价比高，是非常优秀的急冷冷源，除在超导、生物工程、制药、航空和航天等高科技领域大量使用外，在食品冷藏运输、果品蔬菜气调储存、机械加工和金属冶炼淬火等方面大量使用。但是迄今为止，在玻璃钢化领域还没有使用液氮为玻璃钢化冷源的先例，也没有看到液氮淬冷风栅专利和技术报道。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于厚度2mm 3mm薄玻璃热钢化生产用的淬冷风栅。本技术的技术路线是以采用液氮为冷源，利用液氮的气化/雾化产生的超低温气体，高速喷向热玻璃急速淬冷为目标设计风栅。液氮淬冷风栅比目前的风机风栅具有更高的冷却速率，可以在薄玻璃中形成足够的永久性残余应力，保证薄玻璃具有满意的强度、抗急冷急热性和碎片状态。本技术专利技术的具体内容是(I)液氮淬冷风栅由两片结构相同、方向相对的风栅组成，被淬冷热玻璃在二者之间的中心平面上运动。每片液氮淬冷风栅主要由保温良好的风栅壳体、液氮输入控制阀、液氮气化/雾化装置、高压空气输入控制阀和超低温淬冷喷嘴几部分组成。(2)液氮气化/雾化装置安装风栅保温壳体内部，与液氮输入控制阀用管道连通，把液氮在保温箱体内，气化/雾化成含有或不含有液氮微粒的的超低温气体。(3)在液氮淬冷风栅朝向玻璃的平面上，安装有大量以矩阵排列的淬冷气体喷嘴，超低温淬冷喷嘴是按照文丘氏原理制成的，它由高压空气喷嘴和淬冷气体喷嘴组成。高压空气喷嘴与高压空气控制阀连接。从收缩/扩张形状高压空气喷嘴喷出的经冷却的高压空气，裹挟大量液氮气化/雾化成的超低温气体，从淬冷气体喷嘴喷向热玻璃，完成玻璃的急速淬冷。本专利技术的有益效果是 使用液氮为冷源的液氮淬冷风栅与目前普遍使用的风机风栅相比，可以大大提高热玻璃的淬冷速率，增加玻璃中的永久性残余应力，使2mm 3mm的薄钢化玻璃的抗弯强度可以达到原片玻璃的4 8倍、抗冲击强度提高5 10倍，碎片状态满足技术标准要求。附图说明附图I为薄玻璃热钢化生产用液氮淬冷风栅示意图。附图中，I-玻璃输送辊、2-被淬冷热玻璃、3-淬冷气体喷嘴、4-高压空气喷嘴、5-液氮淬冷风栅保温壳体、6-液氮气化/雾化超冷气体、7-液氮气化/雾化装置、8-液氮输入控制阀、9-高压空气输入控制阀。具体实施方式以下结合附图进一步说明本技术的具体实施方式。本技术专利技术的液氮淬冷风栅由上、下两个结构完全相同的液氮淬冷风栅构成。被淬冷热玻璃(2)在二者之间的中心平面上由玻璃输送辊(I)支撑、驱动进入/输出和摆动。上、下两个液氮淬冷风都由液氮淬冷风栅保温壳体(5)、液氮气化/雾化装置(7)高压空气喷嘴(4)淬冷气体喷嘴(3)、液氮输入控制阀(8)和高压空气输入控制阀(9)组成。液氮气化/雾化装置(7)安装在液氮淬冷风栅保温壳体(5)的内部。液氮气化/雾化装置(7)把来至液氮输入控制阀(8)的液氮，气化/雾化成含有或不含有液氮雾珠的-196°C -100°C的超低温气体(6)。液氮淬冷风栅面向被淬冷热玻璃(2)部分，安装有大量以矩阵方式排列的液氮超低温淬冷气体喷嘴，保证被淬冷热玻璃(2)可以被均匀冷却。液氮低温气体淬冷喷嘴是根据文丘氏原理设计的、有高压空气喷嘴(4)淬冷气体气体喷嘴(3)组成。根据玻璃钢化生产线中心控制计算机的指令，玻璃输送辊(I)把玻璃(2)送入液氮淬冷风栅时，上下两部分液氮淬冷风栅的液氮输入控制阀(8)同时打开，液氮气化/雾化装置(7)把来至液氮输入控制阀(8)的液氮，气化/雾化成含有或不含有液氮雾珠的超低温气体(6)。随后，高压空气输入控制阀(9)同时打开，经冷却的高压空气从高压空气喷嘴(4)高速喷出，裹挟着液氮淬冷风栅保温壳体(5)内部的、由液氮气化/雾化形成的超低温气体￠)，从淬冷气体气体喷嘴(3)高速喷向被淬冷热玻璃(2)，使被淬冷热玻璃(2)双面同时急速淬冷，实现玻璃热钢化。液氮输入控制阀(8)根据玻璃钢化生产线中心控制计算机的指令，输入一定量的液氮，以适应不同规格薄玻璃钢化生产的要求。高压空气输入控制阀(9)根据玻璃钢化生产线中心控制计算机的指令，控制高压空气的压力、流量和时间等，以适应不同规格薄玻璃钢化生产的要求。 在喷出淬冷过程中，玻璃输送辊使玻璃来回摆动，安装液氮淬冷风栅的机架可以带动液氮淬冷风栅垂直于玻璃运动方向来回摆动，从而保证热玻璃各部分均匀、急速地冷却。权利要求1.一种薄玻璃热钢化生产用液氮淬冷风栅，其特征是液氮淬冷风栅由相对安装、结构相同的两部分风栅构成，被淬冷玻璃在二者之间运动，每部分风栅主要由风栅保温壳体、液氮输入控制阀、液氮气化/雾化装置、高压空气输入控制阀、淬冷气体喷嘴几部分组成。2.根据权利要求I所述的薄玻璃热钢化生产用液氮淬冷风栅，其特征是液氮气化/雾化装置安装在风栅保温壳体内部，与液氮输入控制阀用管道连通，在风栅保温壳体内把液氮气化/雾化成含有或不含有液氮微粒的超低温淬冷气体。3.根据权利要求I所述的薄玻璃热钢化生产用液氮淬冷风栅，其特征是在液氮淬冷风栅朝向玻璃方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄玻璃热钢化生产用液氮淬冷风栅，其特征是：液氮淬冷风栅由相对安装、结构相同的两部分风栅构成，被淬冷玻璃在二者之间运动，每部分风栅主要由风栅保温壳体、液氮输入控制阀、液氮气化/雾化装置、高压空气输入控制阀、淬冷气体喷嘴几部分组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王世忠，
申请(专利权)人：王世忠，
类型：实用新型
国别省市：