[实用新型]一种钢化炉冷却系统

说明书

技术领域：

本实用新型属于玻璃钢化领域，具体涉及一种钢化玻璃的冷却系统。 

背景技术：

钢化玻璃的产品已广泛使用在建筑、航空、汽车、轮船、机车、电子显示器件等众多领域。钢化玻璃自1870年在法国获得第一项专利始，于十九世纪获得数项专利，并于1892年在工业上得以应用。之后发展了平钢化玻璃、弯钢化玻璃等一系列产品，至二十世纪八十年代，随着玻璃新品种的增加，钢化玻璃制造工业进行了新产品的开发和研究，在建筑节能窗的低辐射玻璃钢化，汽车玻璃的大型及异性玻璃钢化等都有长足的进展。 

物理钢化玻璃是在玻璃表面形成压应力层，使它增加一个预应力来提高玻璃强度，目前广泛应用的是快速风冷却钢化(简称风钢化)法。 

风钢化是将玻璃加热至玻璃化转变温度(T_g)以上80℃，利用空气作为冷却介质，快速将玻璃表面热量带走，外层玻璃冷却较快，而玻璃中心是由外层玻璃通过热传导冷却，因此玻璃中心相对于玻璃外层冷却的较慢，于是通过这个过程在玻璃外层与中心部分产生了内应力，而玻璃的抗压强度是其抗拉强度的十倍以上，通过内应力的引入，增加了玻璃的抗拉强度，使玻璃的强度得以提高。通常情况下，钢化玻璃强度比普通退火玻璃的强度高4-6倍，热急冷稳定性可由150℃左右提高至280-320℃。 

钢化玻璃的强度主要取决于内应力的大小，与玻璃的钢化温度，冷却速率有关。一般情况下，钢化温度为600-680℃，冷却介质为室温空气，由空气在热玻璃表面流动带着热量，冻结玻璃表面，因此，冷却能力在一定程度上影响钢化玻璃的钢化度，进而影响钢化玻璃的强度及破碎后碎片粒度。钢化度增加，玻璃的抗弯强度和抗冲击强度增加。然而，鉴于风钢化使用的冷却介质为空气，而空气本身的温度与热容导致其制冷能力有限，即使增大风压也不能应用于钢化薄玻璃（如厚度小于等于3mm的玻璃）及特殊需求的过钢化玻璃。同时增大风压意味着增大风机容量，耗电量急速增加，成本大幅度提高。 

实用新型内容：

本实用新型目的是提供一套新的钢化炉冷却系统。 

本实用新型钢化炉冷却系统，用于对钢化玻璃进行冷却，包括向钢化炉送入空气的风机、集风箱及送风通道，在该集风箱或送风通道上安装一个盛放液氮的液 氮罐，液氮罐有阀口与集风箱连接，且该阀口装有与风机启动联机的电磁阀。 

本实用新型通过设计物理钢化设备的风冷却系统，在钢化炉风冷却系统中配备低温液氮输入系统，液氮温度为零下196℃，通过把低温液氮引入到风冷却系统，液氮气化，与空气混合，降低了冷却介质的温度，实验表明，在获得同样的钢化度的情况下，冷却介质温度降低30℃，可降低空气压力15％。低温液氮在送风系统的引入，不仅可以减小风机装机容量及运行成本，而且降低冷却气体的温度能有效的提高玻璃钢化度，不仅可使钢化玻璃的强度明显提高，而且可钢化普通风钢化不可钢化的3mm以下的平板玻璃及特殊需求的过钢化度玻璃。 

附图说明：

图1为本实用新型钢化炉冷却系统构成图。 

具体实施方式：

本实用新型主要提供一种新型的钢化玻璃钢化炉冷却系统。 

在常规的钢化系统中，风机3通过集风箱1和送风通道4将作为冷却介质的空气直接送入钢化炉2玻璃淬冷部分，参见图1所示。本实用新型的改进是：继续参见图1所示，在风路上，集风箱1上面位置安装一个能够盛放液氮的罐体即液氮罐5，液氮罐5与集风箱1之间通过一个阀口7连接，由电磁阀6控制阀口7的开合，电磁阀6与风机3启动联机。 

操作中，首先，在液氮罐5中注入液氮，封闭液氮罐，当钢化炉2中淬冷玻璃阶段启动后，风机3开始工作，此时电磁阀6打开液氮罐阀口7将液氮加入到集风箱中，与风机所送空气（通常为室温空气）混合，混合中液氮被气化，体积瞬间膨胀约1000倍，液氮气化成低温氮气与风机提供的空气共同形成冷却介质，通过送风通道4送入钢化炉2对高温玻璃淬冷（骤冷过程）。具体可以是在淬冷阶段开始5s后打开电磁阀，向进风系统加入液氮，10s后液氮全部加入完成骤冷过程。该骤冷过程中，从以下几方面提高系统的冷却能力：1.液氮与空气混合，液氮气化，吸收气化潜热，降低冷却介质温度；2.低温氮气与空气混合，降低冷却介质的温度；3.气体体积膨胀做功吸热，降低冷却介质温度；4.增大了进风压力，增加冷却风量。淬冷阶段结束后，关闭电磁阀，向集风箱停止送入液氮，此时单独由风机提供空气缓冷。