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淺析幕墻用Low-E玻璃鋼化

2015-06-12 08:53:37 作者: 來(lái)源:中國(guó)玻璃網(wǎng) 我要評(píng)論0

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    1前言
  
  隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)。幕墻用Low-E玻璃在建筑領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為了確保安全,幕墻玻璃應(yīng)盡量進(jìn)行鋼化處理,然而幕墻用Low-E玻璃的鋼化在國(guó)內(nèi)并不普及,經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少,本文在實(shí)踐的基礎(chǔ)上闡述了幕墻用Low-E玻璃的鋼化。
  
  2幕墻用Low-E玻璃的鋼化
  
  2.1Low-E玻璃
  
  低輻射膜玻璃國(guó)內(nèi)也稱Low-E玻璃,是一種新型的在線熱解多層鍍膜玻璃,它能使太陽(yáng)光中的近紅外線透過(guò)玻璃進(jìn)入室內(nèi),有利于提高室內(nèi)的溫度,而被太陽(yáng)光加熱的室內(nèi)物體所輻射出的3μm以上的遠(yuǎn)紅外線則幾乎不能透過(guò)玻璃向室外散失,因而低輻射膜玻璃具有良好的太陽(yáng)光取暖效果。低輻射膜玻璃對(duì)可見(jiàn)光具有很高的透射比(75%~90%),能使太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光透過(guò)玻璃,因而具有良好的自然采光效果。Low-E玻璃是在平板玻璃的表面上鍍制特殊性能膜層,將玻璃的整體輻射率由0.889左右降低到0.2以下。
  
  2.2玻璃鋼化過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)
  
  玻璃的鋼化過(guò)程就是通過(guò)對(duì)玻璃內(nèi)部的應(yīng)力重新構(gòu)建,使之符合特定的模式,從而使玻璃的抗彎強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、耐熱沖擊性、碎片安全等性能顯著提高的熱處理過(guò)程。其過(guò)程可以概括為先加熱,后急冷,形成特定熱應(yīng)力。玻璃鋼化的基本要求如下:
  
  (a)盡快把玻璃加熱到轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg以上,軟化點(diǎn)Tf以下的某一特定的溫度。
  
  (b)均勻加熱。玻璃平面內(nèi)前后左右各個(gè)方向上溫度相同,厚度方向上,厚度的中心面上下對(duì)稱。
  
  (c)加熱過(guò)程中不損傷玻璃的表面,不產(chǎn)生外觀缺陷和彎曲變形。
  
  (d)玻璃不能“夾生”。即玻璃的內(nèi)部不能有溫度低于鋼化所規(guī)定的溫度的部位。
  
  (e)冷卻速度適當(dāng),對(duì)于不同厚度的玻璃,應(yīng)調(diào)整冷卻強(qiáng)度及冷卻速度。
  
  (f)不產(chǎn)生表面劃傷、麻點(diǎn)、彎曲、翹扭等缺陷。
  
  (g)冷卻終止時(shí)溫度適于搬運(yùn)。
  
  2.3浮法玻璃的鋼化處理
  
  浮法玻璃自上片臺(tái)快速進(jìn)入鋼化爐,減速后在鋼化爐加熱區(qū)域前后往復(fù)擺動(dòng),浮法玻璃在加熱爐內(nèi),上下兩個(gè)表面同時(shí)開(kāi)始吸熱升溫,熱量對(duì)稱傳遞到玻璃的中心層面。為保證加熱均勻性,玻璃需要前后擺動(dòng)。在整個(gè)加熱過(guò)程中,熱量傳遞以輻射傳熱為主。熱量的傳遞有三種方式,即傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射;一般在自然情況下,低溫時(shí)以傳導(dǎo)傳熱為主(200℃以下),中溫時(shí)以對(duì)流傳熱為主,高溫時(shí)以輻射傳熱為主(600℃以上)。因此在玻璃鋼化時(shí),以輻射傳熱為主,玻璃從室溫升到適于鋼化的溫度的過(guò)程中,上表面始終以輻射傳熱為主,并且逐漸增加輻射傳熱在總加熱中的比重,但下表面總體上還是以接觸傳導(dǎo)傳熱為主。在整個(gè)加熱過(guò)程中,盡上下兩個(gè)表面的加熱方式不盡相同,但通過(guò)上下兩個(gè)表面吸收的熱量總量基本相當(dāng)。冷卻在鋼化爐的風(fēng)柵中進(jìn)行,通過(guò)上下兩個(gè)風(fēng)柵,對(duì)玻璃進(jìn)行急冷。采用這種方法,一般情況下可以得到平整的鋼化玻璃。
  
  2.4幕墻用Low-E玻璃的鋼化處理
  
  2.4.1幕墻用Low-E玻璃鋼化容易產(chǎn)生的問(wèn)題
  
  由于幕墻用Low-E玻璃的一個(gè)表面鍍有特殊膜層,這樣玻璃在鋼化爐內(nèi)加熱時(shí),玻璃的吸熱情況就發(fā)生了變化。由于這種原因,若要對(duì)幕墻用Low-E玻璃進(jìn)行鋼化,必須對(duì)鋼化浮法玻璃的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整,否則會(huì)很容易出現(xiàn)下列情況:
  
  a)幕墻用Low-E玻璃進(jìn)爐后四角及邊部向上翹起,這樣在玻璃尺寸較大時(shí),就會(huì)影響玻璃的往復(fù)運(yùn)動(dòng),同時(shí)由于玻璃下表面不平引起受力不均,導(dǎo)致下表面外觀質(zhì)量缺陷增多,受力不均嚴(yán)重時(shí),玻璃在加熱爐內(nèi)炸裂。
  
