平面玻璃爐的製作方法

2023-08-08 12:56:51

專利名稱：平面玻璃爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種平面玻璃爐，其特別適用於玻璃板的熱處理，其 中這種爐子可以與已熟知的、用於快速冷卻以及再冷卻已在爐中加熱 了的玻璃板的部分聯接。這樣的平面玻璃爐具有爐下部以及爐上部。 在爐中，安置有用於傳送待加熱玻璃的爐輥。除此以外，還有多個加 熱元件，其應促使玻璃板的、儘可能均勻的加熱。
背景技術：
EP 1 241 143 A2描述了一種退火爐，其不僅在底部，而且在上方 的爐子範圍內，裝有加熱元件以及用於在爐上部內進行熱對流的元件。 玻璃板在輥上方被傳送穿過爐子。在縱向上安裝的熱對流元件造成了 不同的熱對流區，該對流區可以相對互相改變。為了加熱玻璃板，借 助對流氣體由上方對玻璃板進行直接鼓風。但是由此產生的氣流，特 別對於大型玻璃板時，造成了不均勻的加熱，其可能導致明顯的、不 希望的材料應力。由US 4,529,380公開了一種用於將玻璃板加熱到其軟化溫度的軋 輥爐。所述的軋輥爐具有氣體噴射泵的排布，所述氣體噴射泵被安裝 在軋輥軌道之上、垂直於玻璃板的運動方向，用於將高溫氣體吹送到 玻璃板的上表面，以便使得通過對流加熱這些上表面成為可能。為了 加熱玻璃板下表面將使用加熱電阻，其位於軋輥軌道的下方。現有技術已公開的爐子都是共同的，即通過安裝多個加熱組， 以及部分的通過組合各種熱傳遞原理，來實現儘可能均勻地加熱進 入到爐子內的玻璃板的目標。這對於在有目的地構建材料應力時能達到良好的結果，是必須的，正如，特別在生產單層安全玻璃時，是非常必要的。為此，經常將輻射加熱元件(如特別是電加熱電阻以及 熱輻射器)，與起對流作用的熱元件(例如熱氣體引導件)相結合。 除了均勻地加熱玻璃板之外，還追求的目標是縮短加熱時間，其中 在玻璃板內部的溫度梯度不允許出現過高的值，否則將發生玻璃破裂。發明內容本發明的任務在於，提供一種改善了的平面玻璃爐，藉助所述平 面玻璃爐，可以保證短的加熱時間，以及在整個爐子中儘可能的均勻 的溫度分布。根據發明，上述任務將通過一種平面玻璃爐解決，其中除了位於 爐輥之下的下加熱組、和位於爐輥之上的上加熱組(每個所述加熱組 均由電加熱電阻組成)，在爐子上部設計有多個空氣循環單元，所述 空氣循環單元，通過從大量的空氣噴嘴中將已加熱的爐氣體吹到玻璃上表面，來有目的地作用於玻璃板的對流加熱。爐氣體在空氣循環過 程中運動，並被有目的地在空氣循環單元中攪動，以達到很均勻的加 熱。通過在爐內的空氣循環引導保證了，爐子的所有部分幾乎處於同 一溫度水平上，這不可能只通過安裝電加熱電阻來保證。通過安置多 個空氣循環單元(其基本上分布在整個玻璃的支承面上方)可選擇低 流速，儘管如此，藉助低流速在溫度分布上達到高的均勻性。在此描述的平面玻璃爐特別適用於熱處理規格為2米X 3.40米、 且玻璃厚度在3到12毫米之間的玻璃板。通常的加熱溫度在該爐中大 約位於620至680攝氏度。所述平面玻璃爐是玻璃熱處理過程的優選的組成部分，該過程此 外還包括用於快速冷卻以及再冷卻已升溫的玻璃板的設備。在此，在 平面玻璃爐之外進行冷卻，並且在玻璃熱處理過程的單個部分之間有 傳送段。在優選的實施方案中，平面玻璃爐被設計成具有750攝氏度額定溫度，並且有大約為600千瓦的加熱功率。為了讓大的玻璃板進入爐中，通常具有給料軋輥軌道，在其上放 置待加熱的玻璃板，並為了後續的在爐輥上的傳送作調整。