一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐的制作方法
【專利摘要】一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，包括橫截面為矩形的爐體、設(shè)置在爐體內(nèi)的加熱裝置，爐體中部沿寬度方向開設(shè)有加熱通道，關(guān)鍵是：所述的加熱裝置由上到下分為高溫區(qū)和退火區(qū)，高溫區(qū)和退火區(qū)之間用輕質(zhì)保溫薄板隔開，可根據(jù)需要對各部分的溫度進行單獨控制，均熱板對熱量分布起到均化作用，可以使加熱通道內(nèi)的溫度分布比采用加熱棒直接輻射加熱更加均勻，且溫度波動更小，可拉制出厚度為0.03～0.2mm，寬度為20～2000mm、長度大于5m的具有良好撓性的柔性玻璃，厚度偏差小，平整度好。
【專利說明】一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于玻璃的二次熱成型設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及到一種加熱爐，特別是一種用 于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐。

【背景技術(shù)】
[0002] 2012年6月，在波士頓舉行的國際信息顯示年會上康寧展示了它的柔性玻璃樣 品一Willow Glass,這是一款可以彎曲的玻璃，其厚度小于0. Imm ;其獨特的可彎曲性能及 廣闊的應(yīng)用前景引起了人們的極大興趣。然而，這種極薄玻璃并不是康寧公司首次發(fā)明的， 它的產(chǎn)生可追溯至二十世紀(jì)六十年代的前蘇聯(lián)，莫斯科門捷列夫工學(xué)院玻璃工藝教研室采 用垂直拉引玻璃熔體的方式制備出5?50 μ m厚的薄膜玻璃，其研究目的是為了采用薄玻 璃制造人造云母、電容器和絕緣貼層。當(dāng)時的研究僅限于實驗室研究。
[0003] 近二十年來，隨著電子消費產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品如電視、電腦、手機等日益 趨向于智能化、輕薄化和高速化，其要求顯示基板玻璃的厚度越來越薄，例如筆記本電腦， 顯示基板玻璃的減重在很大程度上使其更加輕薄。手機玻璃從最初大于Imm的厚度，逐 漸減少至〇· 7mm、〇. 5mm，直至今天大家熟知的Gorilla?玻璃，厚度只有0· 4mm，其廣泛應(yīng)用 于智能手機、平板電腦等移動電子設(shè)備；在電視顯示領(lǐng)域，目前普通采用的厚度為0. 5? 0.7mm，如康寧公司的LotusTM玻璃和旭硝子的AN100。柔性玻璃厚度小于0. 1mm，若應(yīng)用于 電子顯示領(lǐng)域，則能極大提高顯示終端的便捷性，其應(yīng)用在不久的未來將非常廣泛，如電子 書、柔性顯示、有機發(fā)光二極管、有機光伏等。目前柔性玻璃的應(yīng)用研究多處于實驗室階段， 研究單位主要有德國肖特公司、美國康寧公司、日本旭硝子、斯圖加特大學(xué)和臺灣工業(yè)技術(shù) 研究院。
[0004] 針對柔性玻璃的廣闊的潛在應(yīng)用前景，國外的研究機構(gòu)申報一批相關(guān)制備 工藝的專利，大多采用二次熔融拉薄的工藝。專利（US8443629B2、201080035053. 7、 201180060292. 2、JP2012087006A)采用玻璃預(yù)成型坯為原板，預(yù)成形坯厚度小于0. 3mm， 纏繞于滾筒上，可進行連續(xù)生產(chǎn)；專利（US4999039)提供一種采用相鄰兩塊玻璃板端 部加熱對接的方式實現(xiàn)原板的連續(xù)供應(yīng)、再進行加熱拉制的方式生產(chǎn)柔性玻璃；專利 (201280049893. 