  b)幕墻用Low-E玻璃的Low-E膜層受損燒壞,產(chǎn)生紅褐色斑點(diǎn)。
  
  c)幕墻用Low-E玻璃在風(fēng)柵中炸裂、扭曲,無(wú)法通過(guò)控制風(fēng)壓調(diào)整玻璃的平整度。
  
  d)出爐后的幕墻用Low-E玻璃不具備鋼化玻璃的性能。

2.4.2產(chǎn)生問(wèn)題的原因
  
  幕墻用Low-E玻璃在加熱爐中發(fā)生翹曲,是由于上、下兩表面溫度相差過(guò)大,使上、下兩層的玻璃伸長(zhǎng)量不同,此時(shí)具有一定厚度的玻璃如同金屬片,會(huì)向溫度較低的上表面翹曲,如果上翹的高度碰到爐子上部的金屬件,玻璃就會(huì)破碎或變形。溫差引起的熱應(yīng)力超出玻璃自身抗拉強(qiáng)度時(shí),也會(huì)發(fā)生炸裂,在加熱爐中,玻璃的溫度由低到高變化,在270℃附近,玻璃自身強(qiáng)度最低,很容易破壞。Low-E玻璃膜層多數(shù)是具有一定結(jié)構(gòu)狀態(tài)的非晶態(tài)膜,在超過(guò)其耐高溫上限時(shí),膜層會(huì)受到破壞;膜層的破壞最初總是從某些點(diǎn)開(kāi)始發(fā)生,膜層燒壞后變成紅褐色斑點(diǎn)。無(wú)法通過(guò)調(diào)節(jié)上、下風(fēng)柵的風(fēng)壓來(lái)控制玻璃的平整度是因?yàn)槟粔τ肔ow-E玻璃在普通設(shè)置的玻璃鋼化爐中加熱,玻璃兩面的加熱是不對(duì)稱的,而卻施以對(duì)稱的冷卻,這樣幕墻用Low-E玻璃就不可能平整,就會(huì)產(chǎn)生翹曲,甚至炸裂。若有一些玻璃能完整的傳輸出風(fēng)柵,也不可能具有鋼化玻璃的特性,因?yàn)榇藭r(shí)的玻璃沒(méi)有形成預(yù)定的應(yīng)力。
  
  2.4.3采取的措施
  
  2.4.3.1降低爐溫,增加加熱時(shí)間
  
  首先保證在加熱過(guò)程中膜面溫度不超過(guò)某一溫度上限,即不超過(guò)630℃,這并不是說(shuō)爐溫設(shè)置不超過(guò)630℃,實(shí)際上爐溫設(shè)置一般不會(huì)比鋼化浮法玻璃時(shí)的爐溫低太多,一般低40℃左右。加熱時(shí)間設(shè)置通過(guò)熱工計(jì)算和設(shè)備情況而定,一般在鋼化浮法玻璃的基礎(chǔ)上,延長(zhǎng)加溫時(shí)間50%左右。這樣可以相對(duì)減少在加熱過(guò)程中輻射熱的散熱損失,削弱膜層對(duì)幕墻用Low-E玻璃加熱的影響。
  
  2.4.3.2增加加熱爐內(nèi)上部的熱平衡
  
  一般情況下,熱平衡起微調(diào)作用,使加熱爐內(nèi)及輥?zhàn)拥臏囟缺3志鶆。加熱幕墻用Low-E玻璃時(shí),由于爐溫降低,爐子自身補(bǔ)償?shù)哪芰p弱,此時(shí)增加熱平衡的風(fēng)量及熱風(fēng)循環(huán),采用強(qiáng)制對(duì)流,可使膜面通過(guò)對(duì)流而非輻射的方式更多更快的吸收熱量,利于加熱平衡,使玻璃上表面和下表面均勻地加熱到所需的鋼化溫度。
  
  2.4.3.3加大風(fēng)壓,調(diào)節(jié)上下風(fēng)壓平衡
  
  由于幕墻用Low-E玻璃從加熱爐進(jìn)入風(fēng)柵時(shí)初始溫度略低于浮法玻璃從加熱爐進(jìn)入風(fēng)柵時(shí)初始溫度,應(yīng)適當(dāng)?shù)募哟箫L(fēng)壓,調(diào)節(jié)上下風(fēng)壓平衡,確保幕墻用Low-E玻璃平整度。
  
  2.4.3.4操作變化
  
  由于在鋼化幕墻用Low-E玻璃時(shí),爐溫設(shè)置較低,這樣熱量供給相對(duì)不足,引起爐內(nèi)溫差補(bǔ)償能力的下降,這就需要操作上進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓,以使設(shè)備能更好地工作。操作變化為:第一,每鋼化幾爐幕墻用Low-E玻璃,就空轉(zhuǎn)一爐,重調(diào)平衡;第二,幕墻用Low-E玻璃盡可能交替擺放,以便取得的熱量與吸收的熱量平衡;第三,適當(dāng)縮短上片長(zhǎng)度,降低傳輸速度,使玻璃在加熱爐內(nèi)擺幅增加,以便提高幕墻用Low-E玻璃表面質(zhì)量。

4結(jié)束語(yǔ)
  
  幕墻用Low-E玻璃具有優(yōu)良的性能和廣闊的市場(chǎng)前景,但鋼化有一定的難度,對(duì)幕墻用Low-E玻璃進(jìn)行鋼化,應(yīng)遵照浮法玻璃鋼化的基本原理,有針對(duì)性地調(diào)節(jié)工藝參數(shù),合理利用現(xiàn)有設(shè)備,制作出高質(zhì)量的幕墻用Low-E鋼化玻璃,滿足人們對(duì)節(jié)能環(huán)保的需求。
  
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