為此可以 在單個軋輥之間、根據需要在起重臺之下設置小軋輥軌道，在該小軋輥軌道上玻璃板可以被垂直於主傳送方向地推動。在優選的平面玻璃爐的實施方案中，空氣循環單元的每個循環箱 的空氣噴嘴被排布成許多行，所述行基本上垂直於玻璃板的行進方向 分布。這樣的噴嘴行可以簡單地通過不變的氣壓供給，以致於在噴嘴 處的空氣噴出幾乎不依賴於其在爐內的位置。當循環箱之內的空氣引 導保證產生儘可能均勻的空氣噴出的分布，則當然也可以選擇其他的 噴嘴排布方案。當吸入的爐氣體在循環箱之內被引導到一個或多個擋板上，以便 在空氣循環單元內部導致所吸入的爐氣體的強烈的渦流時，這是有利 的。這使得循環空氣的溫度進一步地統一，所述循環空氣被引導到玻 璃板上用於繼續加熱。明顯的，在不同的排出噴嘴上小的溫度差也會 導致玻璃板內部的應力，其可能導致玻璃破損。在優選的實施方案中，在空氣循環單元中風扇葉輪與轉速可調的 發動機耦聯，所述發動機位於爐室之外。通過調整轉速，能夠影響在爐子內部的流動比例，以致於例如在加熱的初始階段可以調整成高 的流動速度，而在過程中當溫度較高時，選擇較小的流動速度。有效的是，當上、下加熱組的電加熱電阻被繞在陶瓷螺紋管上時， 所述螺紋管優選地通過支承管加固。為了使爐子適合所期望的、由不 同厚度的玻璃板所要求的工藝條件，將優選地調整所述上加熱組，以 改變至玻璃板的距離。在此，也可以將循環單元集成在每個高度調節裝置中。


通過以下對根據本發明所述的平面玻璃爐的優選的具體實施例的 描述，給出了其他的優點，細節以及改進。這裡示出 圖l平面玻璃爐的縱向剖面圖； 圖2平面玻璃爐的橫截面圖；圖3在爐子上部安裝的空氣循環單元的空氣循環箱的三張視圖。
具體實施方式
圖1和2中展示了根據發明的平面玻璃爐的簡化的縱向剖面圖以 及橫截面圖。平面玻璃爐具有爐下部1以及爐上部2，爐上部帶有中間 部分3以及頂罩4。爐上部的中間部分以及頂罩出於保養的目的相互可 分離。在中間部分3的進口和出口處設計有升降門5，其可通過相應的 起重設備移動。在爐下部1中， 一排爐輥6延展在整個爐子長度上，所述爐輥的 轉軸垂直於傳送方向。爐輥6優選的由石英材料構成，並且以其末端 可活動地鋪設在兩端安裝的軋輥驅動支架7上。爐輥的驅動例如通過 可控制頻率的驅動電動機、和通過使用齒形皮帶驅動來實現。為了在 傳送高度上精確地校準爐輥，可以在所述高度上單獨地調整每個爐輥 6。在爐輥6之下裝有下加熱組8，其優選地由電加熱電阻構成。有 效的是，下加熱組分離地、可控地配置，以便通過對單個加熱組相應 地調控，來促進爐內均勻的溫度分布。電加熱電阻方便地纏繞在陶瓷 螺紋管上，所述螺紋管在它那端被推到支承管上。支承管的每個末端 分別鋪設在側面的爐隔離部上，並且在爐體尺寸較大的情況下，所述 支承管額外地在縱向的一個或幾個支撐點處被支承。為了在玻璃破損的情況下保護加熱電阻不受下落的玻璃碎片的損 傷，下加熱組8每個都通過一個保護罩9覆蓋，其由耐高溫，打孔材 料構成。為了收集可能出現的碎玻璃，在下加熱組8之下裝有碎玻璃承接 槽，其可從爐子側面被取出，以便將收集的碎玻璃清除掉。此外，在爐內的多個點上裝有溫度傳感器，通過所述傳感器，可 精確地確定局部溫度，並由此得出在整個爐內的溫度分布。所獲得的 測量值將被使用於，永遠以均勻的爐內部溫度為目標地調控單個加熱 組。在爐輥6的上方，裝有作為爐上部2的組成部分的上加熱組10。在此，優選地再次涉及到電加熱電阻，其以可對照下加熱組的方式形 成，並且同樣按組排列，或者甚至可單個地進行調控。