8)通過提高原板的厚度均勻性來得到厚度均勻性良好的薄玻璃；專利 (201310225124)提供一種超薄無堿玻璃的制備方法，先熔制玻璃液，做成預(yù)成型坯，再加熱 拉薄，拉薄溫度為1300?1360°C，可進行超薄無堿玻璃的小批量生產(chǎn)；專利（JP4928009B2) 提供一種二次拉薄工藝，重點在于抑制加熱爐中空氣的上下對流，采用的方式為在玻璃板 出口處提供氣流以保持正壓，從而抑制外部氣流的影響。以上所述專利均屬于二次拉薄法； 在二次拉薄工藝流程中，加熱爐是最為重要的裝備之一，在已公開的專利中，均未有對加熱 爐的詳細(xì)敘述。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明設(shè)計了一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，可根據(jù)需要對各部分 的溫度進行單獨控制，可拉制出厚度為0. 03?0. 2mm，寬度為20?2000mm、長度大于5m的 具有良好撓性的柔性玻璃，厚度偏差小，平整度好。
[0006] 本發(fā)明所采取的具體技術(shù)方案是：一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐， 包括橫截面為矩形的爐體、設(shè)置在爐體內(nèi)的加熱裝置，爐體中部沿寬度方向開設(shè)有加熱通 道，關(guān)鍵是：所述的加熱裝置由上到下分為高溫區(qū)和退火區(qū)，高溫區(qū)和退火區(qū)之間用輕質(zhì)保 溫薄板隔開，輕質(zhì)保溫薄板上開設(shè)有與加熱通道相匹配的過孔，
[0007] 高溫區(qū)由沿加熱通道對稱設(shè)置的高溫加熱單元組成，高溫加熱單元包括第一熱電 偶、與主電源連接的第一電力調(diào)功器、第一溫控儀表、沿加熱通道對稱設(shè)置的兩個填充塊， 在填充塊與加熱通道之間設(shè)置有均熱板，在均熱板與填充塊之間的空腔內(nèi)沿爐體的寬度方 向設(shè)置有加熱元件，兩側(cè)的加熱元件串聯(lián)或并聯(lián)后與第一電力調(diào)功器連接，至少一個填充 塊上設(shè)置有穿通填充塊且與加熱面相垂直的熱電偶插孔，第一熱電偶的測溫端穿通熱電偶 插孔到達加熱通道內(nèi)，第一熱電偶、第一溫控儀表、第一電力調(diào)功器、加熱元件依次連接；
[0008] 退火區(qū)由沿加熱通道對稱設(shè)置的退火單元組成，退火單元包括第二熱電偶、與主 電源連接的第二電力調(diào)功器、第二溫控儀表、沿加熱通道對稱設(shè)置的兩個退火模塊，退火模 塊靠近加熱通道的一面為退火面，退火面上設(shè)置有退火元件，位于兩側(cè)的退火面之間的空 腔形成加熱通道，兩個退火元件串聯(lián)或并聯(lián)后與第二電力調(diào)功器形成串聯(lián)回路，其中一個 退火模塊上設(shè)置有穿通退火模塊且與退火面相垂直的熱電偶插孔，第二熱電偶的測溫端穿 通熱電偶插孔到達加熱通道內(nèi)，第二熱電偶和第二電力調(diào)功器都與第二溫控儀表連接。
[0009] 在高溫區(qū)內(nèi)，加熱通道的兩端和爐體之間都設(shè)置有溫度補償單元，溫度補償單元 的額定功率為1?10kW，兩個溫度補償單元都包括溫度補償熱電偶、溫度補償模塊，其中 至少一個溫度補償單元中設(shè)置有溫度控制模塊，溫度控制模塊包括與主電源連接的溫度補 償電力調(diào)功器、溫度補償溫控儀表，溫度補償熱電偶和溫度補償電力調(diào)功器都與溫度補償 溫控儀表連接，兩個溫度補償熱電偶共用一個溫度控制模塊或由兩個溫度控制模塊分別控 制，溫度補償模塊靠近加熱通道的一面為溫度補償面，溫度補償面上設(shè)置有溫度補償元件， 溫度補償模塊上設(shè)置有穿通溫度補償模塊且與溫度補償面相垂直的熱電偶插孔，溫度補償 熱電偶的測溫端穿通熱電偶插孔到達加熱通道內(nèi)，兩個溫度補償元件串聯(lián)或并聯(lián)后與溫度 補償電力調(diào)功器形成串聯(lián)回路。
