【中玻網(wǎng)】隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展以及人民生活水平日漸提高，人民對玻璃制品的需求量和產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。20世紀(jì)60年代末玻璃鋼化技術(shù)在全世界范圍內(nèi)得到了迅速而又一體的推廣和普及，鋼化玻璃開始使用在汽車、建筑、航空以及電子等領(lǐng)域。如今，鋼化玻璃的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到家具制造行業(yè)、家電制造行業(yè)、儀表行業(yè)、日用制品行業(yè)及太陽能、風(fēng)力發(fā)電等新能源行業(yè)，未來玻璃制品的需求量和需求面還會更大。然而玻璃深加工企業(yè)也是高耗能和高排放企業(yè)。近年來，國內(nèi)對于玻璃制品需求量增長迅速，致使玻璃行業(yè)消耗大量能源，加劇了能源供應(yīng)的壓力。我國又是一個(gè)能源十分緊缺的國家，科學(xué)技術(shù)還不是很發(fā)達(dá)，能源利用率相對較低，大部分的能源都以廢熱的形式排到了大氣中，不僅能源浪費(fèi)十分嚴(yán)重，而且還給環(huán)境造成污染。為實(shí)現(xiàn)國家“十二五”節(jié)能規(guī)劃，節(jié)能降耗便成為玻璃行業(yè)迫在眉睫的問題。

　　1 鋼化玻璃生產(chǎn)工藝流程

　　圖1為鋼化玻璃生產(chǎn)工藝流程圖。從圖1中可以看出，在鋼化玻璃加工過程中，主要的工藝流程是玻璃的選片、切割、磨邊、清洗干燥、鋼化、檢驗(yàn)及包裝，其中鋼化過程為較耗能的環(huán)節(jié)。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，玻璃需要被加熱到630 ℃，此時(shí)爐內(nèi)溫度一般達(dá)到680～700 ℃，當(dāng)玻璃被加熱到要求的溫度后，迅速將玻璃急速均勻地冷卻至室溫，使玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力及內(nèi)層產(chǎn)生張應(yīng)力，達(dá)到玻璃鋼化的效果。 

　　2 玻璃鋼化設(shè)備中的節(jié)能技術(shù)

　　2.1 玻璃鋼化爐內(nèi)輻射強(qiáng)制對流傳熱

　　較普通的輻射加熱玻璃鋼化爐而言，應(yīng)用輻射強(qiáng)制對流技術(shù)的玻璃鋼化爐具有明顯的優(yōu)勢，尤其是處理Low-e玻璃和有開槽、孔洞等特殊規(guī)格的玻璃，輻射強(qiáng)制對流鋼化爐不僅加熱均勻且用時(shí)較短。目前已有玻璃技術(shù)公司將納米涂層技術(shù)和熱循環(huán)壓縮空氣對流技術(shù)應(yīng)用于玻璃鋼化爐中。納米涂層技術(shù)是將玻璃鋼化爐中的電熱絲噴涂高發(fā)射率且舒緩反應(yīng)的RSI稀土納米涂層，這樣可以使電熱絲產(chǎn)生的能量更多地轉(zhuǎn)換成紅外線對玻璃進(jìn)行輻射傳熱。熱循環(huán)壓縮空氣對流技術(shù)能使玻璃鋼化爐內(nèi)的空氣具有一定的壓力，在爐內(nèi)更容易形成上下氣體對流，大幅提高了爐內(nèi)對流傳熱比，與此同時(shí)，還將壓縮的空氣在進(jìn)爐前得到鋼化爐排出的熱氣預(yù)熱，使能量得到了循環(huán)使用。相比普通輻射鋼化爐，應(yīng)用以上兩種技術(shù)的鋼化爐能節(jié)約34%的能量，且爐內(nèi)溫度比一般鋼化爐低30 ℃。

　　2.2 玻璃鋼化爐的多工位加熱技術(shù)

　　玻璃鋼化爐的多工位加熱技術(shù)不但具有顯著的節(jié)能效果，而且在很大程度上降低了玻璃鋼化爐的炸爐現(xiàn)象。玻璃鋼化爐的工位是指沿爐體長度方向有規(guī)格相同的玻璃在各自的區(qū)域內(nèi)往復(fù)擺動，在各自的區(qū)域內(nèi)完成預(yù)設(shè)的運(yùn)行時(shí)間，玻璃加熱到相應(yīng)的溫度要求，再移動到下一個(gè)工位。芬蘭拉格司通公司首先投入使用了雙室玻璃鋼化爐，即2工位加熱爐，雙室玻璃鋼化爐生產(chǎn)出來的玻璃質(zhì)量明顯更好，生產(chǎn)速率更快，在能耗方面也有明顯降低。我國對多工位加熱技術(shù)做了更深入的研究。例如，福建省機(jī)械科學(xué)研究院在玻璃鋼化爐中對玻璃加熱的時(shí)間和能耗方面的研究取得了很大進(jìn)展，成功地完成了8工位加熱區(qū)和“單彎”彎曲區(qū)設(shè)計(jì)，與國內(nèi)較快的4工位鋼化爐相比，生產(chǎn)速度提高一倍，消耗的能源降低了45%以上，產(chǎn)品合格率提高到98%，增加了3%。

