低輻射玻璃以其特有的熱反射特性，具有較高的節(jié)能保溫的效果，越來(lái)越受建材、冰柜等的平板玻璃消費(fèi)領(lǐng)域的歡迎。平板玻璃消費(fèi)在注重環(huán)保節(jié)能的同時(shí)，也關(guān)注使用材料的強(qiáng)度以及安全性。在線低輻射（LOW-E）鍍膜玻璃熱反射的良好性能以及良好的可熱加工性能，深受客戶歡迎。在線LOW-E鍍膜玻璃的熱反射特性，生產(chǎn)高品質(zhì)的LOW-E鍍膜鋼化玻璃，需要特殊的生產(chǎn)工藝。

1、鋼化玻璃的基本原理與特點(diǎn)

1.1、玻璃鋼化的基本原理與特點(diǎn)

玻璃鋼化的過(guò)程是將平板玻璃制品加熱到600℃左右，這時(shí)制品仍能保持原來(lái)的形狀，但玻璃中粒子已有一定的遷移能力，進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，足以使內(nèi)部存在的應(yīng)力很快消除，然快速冷卻?？焖倮鋮s時(shí)，玻璃中央內(nèi)部還未硬化之前表面層已經(jīng)收縮凝固，這樣在繼續(xù)冷卻過(guò)程中，玻璃中央內(nèi)部較業(yè)已凝固的表面層收縮得多些，就會(huì)形成均勻壓應(yīng)力，提高了玻璃作為脆性材料的抗張強(qiáng)度，從而使玻璃的抗彎曲和抗沖擊強(qiáng)度得到提高。同時(shí)，由于玻璃內(nèi)部均勻應(yīng)力的存在，一旦玻璃局部受到超過(guò)其強(qiáng)度能承受的沖擊發(fā)生破裂時(shí)，在內(nèi)部應(yīng)力的作用下，立刻自爆為小顆粒，提高了材料的安全性。

1.2、玻璃鋼化設(shè)備

目前采用的鋼化設(shè)備由上片臺(tái)、加熱爐、冷卻風(fēng)柵、下片臺(tái)等組成（見圖1）。玻璃在加熱爐內(nèi)完成加熱過(guò)程，電爐內(nèi)部空間被爐內(nèi)水平、相隔一定間距放置的數(shù)十根陶瓷輥道分隔為上下兩個(gè)加熱空間，分別由頂部與底部的電熱絲加熱，PLC自動(dòng)控制整個(gè)加熱過(guò)程。玻璃的上下兩個(gè)表面在風(fēng)柵區(qū)被快速冷卻，上下風(fēng)柵的冷卻壓力可以單獨(dú)調(diào)節(jié)。

1.3、鋼化過(guò)程加熱特性

玻璃進(jìn)入加熱爐，由陶瓷輥道支撐，在連續(xù)正、反向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)動(dòng)的陶瓷輥道帶動(dòng)下，進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成均勻加熱。玻璃上表面吸收熱量主要依靠頂部電熱絲的熱輻射、玻璃往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)造成的氣體對(duì)流和自然對(duì)流傳熱。根據(jù)熱傳遞的效能規(guī)律，在此情況下，熱輻射是較為首要的加熱形式；玻璃中部溫度的升高，是靠玻璃表面向內(nèi)的熱傳導(dǎo)以及吸收輻射熱得以實(shí)現(xiàn)的；玻璃下表面除了下部輻射板熱輻射、玻璃往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成的氣體對(duì)流和自然對(duì)流加熱外，由于玻璃下表面與處于高溫狀態(tài)的陶瓷輥道直接接觸，陶瓷輥道以熱傳導(dǎo)方式直接對(duì)玻璃下表面?zhèn)鬟f熱量。運(yùn)動(dòng)中的陶瓷輥道不斷接受來(lái)自于下部輻射板輻射熱以及下部空間的對(duì)流傳熱。因高效、快速的熱傳導(dǎo)作用，在相同溫度條件下，下表面的升溫速率大于上表面的升溫速率，玻璃進(jìn)爐初期，作用明顯。

1.4.鋼化過(guò)程的強(qiáng)冷特性

玻璃強(qiáng)制快速冷卻，是形成玻璃均勻永久應(yīng)力的關(guān)鍵。玻璃板被繞有仿綸繩的輥道支撐，并作來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)玻璃的均勻快速冷卻。冷卻風(fēng)的總風(fēng)壓以及上下冷卻速率的平衡。上下風(fēng)柵氣流壓力的平衡也直接影響產(chǎn)品的平整度。

2、LOW-E鍍膜玻璃與普通透明玻璃的特性差異

2.1、玻璃表面狀態(tài)

普通透明平板玻璃兩個(gè)表面無(wú)特別的差異，在線LOW-E鍍膜玻璃一面鍍有膜層，膜層微小損傷，也能明顯察覺(jué)，影響美觀和玻璃的熱反射效果。

2.2、吸熱狀態(tài)

普通玻璃的玻璃兩表面的吸熱性能相同，均有良好的紅外吸收性能；在線LOW-E鍍膜玻璃的膜面對(duì)紅外線輻射的反射率高達(dá)85%，另一面與普通玻璃相同，兩面的吸熱效果存在很大差異。

2.3、玻璃加熱的溫度

普通透明平板玻璃鋼化時(shí)，要求玻璃溫度要達(dá)到Tg以上40~50℃，溫度高僅造成鋼化的玻璃存在更大的變形，對(duì)玻璃本身的性能無(wú)重大影響；在線LOW-E鍍膜玻璃，據(jù)生產(chǎn)商提供的資料表明，加熱玻璃達(dá)到的溫度不得超過(guò)605℃，否則膜層將受到損傷，影響該玻璃的基本特性。