[0010] 所述的每個填充塊上第一熱電偶的數(shù)量為至少三個，沿爐體的寬度方向排布，填 充塊靠近加熱元件的一側(cè)為高溫耐火層，高溫耐火層與爐壁之間為高溫保溫層，高溫耐火 層的材質(zhì)為輕質(zhì)莫來石磚或多晶莫來石纖維棉，高溫耐火層的厚度為50?100mm，高溫保 溫層的材質(zhì)為輕質(zhì)保溫磚，高溫保溫層的厚度為65?260mm。
[0011] 所述的單側(cè)加熱元件個數(shù)為一個時，兩個加熱元件并聯(lián)或串聯(lián)；當(dāng)單側(cè)加熱元件 個數(shù)為兩個及以上時，單側(cè)的加熱元件先并聯(lián)再與另一側(cè)串聯(lián)，或是兩側(cè)加熱元件同時并 聯(lián)。
[0012] 所述的加熱元件為碳化硅加熱棒，碳化硅加熱棒的熱端長度為0. 3?2m，退火元 件為電熱絲，電熱絲的材質(zhì)為鎳鉻合金或鐵鉻鋁合金，均熱板的材質(zhì)為致密碳化硅陶瓷，均 熱板的厚度為5?50mm，輕質(zhì)保溫薄板的厚度為20?30mm。
[0013] 所述的高溫區(qū)的額定功率為5?40kW，溫度控制在700?1200°C，退火區(qū)的額定 功率為1?10kw，溫度控制在300?800°C。
[0014] 所述的退火模塊靠近退火面的為退火耐火層，向爐壁方向依次為退火絕熱層和退 火保溫層，退火元件設(shè)置在退火耐火層上，退火耐火層的材質(zhì)為輕質(zhì)莫來石磚或多晶莫來 石纖維棉，退火耐火層的厚度為50?100mm，退火絕熱層的材質(zhì)為娃酸錯纖維板，退火絕 熱層的厚度為50?100mm，退火保溫層的材質(zhì)為輕質(zhì)保溫磚，退火保溫層的厚度為65? 260_，加熱通道沿爐體長度方向的長度為5?30_。
[0015] 所述的溫度補償模塊靠近溫度補償面的為溫度補償耐火層，向爐壁方向依次為溫 度補償絕熱層和溫度補償保溫層，溫度補償元件設(shè)置在溫度補償耐火層上，溫度補償耐火 層的材質(zhì)為輕質(zhì)莫來石磚或多晶莫來石纖維棉，溫度補償耐火層的厚度為20?100mm，溫 度補償絕熱層的材質(zhì)為硅酸鋁纖維板，溫度補償絕熱層的厚度為20?100mm，溫度補償保 溫層的材質(zhì)為輕質(zhì)保溫磚，溫度補償保溫層的厚度為65?260mm。
[0016] 所述的均熱板由兩個長板單元和兩個短板單元組成，兩個長板單元的大小和形狀 相同，長板單元的長度為0. 36?2m，高度為0. 1?lm，兩個短板單元的大小和形狀相同，短 板單元的寬度為30?200_，長板單元兩端的內(nèi)側(cè)都開設(shè)有插槽，短板單元兩端的內(nèi)側(cè)都 設(shè)置有插頭，長板單元和短板單元借助插槽和插頭的配合插接固定。
[0017] 所述的溫度補償元件為電熱絲或異形碳化硅加熱棒，電熱絲的材質(zhì)為鎳鉻合金或 鐵鉻鋁合金，異形碳化硅加熱棒的形狀為U形。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：將加熱裝置由上到下分為高溫區(qū)和退火區(qū)，高溫區(qū)和退火 區(qū)之間用輕質(zhì)保溫薄板隔開，可根據(jù)需要對各部分的溫度進行單獨控制，均熱板對熱量分 布起到均化作用，可以使加熱通道內(nèi)的溫度分布比采用加熱棒直接輻射加熱更加均勻，且 溫度波動更小，可拉制出厚度為0. 03?0. 2mm，寬度為20?2000mm、長度大于5m的具有良 好撓性的柔性玻璃，厚度偏差小，平整度好。
