Компания RONGQI, ведущий производитель оборудования для обработки стекла, на протяжении 15 лет уделяет особое внимание качеству услуг.
Печь для закалки стекла
Печь для закалки стекла
2026-01-28
×
Печь для закалки стекла: принципы, технология, области применения и промышленное развитие.
Абстрактный
Печи для закалки стекла, являясь ключевым оборудованием для термической обработки в современной стекольной промышленности, играют незаменимую роль в превращении обычного флоат-стекла, листового стекла и других плоских стеклянных изделий в закаленное стекло с высокой механической прочностью, термической стабильностью и безопасностью. В данной статье систематически рассматриваются основные принципы работы, структурный состав, классификационные характеристики, технологии обработки, сценарии применения, преимущества и существующие проблемы печей для закалки стекла. В сочетании с последними технологическими инновациями и тенденциями развития рынка в мировой стекольной промышленности, статья также прогнозирует будущее направление развития оборудования для печей для закалки стекла, стремясь предоставить всестороннюю и подробную информацию для специалистов-практиков, инженеров и соответствующих научных сотрудников.
1. Введение
В связи с быстрым развитием мировой строительной, автомобильной, бытовой, электронной и информационной промышленности, а также в сфере новых источников энергии, спрос на высокоэффективное безопасное стекло демонстрирует устойчивую тенденцию роста. Закаленное стекло, известное как «безопасное стекло», стало одним из наиболее широко используемых функциональных стеклянных изделий в современной промышленной и гражданской сферах благодаря своим выдающимся характеристикам, таким как в 3-5 раз более высокая ударопрочность по сравнению с обычным стеклом, превосходная термостойкость и безвредные мелкие гранулированные осколки при разбивании. Основным оборудованием для процесса закалки стекла является печь для закалки стекла, в создании которой задействованы различные дисциплины, включая машиностроение, теплотехнику, автоматизацию и управление, материаловедение и электротехнику.
С момента появления первой промышленной печи для закалки стекла в середине XX века оборудование постоянно совершенствовалось, претерпевая технологическую итерацию и структурную оптимизацию. От первых вертикальных печей для закалки до широко используемых сегодня горизонтальных конвекционных печей, от единичного малогабаритного оборудования до крупномасштабных, интеллектуальных, энергосберегающих и высокоэффективных производственных линий, печи для закалки стекла постепенно превратились в высокоспециализированную и стандартизированную категорию промышленного оборудования. В глобальной цепочке глубокой переработки стекла уровень производительности печей для закалки стекла напрямую определяет качество, эффективность производства и контроль затрат на изделия из закаленного стекла, являясь ключевым звеном, влияющим на основную конкурентоспособность предприятий по переработке стекла. В данной работе будет проведен всесторонний и многосторонний анализ печей для закалки стекла, начиная с их базовой теоретической основы и заканчивая практическим применением и будущим развитием.
2. Основные принципы закалки стекла
Прежде чем анализировать структуру и принцип работы печей для закалки стекла, необходимо уточнить физико-химические принципы, лежащие в основе процесса закалки стекла, которые являются теоретической основой для проектирования и эксплуатации печей для закалки стекла. Закалка стекла, также называемая упрочнением стекла, — это физический метод термической обработки, который изменяет внутреннее напряженное состояние и механические свойства стекла без изменения его химического состава.
2.1 Принцип термической закалки
В подавляющем большинстве промышленных печей для закалки стекла используется процесс термической закалки, основной принцип которого основан на быстром охлаждении нагретого стекла для образования равномерного слоя сжимающих напряжений на поверхности и слоя растягивающих напряжений внутри стекла. В частности, обычное плоское стекло нагревается в печи для закалки до температуры, близкой к точке размягчения (обычно от 600°C до 650°C, незначительно варьирующейся в зависимости от состава и толщины стекла), при которой внутренняя молекулярная структура стекла находится в состоянии высокой активности, а внутренние напряжения полностью устраняются. Затем нагретое стекло быстро перемещается в зону охлаждения печи для закалки, где через специально разработанную систему воздухопроницаемых решеток на обе стороны поверхности стекла подается высокоскоростной и равномерный поток холодного воздуха.