3、現(xiàn)有鋼化工藝制度生產(chǎn)在線LOW-E鍍膜玻璃問(wèn)題分析

3.1、玻璃表面狀態(tài)因素

在線LOW-E鍍膜玻璃兩表面存在不同的特性，玻璃放置方法是首要考慮的問(wèn)題。對(duì)于現(xiàn)有的水平鋼化設(shè)備，玻璃板在鋼化過(guò)程中，玻璃是由各區(qū)域的輥道傳送，其下表面始終與輥道接觸。加熱爐中的陶瓷輥道、風(fēng)柵中的仿綸繩輥道，受到玻璃屑、粉塵等雜物的污染，由于客觀條件的限制，不易清潔。這些輥道在鋼化過(guò)程中，不斷地做正向和反向轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)動(dòng)，有減速、加速的過(guò)程，玻璃與輥道之間存在相對(duì)位移摩擦。雖然這些污染物以及摩擦不足以嚴(yán)重擦傷玻璃表面，但可能損傷高溫狀態(tài)下的膜層，造成膜層脫膜、劃傷、壓傷等，在以往的鍍膜鋼化生產(chǎn)過(guò)程中以及在線LOW-E鍍膜玻璃試制過(guò)程中已發(fā)現(xiàn)類似情況。為提高玻璃表面外觀質(zhì)量的可控性，須將鍍膜面朝上，以避免膜層與輥道直接接觸而遭傷害。

3.2、加熱過(guò)程

在線LOW-E鍍膜玻璃膜層對(duì)紅外線輻射的高反射性，降低了玻璃的吸熱速率，為保證玻璃板中部溫度達(dá)到鋼化溫度，需延長(zhǎng)時(shí)間。

3.3、玻璃兩面加熱速率以及變形控制

在線LOW-E鍍膜玻璃的膜層表面能有效地降低輻射傳熱，以熱輻射為主要傳熱方式輔以空氣對(duì)流的電爐上部空間對(duì)玻璃表面的加熱受到嚴(yán)懲阻礙；因玻璃表面的良好吸收性能，以及在下部加熱空間的熱傳導(dǎo)、熱輻射、對(duì)流的共同作用下，玻璃下表面的溫度提高迅速。在線LOW-E鍍膜玻璃兩表面的熱吸收差異，造成上表面的溫度升高速率遠(yuǎn)小于下表面，因此，下表面的膨脹速率大于上表面，造成玻璃板在加熱爐中四角上翹，脫離輥道，玻璃板中區(qū)承受玻璃的全部重量，引起玻璃中部在高溫下出現(xiàn)嚴(yán)重的變形；玻璃板上下表面存在較大的溫差，因上表面部分玻璃溫度未能達(dá)到鋼化所需的溫度。玻璃出爐，經(jīng)風(fēng)柵冷卻，易產(chǎn)生爆裂或嚴(yán)重的彎曲缺陷。

4、在線LOW-E鍍膜玻璃鋼化工藝的改進(jìn)

4.1、強(qiáng)化上部對(duì)流加熱

生產(chǎn)中采用保持膜面向上的方法，為彌補(bǔ)上部空間熱輻射效率下降，應(yīng)用加熱爐上部空間內(nèi)的熱平衡管，通入壓縮空氣，將熱氣噴向玻璃上表面，并在上部空間形成一定的氣體對(duì)流，以的對(duì)流傳熱補(bǔ)償熱輻射效率。

4.2、提高上部區(qū)域設(shè)定溫度

提高上部區(qū)域設(shè)定溫度，增高上部空間的溫度，強(qiáng)化對(duì)流傳熱的作用，將更多的熱量傳遞到玻璃上表面；并對(duì)上部區(qū)域加熱器的上載與下載的控制響應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整， 增強(qiáng)上部區(qū)域溫度調(diào)整反應(yīng)速度。

4.3、降低下部熱傳遞速率

適當(dāng)降低下部區(qū)域的設(shè)定溫度，同時(shí)對(duì)下部區(qū)域加熱器的上載與下載的控制響應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，減慢下部區(qū)域溫度提高的速率，減緩下表面的傳熱速率，以期上下玻璃表面的吸熱達(dá)到平衡。

4.4、延長(zhǎng)加熱時(shí)間

由于降低下部傳熱速率而上部加熱不良，因此適當(dāng)延長(zhǎng)一些加熱時(shí)間，保證玻璃板能達(dá)到鋼化所需的出爐溫度。

4.5、風(fēng)柵平整度調(diào)節(jié)

在風(fēng)柵快速冷卻階段，針對(duì)上表面溫度相對(duì)較低，由于膜層的存在散熱慢，下表面溫度高，散熱快的特點(diǎn)，提高上風(fēng)柵的風(fēng)壓，降低下風(fēng)柵的風(fēng)壓，使玻璃的平整度得到進(jìn)一步提高。

5、效果

（1）由于在線LOW-E鍍膜玻璃膜面自始至終不與輥道接觸，避免了可能出現(xiàn)的膜面的損傷，保持膜面的完整性。

（2）在線LOW-E鍍膜玻璃鋼化的各項(xiàng)指標(biāo)均已達(dá)到或超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其質(zhì)量也得到用戶的肯定。

（3）玻璃成品度達(dá)到98.5%以上。