无机非金属材料热工设备(论文).pdf

重庆理工大学重庆理工大学重庆理工大学重庆理工大学 无机非金属材料热工设备无机非金属材料热工设备无机非金属材料热工设备无机非金属材料热工设备 论文 论文 论文 论文 玻璃烤花窑 学院材料科学与工程 专业无机非金属 学号 学生姓名 2012 年 10 月 玻璃烤花窑 1 1 1 1 摘要摘要 本文只要介绍了玻璃烤花窑的温度制度和设计计算 以及简单介绍烤花工 艺 玻璃烤花工艺在玻璃制品外观装饰上有广泛的应用 其炉型以及结构和退火 窑相似 将釉料用高温成型的方法在玻璃制品上装饰各种样式的装饰物 还起到 对玻璃制品的退火去残余应力作用 2 2 2 2 关键字关键字 烤花 烤花窑 温度制度 退火 3 3 3 3 烤花工艺与烤花窑的简介烤花工艺与烤花窑的简介 玻璃产品是非常讲究外观和艺术性的产品 某些玻璃制品需要外观装饰 表 面装饰方法包括 磨花或刻花 包括 喷砂 雕刻 等冷加工方法 蒙砂或蚀刻 或彩虹金属膜或描金或扩散着色等化学装饰方法 冰花或堆花或堆釉烧 浮雕 等热装饰方法等 利用玻璃制品成型时的高温作用的在线热装饰方法等 烤花 或称 烤彩 是指先将低温色釉 花纸 有机颜料等装饰料通过人工 彩绘 印花 包括 胶版印花 丝网印花等 贴花 喷花 移花等方法粘附在 玻璃表面 然后加热让装饰物与玻璃牢固的烧结在一起使其表面鲜艳 光亮 平 滑 从而成为彩饰品 装饰物中的彩釉由基础釉和色料组成 用来烘烤彩印装饰物的热工设备叫做 烤花窑 彩烧窑或烘花窑 一般用 网带输送制品 烤花窑的热风循环机构分热风强制循环方式和辐射加热方式两 种 烤花窑和退火窑在结构上差别不大 他们有时可以相互交换使用 为了使制 品表面免受火焰中的灰尘 CO SO2的污染 玻璃烤花窑一般用电加热 而且 窑墙由洁净材料构成 一般为耐热不锈钢壳 加热段内填保温材料以保证窑内的 温度均匀和减少散热 如果非要用燃料燃烧加热的话 则用隔焰式烤花窑 窑 内为弱氧化气氛 窑头可增设铁烟囱或抽风机将彩釉受热挥发的有机物排出 玻璃烤花窑内的工作过程分为四个阶段 预烧段 烘烧段 缓冷段和快冷 段 沿窑长方向上的温度分布与这四个阶段的具体要求相适应 玻璃制品烤花质 量的优劣主要取决于前两个阶段 而缓冷阶段则是主要保证玻璃制品的退火质量 因为烤花为再加热过程 相当于一次再退火 以消除残余应力 4 4 4 4 烤花窑的温度制度简介烤花窑的温度制度简介 彩印后色釉的烘烤温度一般为 500 600 比玻璃的软化温度约低 20 确定烤花温度与烤花时间要考虑玻璃与彩釉的性质 制品的形状 薄厚 薄的时 候要降低烤花温度 以及彩釉的流动温度 烤花温度偏低则彩釉不能充分熔融 彩釉图案会暗淡无光 烤花温度过高可能使制品变形 升温速度也不能过快 否 则会造成制品烤花出现缺陷 这是因为彩釉中含有一定量的有机调和剂 当温度 达到 450 时 这些有机物会完全分解挥发 升温过快会使有机物突然挥发 造 成彩釉气泡 升温过快也会导致温度暂时过高 使彩釉粘度降低 出现流釉现象 使图案破坏 而且在升温阶段 如果有机物没有充分的分解时间 当彩釉中有重 金属时 残留有机物会造成针孔以及使彩釉图案变黑 5 5 5 5 烤花窑的设计计算简介烤花窑的设计计算简介 假设烤花所需总时间为 烤花总长度为 L 则窑内网带运行速度 v0 L m min 然后就可以根据烤花温度来计算各段的长度 从而得到沿窑厂的合 理温度分布曲线 预热段 室温 t0 退火温度 ta 预热速度 vp 20 2 min 预热时间 p ta t0 vp min 预热长度 Lp v0 p m 这里 为玻璃制品的厚度 cm t0可按 20 计算 烘烤段 退火温度 ta 烤花温度 td 退火温度 ta 烤花温度 td应高于彩釉的熔融温度但低于玻璃软化的温度 tf 一般说来 td tf 20 烘烤时间 d 102 2 2 min 烘烤段长度 Ld v0 d m 缓冷段 退火温度 ta ta 100 此温度段冷却快 易产生较大的永久应力 残余内应力 故而要缓慢冷却 缓 冷速度 vs 13 2 min 缓冷时间 s 100 vs min 缓冷段长度 Ls v0 s m 这里 为玻璃的允许残余内应力值所对应的光程差 一般取 20 60nm cm 快冷段 ta 100 20 20 为室温 t0 快冷速度 vc 10 2 min 快冷时间 c ta 120 vc min 快冷段 长度 Lc v0 c m 烤花窑总长 L Lp Ld Ls Lc m 总烤花时间 p d s c min 可根据烤花窑长度与产品在各段的时间制定烤花温度曲线 计算的温度曲线 与实际温度曲线相比 后者要延长预热段长度 以使色釉调和剂中有机