Благодаря высокой скорости охлаждения, поверхностный слой стекла затвердевает и сжимается первым, образуя жесткий слой, создающий сжимающее напряжение, в то время как внутренний слой стекла остается в высокотемпературном пластическом состоянии и продолжает охлаждаться и сжиматься. По мере постепенного охлаждения внутреннего слоя стекла до комнатной температуры его усадка ограничивается уже затвердевшим поверхностным слоем, что приводит к стабильному растягивающему напряжению внутри стекла и сжимающему напряжению на поверхности. Такое распределение напряжений наделяет закаленное стекло исключительными механическими свойствами: при воздействии внешнего удара или изгибающей силы поверхностное сжимающее напряжение может компенсировать большую часть внешнего растягивающего напряжения, значительно повышая ударопрочность и прочность стекла на изгиб. Более того, когда закаленное стекло разбивается внешней силой, превышающей его предел прочности, внутреннее растягивающее напряжение мгновенно снимается, в результате чего стекло разбивается на множество мелких частиц с тупыми углами, избегая образования острых осколков, которые могут причинить вред человеческому организму, тем самым обеспечивая безопасность закаленного стекла.
2.2 Принцип химической закалки
Помимо термической закалки, в небольшом количестве специальных печей для закалки стекла используется химический закал, который в основном применяется для тонкого стекла (толщина <3 мм) и изделий из стекла специальной формы, не подходящих для термической закалки. Принцип химического закаливания заключается в погружении предварительно нагретого стекла в ванну с расплавленной солью, содержащую ионы щелочных металлов с большим ионным радиусом, при температуре ниже температуры стеклования, и осуществлении ионного обмена между поверхностью стекла и расплавленной солью посредством диффузии ионов щелочных металлов в сетчатой структуре стекла. Например, ионы натрия (Na⁺) на поверхности стекла замещаются ионами калия (K⁺) с большим радиусом в расплавленной соли. Объемное расширение, вызванное замещением ионов, образует слой сжимающего напряжения на поверхности стекла, тем самым повышая механическую прочность и термическую стабильность стекла. Хотя химическая закалка имеет преимущества при обработке тонкого стекла, цикл производства при ней длительный, стоимость высокая, а слой сжимающего напряжения относительно тонкий, поэтому она используется только в определенных отраслях промышленности, а печи для термической закалки по-прежнему доминируют на основном рынке.
3. Структурный состав печи для закалки стекла
Комплектная печь для закалки стекла представляет собой сложную интегрированную систему, состоящую из множества функциональных модулей, каждый из которых тесно взаимодействует для обеспечения непрерывного и стабильного процесса закалки стекла. Типичная горизонтальная печь для закалки стекла, наиболее широко используемая в отрасли, в основном включает в себя систему подачи, нагревательный корпус печи, систему транспортировки, систему охлаждения, систему управления и вспомогательные системы, такие как вытяжная вентиляция и пылеудаление. Каждая часть имеет четкое функциональное назначение и точные конструктивные требования.
3.1 Система подачи
Система подачи является начальным звеном печи для закалки стекла и отвечает за стабильную и точную подачу исходных листов стекла для обработки в нагревательную печь. Она в основном состоит из загрузочного стола, устройства для разделения листов, позиционирующего механизма и конвейерного роликового стола. В автоматизированных производственных линиях система подачи часто оснащается роботизированной системой загрузки, которая позволяет осуществлять автоматическую сортировку, позиционирование и подачу листов стекла, сокращая ручной труд и повышая эффективность производства. Позиционирующий механизм обеспечивает подачу каждого листа стекла в нагревательную печь под фиксированным положением и углом, предотвращая деформацию или наложение, влияющие на равномерность нагрева. Для крупноформатного стекла система подачи проектируется с антидеформационными опорными конструкциями, чтобы предотвратить изгиб или разрушение стекла под действием его собственного веса во время процесса подачи.
3.2 Корпус отопительной печи
Корпус нагревательной печи является основным компонентом печи для закалки стекла, в которой стекло нагревается до заданной температуры закалки, и его характеристики напрямую определяют эффективность нагрева и равномерность распределения температуры стекла. Корпус нагревательной печи обычно представляет собой герметичную коробчатую конструкцию, состоящую из корпуса печи, теплоизоляционного слоя, нагревательного элемента, датчика температуры и внутренней полости печи.
Корпус печи обычно изготавливается из высокопрочных стальных пластин, обладающих хорошей жесткостью конструкции, что обеспечивает стабильность корпуса печи при длительной эксплуатации. Теплоизоляционный слой заполняется высокотемпературными теплоизоляционными материалами, такими как алюмосиликатное волокно и керамическое волокно, что позволяет эффективно снизить теплопотери, уменьшить энергопотребление и обеспечить температурную стабильность внутренней полости печи. Нагревательный элемент является источником тепла в корпусе печи и включает в себя в основном резистивные нагревательные проволоки, керамические нагревательные пластины и инфракрасные нагревательные трубки. В зависимости от метода нагрева его можно разделить на радиационный и конвекционный. В традиционных закалочных печах в основном используется радиационный нагрев, основанный на инфракрасном излучении, испускаемом нагревательным элементом для нагрева стекла; в современных высокоэффективных закалочных печах добавляется система принудительной конвекции, которая циркулирует высокотемпературный газ в печи через конвекционный вентилятор для достижения равномерного нагрева поверхности стекла, что особенно подходит для низкоэмиссионного стекла и других изделий из стекла с покрытием, чувствительных к перепадам температуры.
