鋼化玻璃之所以進行均質處理,是因為鋼化玻璃作為安全玻璃仍有一定幾率的自爆風險。而經過均質爐均質處理后,成品鋼化玻璃的自爆率能降低到至萬分之一以下,較大幅度地提升鋼化玻璃的安全性能。
工藝原理
鋼化玻璃內部的硫化鎳作為非玻璃體物質微粒一直存在于玻璃中,是導致鋼化玻璃自爆的最主要因素。硫化鎳由生產玻璃的原材料(石英砂、硅石粉等)中的雜質帶入玻璃。一些硫化鎳微粒經過一段時間它的晶體結構從α狀態轉變到β狀態,在這個α一β轉變過程中,硫化鎳微粒的體積產生大幅度的膨脹。這個體積膨脹過程形成鋼化玻璃強大的內應力,造成鋼化玻璃自爆。
(注意:不是所有的硫化鎳都會引起玻璃的自爆,位于壓應力層的硫化鎳,和達不到臨界直徑的硫化鎳,是不會造成玻璃自爆的。)
因為硫化鎳的晶型轉變,導致體積增加,從而引起的自爆會在局部生產放射性裂紋,如下圖所示。如果玻璃破碎后仍留在框內,則在破碎的起點處可以比較容易找到一個“蝴蝶”形狀的圖案特征,從自爆后的玻璃碎片中產生的“蝴蝶斑”,以傾斜45度角看,很容易在玻璃的板心看到一個較小的黑點置于“蝴蝶”中,正處于裂紋之間,而且自爆破損的玻璃裂紋的走向是由中心向四周散開的。

對鋼化玻璃進行二次加熱并退火的均質處理(又稱熱浸處理)是公認的解決自爆問題的有效方法。將鋼化玻璃再次加熱到290±10℃左右并保溫一定時間后緩慢降溫,使鋼化玻璃中的硫化鎳顆粒在均質處理中完成晶相轉變,讓可能自爆的玻璃在工廠內提前破碎,可以有效降低鋼化玻璃出廠后的自爆率,提高成品率,減小因自爆而產生的交通運輸、安裝及對后續工序返工產生的不利影響。
目前國內主要是采用強制對流型電加熱熱浸爐來均質處理鋼化玻璃。已有的鋼化玻璃均質爐,其加熱箱大多設在爐體的頂部或后部,用風機將熱風通過風道向爐內需均質的鋼化玻璃輸送熱風并使熱風穿過鋼化玻璃間的間隙吸回風機,不間斷地重復,使鋼化玻璃加熱到額定溫度,并長時間保持恒溫,以達到引爆其中有“自爆”隱患鋼化玻璃的目的。
準備工作
(1)進行檢修保養前必須關閉均質爐電柜總電源,掛好指示牌。
(2)佩戴好安全帽、口罩、手套,登上爐體時必須佩戴安全保護繩。
(3)對電柜進行維護時,操作人員必須持證上崗。
(4)對設備進行改進時必須按照設備使用說明書和廠家的指導,完成后并進行檢驗,確保設備持續符合安全要求。
爐體檢查與保養
均質爐使用多年后保溫效果與新爐有一定的差距,所以需要定期對爐體進行保養。
(1)玻璃在進行熱浸處理過程中,檢查爐門的密封性,若爐門有漏風現象,待停爐后更換爐門密封棉。檢查過程中請勿觸碰爐體,防止燙傷。
(2)停爐時檢查爐頂管道保溫棉有無脫落、破損,管道連接處有無松動等情況。管道直接暴露在空氣中會帶走部分熱能,導致用電量增加。
(3)定期用激光數字轉速表測量冷卻循環風機工頻狀態下轉速,若轉速過低,會引起此區域內循環風機熱交換量不夠,從而引起此區域內溫度比其他區域偏低,停爐后需調整冷卻循環風機皮帶。
(4)冷卻循環風機風輪、風輪軸、軸承一直處在高溫高速狀態下,極易發生故障,軸承需定期加高溫潤滑油。檢查風輪有無變形,軸承有無異響、間隙過大情況,出現問題及時更換。
(5)停爐時定期檢查氣管、氣管接頭,高溫環境下氣管會加速老化、破裂。
(6)及時清理冷卻水箱里的水垢,保證冷卻水循環系統的正常運行。
(7)手動風門電磁閥開關,檢查電磁閥與氣缸的工作狀態,高溫環境下,電磁閥和氣缸內的密封圈容易損壞,導致風門打不開,生產過程中不易發現此問題,玻璃在降溫過程中的時間就會延長。
(8)檢查爐體內部不銹鋼封板,若有螺絲脫落,須及時固定,防止在生產過程中發生封板脫落砸損玻璃的情況。
(9)檢查爐體發熱管和高溫導線,在大功率狀態下,發熱管和高溫導線的接線端子極易發生氧化、發熱從而燒斷接線端子。需定期更換接線端子,保證高溫線與發熱管接觸良好。
定期觀察溫控曲線
(1)鋼化玻璃均質處理的階段分為加熱階段t→恒溫階段t2→冷卻階段t3,三個階段。

(2)觀察每條溫控曲線的當前記錄或者歷史記錄,可以分析出所在區域的溫度情況。溫度相對其他區域過低時停爐后檢查熱電偶和加熱管,溫度相對其他區域過高時,檢查固態繼電器是否出現故障。
(3)爐體只有在最好的狀態下,溫度曲線才能合格,使玻璃的品質達到行業標準。
結語
鋼化玻璃經過熱浸處理后,降低了發生自爆的概率,提高了鋼化玻璃的品質,解決了建筑行業中玻璃自爆的難題。只有了解清楚并熟悉設備在任何狀態下的操作和維修,才能使均質爐的性能更穩定,為正常生產提供保障。