[0019] 本發(fā)明中將加熱爐由上到下分為高溫區(qū)和退火區(qū)，柔性玻璃的拉制采用高溫區(qū)和 退火區(qū)分別控制，玻璃在高溫區(qū)軟化拉薄后，在出高溫區(qū)時，溫度尚高于其軟化溫度，若無 退火區(qū)，拉薄后的玻璃直接進入環(huán)境空間，可造成如下結(jié)果：首先，急冷時，在玻璃內(nèi)部和 外部存在永久應(yīng)力，造成玻璃強度降低；其次，環(huán)境空間溫度的不均勻，導(dǎo)致玻璃板面各部 分冷卻速率不同，從而在玻璃板面各部分之間亦存在應(yīng)力，引起塑性變形，玻璃的平整度變 差，拉制后的玻璃越薄，影響越嚴(yán)重。設(shè)置退火區(qū)后，玻璃板面各部分溫度在退火區(qū)不同位 置以相同的冷卻速率下降，玻璃板面各部分的應(yīng)力同步釋放，避免了溫度不均引起的翹曲。 玻璃在退火區(qū)下端出口處，其溫度低于其退火下限，由于溫度變化不會引起塑性變形，縱向 溫度梯度及環(huán)境溫度變化引起的內(nèi)應(yīng)力為暫時應(yīng)力。因此，采用分區(qū)加熱控制后，提高了拉 薄后玻璃的強度和平整度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2為本發(fā)明中加熱裝置的縱向截面示意圖。
[0022] 圖3為本發(fā)明中加熱裝置的橫向截面示意圖。
[0023] 圖4為高溫加熱單元的原理框圖。
[0024] 附圖中，1代表爐體，2代表加熱通道，3代表輕質(zhì)保溫薄板，4代表第一熱電偶，5代 表主電源，6代表第一電力調(diào)功器，7代表第一溫控儀表，8代表均熱板，9代表加熱兀件，10 代表第二熱電偶，11代表退火元件，12代表溫度補償熱電偶，13代表溫度補償元件，14代表 高溫耐火層，15代表高溫保溫層，16代表退火耐火層，17代表退火絕熱層，18代表退火保溫 層，19代表溫度補償耐火層，20代表溫度補償絕熱層，21代表溫度補償保溫層，22代表玻璃 原板。

【具體實施方式】
[0025] -種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，包括橫截面為矩形的爐體1、設(shè)置在 爐體1內(nèi)的加熱裝置，爐體1中部沿寬度方向開設(shè)有加熱通道2,關(guān)鍵是：所述的加熱裝置 由上到下分為高溫區(qū)和退火區(qū)，高溫區(qū)和退火區(qū)之間用輕質(zhì)保溫薄板3隔開，輕質(zhì)保溫薄 板3上開設(shè)有與加熱通道2相匹配的過孔，
[0026] 高溫區(qū)由沿加熱通道2對稱設(shè)置的高溫加熱單元組成，高溫加熱單元包括第一熱 電偶4、與主電源5連接的第一電力調(diào)功器6、第一溫控儀表7、沿加熱通道2對稱設(shè)置的兩 個填充塊，在填充塊與加熱通道2之間設(shè)置有均熱板8,在均熱板8與填充塊之間的空腔內(nèi) 沿爐體1的寬度方向設(shè)置有加熱元件9,兩側(cè)的加熱元件9串聯(lián)或并聯(lián)后與第一電力調(diào)功器 6連接，至少一個填充塊上設(shè)置有穿通填充塊且與加熱面相垂直的熱電偶插孔，第一熱電偶 4的測溫端穿通熱電偶插孔到達加熱通道2內(nèi)，第一熱電偶4、第一溫控儀表7、第一電力調(diào) 功器6、加熱元件9依次連接；
[0027] 退火區(qū)由沿加熱通道2對稱設(shè)置的退火單元組成，退火單元包括第二熱電偶10、 與主電源5連接的第二電力調(diào)功器、第二溫控儀表、沿加熱通道2對稱設(shè)置的兩個退火模 塊，退火模塊靠近加熱通道2的一面為退火面，退火面上設(shè)置有退火元件11，位于兩側(cè)的退 火面之間的空腔形成加熱通道2,兩個退火元件11串聯(lián)或并聯(lián)后與第二電力調(diào)功器形成串 聯(lián)回路，其中一個退火模塊上設(shè)置有穿通退火模塊且與退火面相垂直的熱電偶插孔，第二 熱電偶10的測溫端穿通熱電偶插孔到達加熱通道2內(nèi)，第二熱電偶10和第二電力調(diào)功器 都與第二溫控儀表連接。