Датчики температуры (например, термопары) равномерно расположены в корпусе печи для сбора данных о температуре в различных зонах печи в режиме реального времени и передачи их в систему управления для обеспечения замкнутого контура регулирования температуры печи, гарантируя, что разница температур в эффективной зоне нагрева контролируется в пределах ±2 °C, что является необходимым условием для обеспечения качества закаленного стекла. Кроме того, корпус нагревательной печи разделен на несколько независимых зон регулирования температуры в соответствии с длиной и шириной, и температура каждой зоны может регулироваться независимо для адаптации к требованиям нагрева стекла различной толщины и размеров.
3.3 Конвейерная система
Система транспортировки проходит через всю печь для закалки стекла, обеспечивая перемещение стекла через зону подачи, зону нагрева и зону охлаждения с регулируемой скоростью. В основном используется конструкция с керамическими роликами, поскольку керамические ролики обладают превосходной термостойкостью, низким коэффициентом теплового расширения и гладкой поверхностью, что предотвращает царапание поверхности стекла и обеспечивает стабильную транспортировку при высоких температурах до 700 °C.
Керамические ролики приводятся в движение двигателем и трансмиссионной системой (например, цепью или синхронным ремнем), а скорость транспортировки может плавно регулироваться с помощью системы управления. Для стекла различной толщины скорость транспортировки в зоне нагрева и в зоне охлаждения точно согласована: для более толстого стекла требуется более низкая скорость транспортировки в зоне нагрева для обеспечения достаточного времени нагрева, а для более тонкого стекла — более высокая скорость транспортировки во избежание перегрева. Кроме того, система транспортировки в высококлассных закалочных печах оснащена устройством синхронизации скорости роликов, обеспечивающим постоянное горизонтальное и стабильное положение стекла во время процесса транспортировки, предотвращая деформацию или коробление, вызванные непостоянной скоростью роликов.
3.4 Система охлаждения
Система охлаждения является ключевым модулем, обеспечивающим быстрое охлаждение нагретого стекла и формирование внутренних напряжений в закаленном стекле. Она состоит из воздушного компрессора, резервуара для хранения воздуха, воздухораспределительной решетки и устройства регулирования объема воздуха. Воздухораспределительная решетка — это основной компонент системы охлаждения, разделенный на верхнюю и нижнюю решетки, симметрично расположенные на верхней и нижней сторонах пути транспортировки стекла. Поверхность воздухораспределительной решетки плотно снабжена специально разработанными воздушными форсунками, которые распыляют на поверхность стекла холодный воздух под высоким давлением и равномерно.
Система охлаждения высокопроизводительной печи для закалки стекла позволяет плавно регулировать объем воздуха, давление воздуха и скорость охлаждения в зависимости от толщины, размера и типа стекла. Например, для толстого стекла требуется относительно щадящая скорость охлаждения, чтобы избежать чрезмерного температурного напряжения, вызывающего разрушение стекла, в то время как для тонкого стекла необходима более высокая скорость охлаждения для обеспечения образования эффективного сжимающего напряжения. Кроме того, система охлаждения оснащена устройством циркуляции и фильтрации воздуха, которое позволяет рециркулировать холодный воздух после теплообмена, снижая нагрузку на воздушный компрессор и обеспечивая энергосбережение. Равномерность подачи воздуха в воздухораспределительную сеть является ключевым показателем эффективности системы охлаждения, а неравномерная подача воздуха приводит к неравномерному распределению напряжений в закаленном стекле, что вызывает проблемы с качеством, такие как деформация стекла, саморазрушение и низкая прочность.
3.5 Автоматическая система управления
Система автоматического управления является «мозгом» печи для закалки стекла, объединяя программируемый логический контроллер (ПЛК), человеко-машинный интерфейс (ЧМИ), модуль управления температурой, модуль управления скоростью и модуль защиты. Система управления обеспечивает автоматизацию всего процесса закалки путем предварительной настройки параметров процесса для различных типов стекла.
