(河南安彩高科浮法事业部中空钢化部 455000)
摘要：玻璃钢化过程需要消耗大量的电能，产生大量的废热气体，对玻璃钢化过程中主要的耗能设备进行节能技术改进，不仅使单位玻璃生产的电耗成本得到降低，提高了全厂的能源利用率，同时还能发展附加的产业，有利于玻璃深加工企业周围形成产业链。本文简单分析了玻璃钢化工艺及相关节能技术。
关键词：节能技术；玻璃；钢化；应用
引言
随着我国经济的快速发展以及人民生活水平日渐提高，钢化玻璃的应用已经扩展到家具制造行业、家电制造行业、仪表行业、日用制品行业及太阳能、风力发电等新能源行业，未来玻璃制品的需求量和需求面还会更大，这就对钢化玻璃的生产工艺提出了更高的要求。在玻璃钢化过程中，加热玻璃和急速冷却玻璃这两个环节耗能最多。高效节能玻璃钢化生产线应用通过型钢化急冷技术、多工位加热技术、热循环压缩空气对流技术、变频技术、纳米涂层技术等创新技术，实现了研发设备玻璃钢化加热均匀、热量回收效率高、玻璃钢化品质优及高效节能等优化目标，保证了设备高效节能，提升了玻璃钢化品质。
1玻璃钢化工艺简析
1.1玻璃生产流程
钢化玻璃生产工艺流程如图1所示，从图1中可以看出，在钢化玻璃加工过程中，主要的工艺流程是玻璃的选片、切割、磨边、清洗干燥、钢化、检验及包装，其中钢化过程为最耗能的环节，在这个环节中，玻璃需要被加热到630℃，此时炉内温度一般达到680—700℃，当玻璃被加热到要求的温度后，迅速将玻璃急速均匀地冷却至室温，使玻璃表面产生压应力及内层产生张应力，达到玻璃钢化的效果。
图1钢化玻璃生产流程
1.2玻璃钢化工艺
玻璃被人工或机械设备水平放置在平台上，然后被送到电加热炉内进行加热，电加热炉内上下腔各均匀的铺满了一层电加热炉丝用来加热玻璃板。当被钢化的玻璃在电加热炉内加热到钢化所需要的温度后传送到钢化段，即风栅内，此时冷风机开始工作通过风路系统向风栅输送具有一定压力和流量的空气。空气通过风栅的上下风嘴均匀冷却玻璃的上下表面，使玻璃的内应力发生变化最终形成钢化玻璃。目前的电加热炉的加热方式是无论加工哪种宽度的玻璃板，电加热炉内的上下腔的炉丝都参与工作来加热玻璃。
2节能技术在玻璃钢化工艺中的应用
2.1通过型钢化急冷技术
钢化的基本定义是加热到钢化点的玻璃在快速冷却下产生表面应力的工艺过程，对于3—4mm厚的玻璃仅需要3—5s就能达到钢化效果。在钢化炉和冷却风栅间加装通过型冷却系统，在短距离小范围内产生高风压，从而实现玻璃的通过型钢化工艺。变频技术有利于针对不同厚度进行急冷风压调整，因而达到节能效果。实时跟随启动及零转速等待，有利于合理分配急冷和冷却和等待的时间，大大节省无用的风机的电力损耗。该技术的优点是有效降低单位能耗、有效降低设备的装机功率、能够提高玻璃平整度、减少高风压下玻璃互相碰撞的机会。
2.2多工位加热技术
玻璃钢化炉的多工位加热技术不但具有显著的节能效果，而且在很大程度上降低了玻璃钢化炉的炸炉现象。玻璃钢化炉的工位是指沿炉体长度方向有规格相同的玻璃在各自的区域内往复摆动，在各自的区域内完成预设的运行时间，玻璃加热到相应的温度要求，再移动到下一个工位。芬兰拉格司通公司首先投入使用了双室玻璃钢化炉，即2工位加热炉，双室玻璃钢化炉生产出来的玻璃质量明显更好，生产速率更快，在能耗方面也有明显降低。
2.3热循环压缩空气对流技术
热循环压缩空气对流技术能够在普通辐射加热的基础上，大幅度增加对流传热的比例，使玻璃上下两面的吸热对称，热膨胀量的差异减少直至消失，确保板面平整及均匀加热。其中，压缩空气的加热温度控制在660±2℃，炉内空间温度严格控制在680℃以下，保证膜层不产生氧化变色、脱膜。表1为普通风机对流系统与压缩空气对流系统的相关参数对比，通过分析可以发现热循环压缩空气对流系统，可把炉内排放的热气进行回收并实现热交换把进炉前的压缩空气进行预热，对流循环频率高，提高加热效率及钢化产量，实现节能目标。
表1风机对流系统与压缩空气对流系统参数对比
2.4变频技术
在玻璃钢化过程中，变频技术用在风机鼓风和陶瓷辊道传动中，节能效果显著。在玻璃钢化过程中玻璃越厚，加热的时间越长，整个玻璃钢化的周期也就越长，玻璃急冷时，玻璃越厚，对风量和风压的要求就越高。鼓风机在玻璃钢化过程中的大功率设备，鼓风机的控制对玻璃钢化的质量有着重要影响，使用变频技术的鼓风机，能够快速建立满足玻璃钢化时冷却区风量和风压的要求，针对不同厚度的玻璃，变频技术可进行急冷时自动风压调节，在节约电能方面有显著的效果，有利于合理分配急冷和冷却等待的时间，大大减少风机作无用功，有效降低单位能耗。
2.5热回收系统的技术
热回收装置是在加热炉体机架顶部安装有热回收装置，热回收装置包括箱体，箱体内的一侧由进气隔板分隔有进气区，另一侧设有连通区，进气区和连通区之间构成换热区，换热区内分为上下两层式，布设有多条上层换热管和下层换热管，进气区内由中间隔板将进气区分隔为进气入口区和进气出口区，上层换热管一端与进气入口区接通，下层换热管一端与进气出口区接通，上层换热管和下层换热管的另一端通过连通区将上层换热管和下层换热管连通。热回收装置使排出的热量与准备排进去的冷空气进行热交换，冷空气被废热加热后再次进入炉腔内，减少热量的流失，并使炉腔内四散的废弃热量快速排出，减少从炉腔缝隙排出的热量，实现节能环保。
结束语
总而言之，玻璃水平钢化机组是一种高耗能的设备，对其进行节能降耗尤为重要。随着科学技术发展，一些新技术、新材料能在玻璃钢化生产设备中将得以广泛应用，提高玻璃钢化生产线的效率，进一步提升节能效果。
参考文献:
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论文作者:陈晓开
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/11
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