[0028] 在高溫區(qū)內(nèi)，加熱通道2的兩端和爐體1之間都設(shè)置有溫度補償單元，溫度補償單 元的額定功率為1?10kW，兩個溫度補償單元都包括溫度補償熱電偶12、溫度補償模塊，其 中至少一個溫度補償單元中設(shè)置有溫度控制模塊，溫度控制模塊包括與主電源5連接的溫 度補償電力調(diào)功器、溫度補償溫控儀表，溫度補償熱電偶12和溫度補償電力調(diào)功器都與溫 度補償溫控儀表連接，兩個溫度補償熱電偶12共用一個溫度控制模塊或由兩個溫度控制 模塊分別控制，溫度補償模塊靠近加熱通道2的一面為溫度補償面，溫度補償面上設(shè)置有 溫度補償元件13,溫度補償模塊上設(shè)置有穿通溫度補償模塊且與溫度補償面相垂直的熱電 偶插孔，溫度補償熱電偶12的測溫端穿通熱電偶插孔到達加熱通道2內(nèi)，兩個溫度補償元 件13串聯(lián)或并聯(lián)后與溫度補償電力調(diào)功器形成串聯(lián)回路。
[0029] 所述的每個填充塊上第一熱電偶4的數(shù)量為至少三個，沿爐體1的寬度方向排布， 填充塊靠近加熱元件9的一側(cè)為高溫耐火層14,高溫耐火層14與爐壁之間為高溫保溫層 15,高溫耐火層14的材質(zhì)為輕質(zhì)莫來石磚或多晶莫來石纖維棉，高溫耐火層14的厚度為 50?100mm，高溫保溫層15的材質(zhì)為輕質(zhì)保溫磚，高溫保溫層15的厚度為65?260mm。
[0030] 所述的單側(cè)加熱元件9個數(shù)為一個時，兩個加熱元件9并聯(lián)或串聯(lián)；當(dāng)單側(cè)加熱元 件9個數(shù)為兩個及以上時，單側(cè)的加熱元件9先并聯(lián)再與另一側(cè)串聯(lián)，或是兩側(cè)加熱元件9 同時并聯(lián)。
[0031] 所述的加熱元件9為碳化硅加熱棒，碳化硅加熱棒的熱端長度為0. 3?2m，退火元 件11為電熱絲，電熱絲的材質(zhì)為鎳鉻合金或鐵鉻鋁合金，均熱板8的材質(zhì)為致密碳化硅陶 瓷，均熱板8的厚度為5?50mm，輕質(zhì)保溫薄板3的厚度為20?30mm。
[0032] 所述的高溫區(qū)的額定功率為5?40kW，溫度控制在700?1200°C，退火區(qū)的額定 功率為1?10kw，溫度控制在300?800°C。
[0033] 所述的退火模塊靠近退火面的為退火耐火層16,向爐壁方向依次為退火絕熱層 17和退火保溫層18,退火元件11設(shè)置在退火耐火層16上，退火耐火層16的材質(zhì)為輕質(zhì)莫 來石磚或多晶莫來石纖維棉，退火耐火層16的厚度為50?100mm，退火絕熱層17的材質(zhì)為 硅酸鋁纖維板，退火絕熱層17的厚度為50?100mm，退火保溫層18的材質(zhì)為輕質(zhì)保溫磚， 退火保溫層18的厚度為65?260mm，加熱通道2沿爐體1長度方向的長度為5?30mm。
[0034] 所述的溫度補償模塊靠近溫度補償面的為溫度補償耐火層19,向爐壁方向依次為 溫度補償絕熱層20和溫度補償保溫層21，溫度補償元件13設(shè)置在溫度補償耐火層19上， 溫度補償耐火層19的材質(zhì)為輕質(zhì)莫來石磚或多晶莫來石纖維棉，溫度補償耐火層19的厚 度為20?100mm，溫度補償絕熱層20的材質(zhì)為硅酸鋁纖維板，溫度補償絕熱層20的厚度為 20?100mm，溫度補償保溫層21的材質(zhì)為輕質(zhì)保溫磚，溫度補償保溫層21的厚度為65? 260mm。通過設(shè)置溫度補償模塊及調(diào)整其功率，加熱通道2的橫向溫度分布更加均勻，溫差 可控制在〇.5°C以內(nèi)，有效防止了因橫向溫差引起的玻璃炸板情況的發(fā)生。
[0035] 所述的均熱板8由兩個長板單元和兩個短板單元組成，兩個長板單元的大小和形 狀相同，長板單元的長度為〇. 36?2m，高度為0. 1?lm，兩個短板單元的大小和形狀相同， 短板單元的寬度為30?200mm，長板單元兩端的內(nèi)側(cè)都開設(shè)有插槽，短板單元兩端的內(nèi)側(cè) 都設(shè)置有插頭，長板單元和短板單元借助插槽和插頭的配合插接固定，這種結(jié)構(gòu)使得均熱 板8在拆裝時更加簡單方便。
