億川變頻器在鋼化爐中的應(yīng)用

　　一、引言  

　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，鋼化玻璃的用途越來越廣泛，其產(chǎn)品越來越豐富，事實(shí)上鋼化玻璃早已成為玻璃深加工家族中的最大成員，鋼化玻璃已成為人類生活中不可缺少的重要材料。鋼化玻璃是通過加熱和急冷使玻璃獲得很大的永久應(yīng)力，所以又稱為預(yù)應(yīng)力玻璃。若想消除這種應(yīng)力，只有再次加熱玻璃至接近軟化狀態(tài)。  

　　二、鋼化玻璃的原理和特性  

　　1.玻璃鋼化的工藝原理：是將經(jīng)過切、磨、洗后的普通優(yōu)質(zhì)平板玻璃送入鋼化爐，通過加熱（680℃~715℃）和淬冷，使玻璃內(nèi)產(chǎn)生很大的永久應(yīng)力—表面為壓應(yīng)力，內(nèi)部為張應(yīng)力，即玻璃產(chǎn)生了一種均勻而有規(guī)律分布的內(nèi)應(yīng)力，從而提高了玻璃的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。  

　　其生產(chǎn)工藝流程是：  

　　玻璃原片→檢驗(yàn)→切裁→掰邊→洗滌→干燥→鋼化→檢驗(yàn)→包裝→入庫  

　　鋼化工藝流程是：  

　　入片→加熱→淬冷→緩冷→卸片  

　　2.鋼化玻璃的主要特點(diǎn)  

　　1)機(jī)械強(qiáng)度大：當(dāng)鋼化玻璃受到荷載的壓力、彎曲或沖擊等外力作用時(shí)，其著力表面受到壓應(yīng)力，而另一個(gè)表面受到張應(yīng)力。隨著荷載的增加，這個(gè)張應(yīng)力被鋼化玻璃表面原有的壓應(yīng)力逐漸沖減，直至完全抵消后才變?yōu)閺垜?yīng)力。由于玻璃的耐壓強(qiáng)度要比抗張強(qiáng)度幾乎大10倍，結(jié)果玻璃在鋼化后不但使表面得到增強(qiáng)，而且也使其薄弱環(huán)節(jié)得以轉(zhuǎn)移。所以鋼化玻璃的耐壓強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度一般提高4~5倍，而抗沖擊強(qiáng)度可提高5~8倍。  

　　2)熱穩(wěn)定性好：鋼化玻璃熱穩(wěn)定性的提高如同機(jī)械強(qiáng)度的增加一樣，也與其內(nèi)部應(yīng)力的大小和分布有關(guān)。當(dāng)玻璃表面受到急熱時(shí)，內(nèi)層尚處于冷卻狀態(tài)，這樣受熱面處于壓應(yīng)力，而內(nèi)層受張應(yīng)力。當(dāng)溫差過大、張應(yīng)力超過玻璃的抗張強(qiáng)度時(shí)即引起玻璃炸裂。而鋼化玻璃表層原有的壓應(yīng)力能夠抵消部分熱膨脹，緩解內(nèi)層的張應(yīng)力，所以鋼化玻璃的熱穩(wěn)定性可提高1.5~2倍。  

　　3)安全性強(qiáng)：玻璃的破裂是以裂紋缺陷為起點(diǎn)引起超過抗張強(qiáng)度的結(jié)果。雖然鋼化玻璃的薄弱點(diǎn)（張應(yīng)力區(qū)）是在中心，通常并不存在微裂紋缺陷，但在高速?zèng)_擊、內(nèi)部結(jié)石等條件下，也會(huì)在張應(yīng)力層形成破裂起點(diǎn)，裂紋在張應(yīng)力作用下向四周急劇擴(kuò)展、傳播，形成布滿許多裂紋、大小不同的集合群體。又由于鋼化玻璃是在壓應(yīng)力的封閉條件下突然破裂，所以破碎時(shí)其碎片是蜂窩狀小顆粒，成均勻無尖角的網(wǎng)狀顆粒，不易傷人，因此具有較好的安全性能，屬安全玻璃的一種。  

　　三、水平軌道鋼化爐電氣設(shè)備包括：  

　　1.裝片臺(tái)、加熱區(qū)、鋼化冷卻區(qū)、卸片區(qū)、操縱臺(tái)、電氣控制柜組成。其中裝片臺(tái)、加熱區(qū)、冷卻區(qū)及卸片臺(tái)均通過擺線針輪減速機(jī)帶動(dòng)鏈條傳動(dòng)，鋼化冷卻區(qū)由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行迅速風(fēng)冷，風(fēng)道設(shè)置上下風(fēng)柵，控制玻璃鋼化的成品率。  

　　2.水平軌道鋼化爐電氣控制系統(tǒng)  

　　水平軌道式鋼化爐的電氣系統(tǒng)主要由裝片臺(tái)傳動(dòng)電機(jī)、加熱區(qū)傳動(dòng)電機(jī)、冷卻區(qū)傳動(dòng)電機(jī)、卸片臺(tái)傳動(dòng)電機(jī)、加熱冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)（HMI）、PLC、變頻器和各種現(xiàn)場儀表傳感器組成。全自動(dòng)水平軌道式鋼化爐具有手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)多種控制方式。鋼化爐的各個(gè)單元的啟動(dòng)、停止、參數(shù)設(shè)定全部通過HMI完成，同時(shí)HMI監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，億川變頻器在整個(gè)控制系統(tǒng)中作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)元件具有及其重要的作用。  

　　億川變頻器在水平軌道式鋼化爐中的控制過程  

　　1)裝片臺(tái)傳動(dòng)變頻器將玻璃制品按照設(shè)定速度輸送到加熱區(qū)加熱  
　　2)加熱區(qū)傳動(dòng)變頻器根據(jù)設(shè)定速度反復(fù)運(yùn)動(dòng)，玻璃制品均勻受熱  
　　3)達(dá)到鋼化溫度，進(jìn)入冷卻區(qū)，鼓風(fēng)變頻快速冷卻  
　　4)冷卻區(qū)傳動(dòng)變頻器反復(fù)運(yùn)動(dòng)，玻璃制品均勻冷卻  
　　5)卸片臺(tái)傳動(dòng)變頻器將鋼化玻璃送出，完成一個(gè)工藝過程  
　　6)所有變頻器通過總線控制，頻率設(shè)定、狀態(tài)讀入自動(dòng)完成  

[$page]　　3.億川變頻器在水平軌道式鋼化爐應(yīng)用中的設(shè)計(jì)特點(diǎn)  

　　1)散熱良好：具有良好的散熱性能  
　　2)結(jié)構(gòu)緊湊：體積緊湊可以并排安裝