　　目前，鋼化爐設(shè)計(jì)水平不同，制造工藝也存在非常大差異，但是玻璃進(jìn)出爐的時(shí)間相差不多。在加熱過程中，玻璃越厚加熱的時(shí)間就越長，加熱時(shí)由于玻璃內(nèi)部升溫比較慢，玻璃的表面和內(nèi)部形成溫差，當(dāng)玻璃的表面和內(nèi)部溫差超過80 ℃時(shí)，就可能炸爐。對于多工位玻璃鋼化爐來說，工位越多溫差就越小。對于8工位的玻璃鋼化爐來說，它不用因?yàn)闋t內(nèi)溫度與玻璃溫差過大而需要先對鋼化爐降溫，然后再加熱升溫，從而節(jié)約了電能。因此，玻璃鋼化爐的多工位加熱技術(shù)對于玻璃加工企業(yè)的節(jié)能減排具有重要的作用。

　　2.3 空心陶瓷輥技術(shù)

　　空心陶瓷輥在玻璃鋼化爐中的應(yīng)用比實(shí)心陶瓷輥更加節(jié)約能源，它不但降低了陶瓷輥內(nèi)部吸收和放出的熱量，而且減少了對玻璃鋼化爐內(nèi)溫度場的干擾。例如，江蘇中硅工程材料有限公司對玻璃鋼化爐中空心和實(shí)心石英陶瓷輥道做了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)對比分析。在實(shí)驗(yàn)中，空心石英陶瓷輥和實(shí)心石英陶瓷輥外徑、長度和使用的材料都相同，非常大的不同在于空心石英陶瓷輥道有一個(gè)內(nèi)徑，內(nèi)徑的大小要求空心石英陶瓷輥滿足耐壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度以及膨脹系數(shù)等要求。一系列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，空心和實(shí)心的石英陶瓷輥在非常大承重方面差別不大，但是在吸收熱量方面，空心石英陶瓷輥道比實(shí)心陶瓷輥道節(jié)約28%的能量。在運(yùn)送玻璃過程中，空心石英陶瓷輥通過熱傳遞給玻璃下表面的熱量大幅減少，電能得到更加直接有效的利用，降低了能源的消耗，鋼化爐中的玻璃上下表面加熱更加均勻，玻璃鋼化爐中溫度控制更加容易，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

　　2.4 變頻技術(shù)

　　在玻璃鋼化過程中，變頻技術(shù)用在風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)和陶瓷輥道傳動中，節(jié)能效果顯著。在玻璃鋼化過程中玻璃越厚，加熱的時(shí)間越長，整個(gè)玻璃鋼化的周期也就越長。玻璃急冷時(shí)，玻璃越厚，對風(fēng)量和風(fēng)壓的要求就越高。由于厚玻璃加熱時(shí)間長，因此，兩塊玻璃冷卻之間的間隔時(shí)間就越長，傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)在間隔時(shí)間繼續(xù)消耗電能就會作無用功。鼓風(fēng)機(jī)在玻璃鋼化過程中又是一件重要的大功率設(shè)備，鼓風(fēng)機(jī)的控制對玻璃鋼化的質(zhì)量有著重要影響。使用變頻技術(shù)的鼓風(fēng)機(jī)，能夠快速建立滿足玻璃鋼化時(shí)冷卻區(qū)風(fēng)量和風(fēng)壓的要求。針對不同厚度的玻璃時(shí)，變頻技術(shù)可進(jìn)行急冷時(shí)自動風(fēng)壓調(diào)節(jié)，在節(jié)約電能方面有顯著的效果，有利于合理分配急冷和冷卻等待的時(shí)間，大大減少風(fēng)機(jī)作無用功，有效降低單位能耗。此外，變頻技術(shù)還能夠調(diào)整玻璃的平整度，減少高風(fēng)壓下玻璃互相碰撞的機(jī)會。SK變頻器在平彎鋼化玻璃設(shè)備上使用和ATV61變頻器在玻璃鋼化的鼓風(fēng)機(jī)中的使用都在實(shí)際生產(chǎn)過程中起到了顯著廢熱節(jié)能效果，與傳統(tǒng)鋼化爐相比節(jié)約30%的電能。變頻技術(shù)在玻璃鋼化設(shè)備中的應(yīng)用在某種程度上提升了設(shè)備的自動化控制程度、產(chǎn)品的精度和質(zhì)量等，同時(shí)設(shè)備磨損減小，使用壽命延長，對于機(jī)械以及其他行業(yè)也都有一定的節(jié)能降耗作用。