[0036] 所述的溫度補償元件13為電熱絲或異形碳化硅加熱棒，電熱絲的材質(zhì)為鎳鉻合 金或鐵鉻鋁合金，異形碳化硅加熱棒的形狀為U形。
[0037] 下面給出本發(fā)明的具體實施例：
[0038] 實施例1、一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，分為高溫區(qū)和退火區(qū)，之 間用輕質(zhì)保溫薄板3隔開，兩側(cè)薄板之間的寬度為10mm。高溫區(qū)用兩支碳化娃加熱棒加 熱，加熱棒熱端和爐膛長度為600_。均熱板8組合中長板的長度和高度分別為660mm和 200mm，短板的寬度和高度分別為50mm和200mm。高溫區(qū)額定功率為5kW ;兩端溫度補償填充 塊的額定功率為lkW，電熱絲材質(zhì)采用鎳鉻Ni80Cr20合金。高溫區(qū)兩側(cè)所用爐體材料50mm 厚的多晶莫來石纖維棉和65mm厚的輕質(zhì)保溫磚；兩端爐體材料為30mm厚的輕質(zhì)莫來石磚、 50mm厚的娃酸錯纖維板和130mm厚的輕質(zhì)保溫磚。
[0039] 退火區(qū)采用鎳鉻Ni80Cr20合金電熱絲為退火元件11，額定功率為2kW。爐體從內(nèi) 到外依次為50mm厚的多晶莫來石纖維棉、50mm厚的娃酸錯纖維板和65mm厚的輕質(zhì)保溫磚。 當(dāng)高溫區(qū)溫度為950°C、退火區(qū)溫度為550°C時，采用本加熱爐可拉制出厚度為0. 1mm、寬度 為IOOmm的超薄柔性玻璃。
[0040] 操作時首先將厚度為3. 8mm、寬度為150mm的玻璃原板22放入加熱通道2內(nèi)，玻 璃原板22在950°C的高溫區(qū)內(nèi)停留2min，待軟化后進行下拉，退火區(qū)的溫度為550°C，玻璃 原板22在高溫區(qū)內(nèi)的通行速度為25mm/min，玻璃原板22在退火區(qū)內(nèi)的通行速度為50mm/ min，拉制得到厚度為0. 1mm、寬度為IOOmm的超薄柔性玻璃。
[0041] 實施例2、一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，分為高溫區(qū)和退火區(qū)，之 間用輕質(zhì)保溫薄板3隔開，兩側(cè)薄板之間的寬度為20mm。高溫區(qū)用4支碳化娃加熱棒加 熱，加熱棒熱端和爐膛長度為400mm。均熱板8組合中長板的長度和高度分別為460mm和 100mm，短板的寬度和高度分別為80mm和100mm。高溫區(qū)額定功率為IOkW ;兩端溫度補償填 充塊的額定功率為2kW，電熱絲材質(zhì)采用鐵鉻鋁0Cr23A15合金。高溫區(qū)兩側(cè)所用爐體材料 IOOmm厚的多晶莫來石纖維棉和130mm厚的輕質(zhì)保溫磚；兩端爐體材料為40mm厚的多晶莫 來石纖維棉、50mm厚的娃酸錯纖維板和130mm厚的輕質(zhì)保溫磚。
[0042] 退火區(qū)采用鐵鉻鋁0Cr23A15合金電熱絲為退火元件11，額定功率為4kW。爐體從 內(nèi)到外依次為80mm厚的輕質(zhì)莫來石磚、IOOmm厚的娃酸錯纖維板和130mm厚的輕質(zhì)保溫磚。 當(dāng)高溫區(qū)溫度為900°C、退火區(qū)溫度為500°C時，采用本加熱爐可拉制出厚度為0. 05mm、寬 度為80mm的超薄柔性玻璃。