對於可容納規格大約為2米x 3.40米玻璃板的爐室尺寸，已證明合理的是將加熱 組劃分為24個上組和24個下組。可以放棄上加熱組的保護罩，因為由向上的玻璃破損部分造成的 傷害危險不可能發生。除此以外還具有優點的是，上加熱組懸掛在垂直分布的陶瓷管上， 以便可以從外部進行加熱組的高度調節。此外在爐上部2中裝有多個空氣循環單元11，其位於上加熱組10 的上方。每個空氣循環單元具有一個循環箱12，其結構參考圖3將進 一步說明。每個空氣循環單元11此外配有轉速可調的發動機13，該發 動機驅動風扇葉輪14。在被繪出的具體實施方案中，設計有六個在縱 向彼此依次排列的空氣循環單元11，以便在整個爐子內室中實現用 於提供最小溫度梯度的均勻流動。此外由圖2可見，每個循環箱12可通過懸掛裝置15在頂罩4上 固定。以這種方式，可實現循環箱的位置調節，以便，例如，使所述 循環箱適應投入使用的風扇葉輪以及發動機。圖3中展示了循環箱12的優選實施方案的三個簡化的視圖，其中 通過箭頭表明了在循環工作時的流動方向。由插圖a)中繪出的循環箱 的前視圖可見，在循環箱內，通過風扇葉輪14，將從爐內室中吸出的 已加熱空氣首先向上吹，在那空氣通過與一個擋板16的接觸形成渦流。 加速了的氣流接著由於循環箱12的形狀的引導再次向下流動。該循環 箱優選地具有帶有長方形底面的平截頭圓錐形狀，在所述長方形底面 上，安置了多個裝配有空氣噴嘴17的噴嘴行18，如插圖b)中俯視圖 所示。通過循環箱促成的空氣流動可由圖3中的插圖c)很好地看出。位 於爐室內的空氣將穿過位於循環箱12上部範圍內的吸氣口 19被吸入 循環箱內。之後藉助於風扇葉輪14實現渦流以及流動增壓。渦流空氣 的吹出將通過位於循環箱底面的空氣噴嘴17實現。流出的空氣將針對 位於爐輥6上的玻璃板做調整。儘管在圖3的插圖c)中未示出，從空氣噴嘴17中離開的空氣在 與玻璃板接觸前先穿過上加熱組10，所述上加熱組分布於爐輥6與空 氣循環單元11之間(見圖2)。在這個位置實現了流動空氣的再預熱。 除此以外，避免了在上加熱組周邊環境中的熱量堵塞，由此預熱時間 可進一步被縮短。在循環箱12內部可安裝導風板，其顧及管道長度地改變單個空氣 管道的流動橫截面。在此的目標是，在空氣噴嘴17處的排出速度以及 空氣量儘可能均勻地分布。在變換的具體實施方案中可以考慮，在爐下部安裝其它的空氣循 環單元，以便對即使是待加熱的玻璃板的下表面也施加有目的的空氣流動。以這樣的方式，可使溫度分布的均勻性在玻璃板內繼續提高， 並且增加在所期望的熱傳遞中的對流部分。附圖標記1. 爐下部2. 爐上部3. 中間部分4. 頂罩5. 升降門6. 爐輥7. 軋輥驅動支架8. 下加熱組9. 保護罩10. 上加熱組11. 空氣循環單元12. 循環箱13. 發動機14. 風扇葉輪15. 懸掛裝置16. 擋板17. 空氣噴嘴18. 噴嘴行19. 吸氣口
權利要求
1.特別用於熱處理玻璃板的平面玻璃爐，包括爐下部(1)，所述爐下部具有用於傳送待熱處理的玻璃板的爐輥(6)，其中所述爐輥(6)的轉軸垂直於玻璃板的行進方向；爐上部(2)，所述爐上部具有中間部分(3)和頂罩(4)；下加熱組(8)，所述下加熱組分布於所述爐輥(6)的下方，並由電加熱電阻構成；上加熱組(10)，所述上加熱組分布於所述爐輥(6)的上方，並由電加熱電阻構成；多個空氣循環單元(11)，所述空氣循環單元在所述爐上部(2)中，位於所述上加熱組(10)的上方，並且每個所述空氣循環單元總是由包括風扇葉輪(14)的循環箱(12)組成，其中所述循環箱(12)呈帶有長方形底面的金字塔角錐形狀，並具有吸氣口(19)，所述吸氣口這樣定位，即從爐內室中吸出的爐氣體被所述風扇葉輪(14)向上吹向擋板(16)的方向，並且從那形成渦流地向下流動，以及其中多個空氣噴嘴(17)被安置在所述金字塔角錐形狀的循環箱(12)的底面的平面中，所述空氣噴嘴被所述風扇葉輪(14)供給以壓縮空氣，並且，將所排出的空氣流沿著朝向所述待加熱的玻璃板的方向引導。