Операторам достаточно ввести параметры стекла, такие как толщина, размер и тип, в человеко-машинный интерфейс, и система автоматически подберет оптимальную температуру нагрева, время нагрева, скорость транспортировки, объем охлаждающего воздуха и другие параметры процесса. Система управления имеет такие функции, как мониторинг данных в реальном времени, сигнализация неисправностей, хранение параметров и запрос исторических данных. Она может в режиме реального времени отслеживать рабочее состояние каждого модуля корпуса печи и своевременно выдавать сигналы тревоги и принимать защитные меры при возникновении нештатных ситуаций, таких как перегрев, заклинивание роликов и аномальное давление воздуха. Кроме того, интеллектуальная система управления современных печей для закалки стекла оснащена сетевым интерфейсом связи, который позволяет осуществлять удаленный мониторинг, диагностику неисправностей и обновление программного обеспечения, что упрощает управление и техническое обслуживание производственной линии предприятиями.
3.6 Вспомогательные системы
В дополнение к вышеперечисленным основным модулям, печь для закалки стекла также оснащена рядом вспомогательных систем, обеспечивающих стабильную работу оборудования и соответствие требованиям охраны окружающей среды. Система очистки отходящих газов используется для удаления летучих газов и пыли, образующихся в процессе нагрева стекла, и очистки отходящих газов в соответствии с экологическими стандартами; система пылеудаления собирает стеклянную пыль и примеси, образующиеся в процессе подачи и транспортировки, для поддержания чистоты внутри печи; система циркуляции охлаждающей воды используется для охлаждения двигателя, трансмиссионной системы и электрических компонентов оборудования, предотвращая повреждения от перегрева; система защиты включает в себя кнопки аварийной остановки, защитные двери, защиту от перегрузки по температуре и давлению и т. д., обеспечивая безопасность персонала и оборудования.
4. Классификация печей для закалки стекла
Печи для закалки стекла можно классифицировать по различным параметрам: конструктивным формам, технологиям обработки, сценариям применения и уровням автоматизации. Классификация облегчает выбор и применение оборудования в различных отраслях промышленности. Основные методы классификации следующие:
4.1 Классификация по структурной форме
В зависимости от способа транспортировки и обработки, печи для закалки стекла в основном делятся на горизонтальные и вертикальные . В горизонтальных печах используется горизонтальный способ транспортировки, при котором стекло располагается горизонтально на керамическом роликовом столе для нагрева и охлаждения. Они обладают преимуществами большого объема обработки, высокой производительности, хорошей плоскостности стекла и пригодности для массового производства различных видов плоского стекла. Это наиболее распространенный тип на рынке, охватывающий практически все области производства закаленного стекла. В вертикальных печах используется вертикальный подвесной способ транспортировки, при котором стекло вертикально подвешивается и подается в печь для обработки. Они имеют небольшую площадь и подходят для обработки стекла малого и среднего размера, а также стекла нестандартной формы, но их производительность низка, а объем обработки ограничен, поэтому они используются лишь в небольшом количестве специальных сценариев обработки.
4.2 Классификация по методу нагрева
В зависимости от способа нагрева корпуса печи, печи для закалки стекла делятся на печи с радиационным нагревом и печи с конвекционным нагревом . Печи с радиационным нагревом используют инфракрасное излучение нагревательных элементов для нагрева стекла, имеют простую конструкцию и низкую стоимость, подходят для обработки обычного прозрачного флоат-стекла. Однако равномерность нагрева относительно низкая, и легко возникает неравномерный нагрев стекла с покрытием, что приводит к дефектам качества. В печах с конвекционным нагревом, помимо радиационного нагрева, используется система принудительной конвекционной циркуляции, которая использует высокотемпературный горячий воздух для конвективного нагрева поверхности стекла, значительно улучшая равномерность и скорость нагрева. Они особенно подходят для обработки стекла с низкоэмиссионным покрытием, стекла с солнечным покрытием, цветного стекла и других специальных стеклянных изделий и стали основным направлением развития современных печей для закалки.
4.3 Классификация по производственной мощности и масштабу
В зависимости от технологической мощности и масштабов производства печи для закалки стекла делятся на малые и средние лабораторные печи для закалки стекла. Печи для закалки стекла среднего размера, предназначенные для промышленного производства , и крупномасштабные печи непрерывного действия . Малые и средние лабораторные печи для закалки стекла в основном используются для исследований процесса закалки стекла, разработки продукции и мелкосерийного производства образцов, отличаются малым рабочим объемом, низким энергопотреблением и гибкостью в эксплуатации. Печи для закалки стекла среднего размера, предназначенные для промышленного производства, подходят для малых и средних предприятий по обработке стекла, обладают умеренной производительностью и себестоимостью, удовлетворяя производственные потребности в традиционных изделиях из закаленного стекла. Крупномасштабные печи непрерывного действия предназначены для крупных групп предприятий по обработке стекла, отличаются сверхбольшим рабочим объемом, высокой скоростью непрерывного производства, высокой степенью автоматизации и интеллектуальной интеграцией, а также могут обеспечивать круглосуточное непрерывное производство, что подходит для крупных заказов в строительстве, автомобилестроении и других отраслях.