[0043] 操作時首先將厚度為3. 8mm、寬度為150mm的玻璃原板22放入加熱通道2內(nèi)，玻 璃原板22在880°C的高溫區(qū)內(nèi)停留2min，待玻璃軟化后進行下拉，退火區(qū)的溫度為500°C， 玻璃原板22在高溫區(qū)內(nèi)的通行速度為25mm/min，玻璃原板22在退火區(qū)內(nèi)的通行速度為 100mm/min，拉制得到厚度為0. 05mm、寬度為80mm的超薄柔性玻璃。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，包括橫截面為矩形的爐體（I)、設(shè)置 在爐體（1)內(nèi)的加熱裝置，爐體（1)中部沿寬度方向開設(shè)有加熱通道（2)，其特征在于：所 述的加熱裝置由上到下分為高溫區(qū)和退火區(qū)，高溫區(qū)和退火區(qū)之間用輕質(zhì)保溫薄板（3)隔 開，輕質(zhì)保溫薄板（3)上開設(shè)有與加熱通道（2)相匹配的過孔， 高溫區(qū)由沿加熱通道（2)對稱設(shè)置的高溫加熱單元組成，高溫加熱單元包括第一熱電 偶（4)、與主電源（5)連接的第一電力調(diào)功器（6)、第一溫控儀表（7)、沿加熱通道（2)對稱 設(shè)置的兩個填充塊，在填充塊與加熱通道（2)之間設(shè)置有均熱板（8)，在均熱板（8)與填充 塊之間的空腔內(nèi)沿爐體（1)的寬度方向設(shè)置有加熱元件（9)，兩側(cè)的加熱元件（9)串聯(lián)或并 聯(lián)后與第一電力調(diào)功器（6)連接，至少一個填充塊上設(shè)置有穿通填充塊且與加熱面相垂直 的熱電偶插孔，第一熱電偶（4)的測溫端穿通熱電偶插孔到達加熱通道（2)內(nèi)，第一熱電偶 (4)、第一溫控儀表（7)、第一電力調(diào)功器（6)、加熱元件（9)依次連接； 退火區(qū)由沿加熱通道（2)對稱設(shè)置的退火單元組成，退火單元包括第二熱電偶（10)、 與主電源（5)連接的第二電力調(diào)功器、第二溫控儀表、沿加熱通道（2)對稱設(shè)置的兩個退火 模塊，退火模塊靠近加熱通道（2)的一面為退火面，退火面上設(shè)置有退火元件（11)，位于兩 側(cè)的退火面之間的空腔形成加熱通道（2)，兩個退火元件（11)串聯(lián)或并聯(lián)后與第二電力調(diào) 功器形成串聯(lián)回路，其中一個退火模塊上設(shè)置有穿通退火模塊且與退火面相垂直的熱電偶 插孔，第二熱電偶（10)的測溫端穿通熱電偶插孔到達加熱通道（2)內(nèi)，第二熱電偶（10)和 第二電力調(diào)功器都與第二溫控儀表連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，其特征在于： 在高溫區(qū)內(nèi)，加熱通道（2)的兩端和爐體（1)之間都設(shè)置有溫度補償單元，溫度補償單元的 額定功率為1?10kW，兩個溫度補償單元都包括溫度補償熱電偶（12)、溫度補償模塊，其中 至少一個溫度補償單元中設(shè)置有溫度控制模塊，溫度控制模塊包括與主電源（5)連接的溫 度補償電力調(diào)功器、溫度補償溫控儀表，溫度補償熱電偶（12)和溫度補償電力調(diào)功器都與 溫度補償溫控儀表連接，兩個溫度補償熱電偶（12)共用一個溫度控制模塊或由兩個溫度 控制模塊分別控制，溫度補償模塊靠近加熱通道（2)的一面為溫度補償面，溫度補償面上 設(shè)置有溫度補償元件（13)，溫度補償模塊上設(shè)置有穿通溫度補償模塊且與溫度補償面相垂 直的熱電偶插孔，溫度補償熱電偶（12)的測溫端穿通熱電偶插孔到達加熱通道（2)內(nèi)，兩 個溫度補償元件（13)串聯(lián)或并聯(lián)后與溫度補償電力調(diào)功器形成串聯(lián)回路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，其特征在于： 所述的每個填充塊上第一熱電偶（4)的數(shù)量為至少三個，沿爐體（1)的寬度方向排布，填充 塊靠近加熱元件（9)的一側(cè)為高溫耐火層（14)，高溫耐火層（14)與爐壁之間為高溫保溫層 (15)，高溫耐火層（14)的材質(zhì)為輕質(zhì)莫來石磚或多晶莫來石纖維棉，高溫耐火層（14)的厚 度為50?100mm，高溫保溫層（15)的材質(zhì)為輕質(zhì)保溫磚，高溫保溫層（15)的厚度為65? 