2. 根據權利要求1中所述的平面玻璃爐，其特徵在於，所述循環 箱(12)的所述空氣噴嘴(17)在多行(18)上排列，所述行基本上 垂直於玻璃板的行進方向、在所述循環箱(12)的底面上延伸。
3. 根據權利要求1或2中所述的平面玻璃爐，其特徵在於，在所 述循環箱(12)中的所述風扇葉輪(14)由分配給每個空氣循環單元(11)的、轉速可調的發動機(13)驅動，所述發動機在爐室之外、 被安裝在所述爐子的所述頂罩(4)上。
4. 根據上述權利要求1至3中所述的任一平面玻璃爐，其特徵在 於，所述空氣循環單元的空氣排出面基本上覆蓋整個支承面，所述支 承面可以由所述在爐中待熱處理的玻璃板佔用，所述空氣噴嘴(17) 位於所述空氣排出面內。
5. 根據上述權利要求1至4中所述的任一平面玻璃爐，其特徵在 於，所述爐上部(2)的所述頂罩(4)可裝卸地固定於所述中間部分(3)上。
6. 根據上述權利要求1至5中所述的任一平面玻璃爐，其特徵在 於，所述上加熱組和下加熱組(8， 10)的電加熱電阻纏繞在陶瓷螺紋 管上。
7. 根據上述權利要求6中所述的平面玻璃爐，其特徵在於，所述 上加熱組和下加熱組的陶瓷螺紋管被推在支承管上，所述支承管垂直 於所述玻璃板的行進方向地延伸。
8. 根據上述權利要求6或7中所述的平面玻璃爐，其特徵在於， 所述下加熱組(8)的陶瓷螺紋管被可摘去的、打孔的、由耐高溫材料 構成的保護罩(9)在向著所述爐輥(6)的方向上覆蓋。
9. 根據上述權利要求6或7中所述的平面玻璃爐，其特徵在於， 所述上加熱組(10)的陶瓷螺紋管以相對於玻璃板傳送平面可變的距 離來安裝。
10. 根據上述權利要求1至9中所述的任一平面玻璃爐，其特徵 在於，所述平面玻璃爐是玻璃熱處理過程的組成部分，所述過程除此 以外還包括快速冷卻階段以及再冷卻階段。
全文摘要
本發明涉及一種特別用於熱處理玻璃板的平面玻璃爐。該平面玻璃爐包括爐下部(1)以及爐上部(2)，所述爐下部帶有用於傳送待熱處理的玻璃板的爐輥(6)，其中爐輥(6)的轉軸基本上垂直於玻璃板的行進方向，所述爐上部帶有中間部分(3)，以及頂罩(4)。此外平面玻璃爐還包括了下加熱組(8)以及上加熱組(10)，其中下加熱組(8)分布於爐輥(6)之下，而且上加熱組(10)分布於爐輥(6)之上，並且所述下加熱組和上加熱組均由電加熱電阻組成。除此以外，平面玻璃爐包括多個空氣循環單元(11)，所述循環單元在爐上部中位於上加熱組(10)之上，並且每個都由具有內置的風扇葉輪(14)的循環箱(12)組成，其中循環箱(12)具有吸氣口(19)，所述吸氣口在爐上部(2)的上段中與爐內室連通，並且其中在循環箱(12)的底面安置有多個空氣噴嘴(17)，所述空氣噴嘴由風扇葉輪(14)以壓縮空氣補給，並引導排出的空氣流至待加熱玻璃板的方向上。
文檔編號C03B29/08GK101223113SQ200680025853
公開日2008年7月16日 申請日期2006年7月13日 優先權日2005年7月15日
發明者格爾德·黑尼施, 阿克塞爾·恩格斯 申請人:埃裡奧克-凱爾維特姆工業制爐有限責任公司