260mm〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，其特征在于： 所述的單側(cè)加熱元件（9)個數(shù)為一個時，兩個加熱元件（9)并聯(lián)或串聯(lián)；當(dāng)單側(cè)加熱元件 (9)個數(shù)為兩個及以上時，單側(cè)的加熱元件（9)先并聯(lián)再與另一側(cè)串聯(lián)，或是兩側(cè)加熱元件 (9)同時并聯(lián)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，其特征在于： 所述的加熱元件（9)為碳化硅加熱棒，碳化硅加熱棒的熱端長度為0. 3?2m，退火元件 (11)為電熱絲，電熱絲的材質(zhì)為鎳鉻合金或鐵鉻鋁合金，均熱板（8)的材質(zhì)為致密碳化硅 陶瓷，均熱板（8)的厚度為5?50mm，輕質(zhì)保溫薄板（3)的厚度為20?30mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，其特征在于： 所述的高溫區(qū)的額定功率為5?40kW，溫度控制在700?1200°C，退火區(qū)的額定功率為1? 10kW，溫度控制在300?800°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，其特征在于： 所述的退火模塊靠近退火面的為退火耐火層（16)，向爐壁方向依次為退火絕熱層（17)和 退火保溫層（18)，退火元件（11)設(shè)置在退火耐火層（16)上，退火耐火層（16)的材質(zhì)為輕 質(zhì)莫來石磚或多晶莫來石纖維棉，退火耐火層（16)的厚度為50?100mm，退火絕熱層（17) 的材質(zhì)為硅酸鋁纖維板，退火絕熱層（17)的厚度為50?100_，退火保溫層（18)的材質(zhì)為 輕質(zhì)保溫磚，退火保溫層（18)的厚度為65?260mm，加熱通道（2)沿爐體（1)長度方向的 長度為5?30_。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，其特征在于： 所述的溫度補償模塊靠近溫度補償面的為溫度補償耐火層（19)，向爐壁方向依次為溫度補 償絕熱層（20)和溫度補償保溫層（21)，溫度補償元件（13)設(shè)置在溫度補償耐火層（19) 上，溫度補償耐火層（19)的材質(zhì)為輕質(zhì)莫來石磚或多晶莫來石纖維棉，溫度補償耐火層 (19) 的厚度為20?100mm，溫度補償絕熱層（20)的材質(zhì)為硅酸鋁纖維板，溫度補償絕熱層 (20) 的厚度為20?100mm，溫度補償保溫層（21)的材質(zhì)為輕質(zhì)保溫磚，溫度補償保溫層 (21) 的厚度為65?260mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，其特征在于： 所述的均熱板（8)由兩個長板單元和兩個短板單元組成，兩個長板單元的大小和形狀相 同，長板單元的長度為0. 36?2m，高度為0. 1?lm，兩個短板單元的大小和形狀相同，短板 單元的寬度為30?200_，長板單元兩端的內(nèi)側(cè)都開設(shè)有插槽，短板單元兩端的內(nèi)側(cè)都設(shè) 置有插頭，長板單元和短板單元借助插槽和插頭的配合插接固定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加熱爐，其特征在于： 所述的溫度補償元件（13)為電熱絲或異形碳化硅加熱棒，電熱絲的材質(zhì)為鎳鉻合金或鐵 鉻鋁合金，異形碳化硅加熱棒的形狀為U形。
【文檔編號】C03B23/037GK104310766SQ201410502251
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】智廣林, 袁堅, 程金樹, 吳磊, 舒向平, 鄭偉宏, 王瑞璞, 史連瑩, 張鵬 申請人:河北省沙河玻璃技術(shù)研究院