4.4 Классификация по назначению процесса
В зависимости от назначения процесса и типа обрабатываемого стекла, печи для закалки стекла также подразделяются на печи для закалки плоского стекла, печи для закалки гнутого стекла, печи для закалки ламинированного стекла и печи для закалки сверхтонкого стекла. Среди них печь для закалки гнутого стекла оснащена гибочной формой и системой управления изгибом в зоне нагрева, что позволяет нагревать и изгибать стекло во время закалки, производя изогнутое закаленное стекло для автомобильных лобовых стекол, архитектурных изогнутых навесных стен и других областей.
5. Технологический процесс закалки стекла
Весь процесс закалки стекла, осуществляемый в печи для закалки стекла, представляет собой стандартизированный и непрерывный технологический процесс, и каждый этап должен строго контролироваться для обеспечения качества закаленного стекла. Стандартная технологическая схема горизонтальной печи для термической закалки стекла выглядит следующим образом:
5.1 Подготовка оригинального стекла
Перед отправкой в печь для закалки исходные листы стекла необходимо разрезать, обработать края, отполировать и очистить. Резка — это нарезка крупноформатного исходного стекла на необходимые размеры в соответствии с требованиями проекта; обработка краев и полировка — это удаление острых кромок и заусенцев, образовавшихся во время резки, поскольку микротрещины на кромке стекла становятся точкой концентрации напряжений в процессе закалки, что может привести к разрушению стекла; очистка — это удаление масла, пыли и загрязнений с поверхности стекла с помощью машины для очистки стекла, что предотвращает образование пятен или дефектов на поверхности стекла во время нагрева и влияет на качество внешнего вида закаленного стекла.
5.2 Автоматическая подача
Очищенные и проверенные листы стекла помещаются на подающий стол закалочной печи, система подачи позиционирует и разделяет листы стекла, а затем по одному подает их в корпус нагревательной печи через конвейерный роликовый стол с заданной скоростью. На автоматизированных производственных линиях этот процесс выполняется роботизированной рукой без ручного вмешательства.
5.3 Высокотемпературный нагрев
Стекло поступает в нагревательную печь и медленно перемещается вперед по керамическому роликовому столу. Нагревательный элемент и система конвекции в печи равномерно нагревают стекло, температура повышается до температуры закалки (600-650°C) и поддерживается в течение определенного времени. Время нагрева определяется толщиной стекла, его типом и температурой печи: чем толще стекло, тем больше времени требуется для достижения внутренней температуры стекла до состояния размягчения и полного устранения внутренних напряжений. В процессе нагрева система управления в режиме реального времени контролирует температуру печи и регулирует мощность нагрева для обеспечения равномерности температуры.
5.4 Быстрое охлаждение (закалка)
После завершения нагрева стекло быстро перемещается из нагревательной печи в зону охлаждения. Верхняя и нижняя воздушные решетки системы охлаждения мгновенно распыляют на поверхность стекла равномерный холодный воздух под высоким давлением, обеспечивая быстрое и равномерное охлаждение. Скорость охлаждения точно контролируется в зависимости от толщины стекла, образуя стабильный слой сжимающего напряжения на поверхности стекла и слой растягивающего напряжения внутри, завершая процесс закалки. Этот этап является наиболее важным в определении характеристик закаленного стекла, и любое отклонение в скорости или равномерности охлаждения приведет к некачественной продукции.
5.5 Разгрузка и контроль качества
Охлажденное закаленное стекло подается на разгрузочный стол конвейерной системой, где оператор или автоматическое контрольно-измерительное оборудование проводят проверку качества. Критерии проверки включают внешний вид (отсутствие царапин, пятен, пузырьков и т. д.), точность размеров, плоскостность, распределение напряжений и ударопрочность. Качественная продукция упаковывается и хранится, а некачественная отбраковывается для переработки или утилизации.
6. Области применения закаленного стекла, производимого в печах закалки.
Закаленное стекло, производимое в профессиональных печах для закалки стекла, обладает превосходными характеристиками и широко используется в различных отраслях национальной экономики, включая строительство, автомобилестроение, производство бытовой техники, электронику, возобновляемую энергетику, аэрокосмическую промышленность и другие отрасли, а сфера его применения продолжает расширяться с развитием технологий.
6.1 Область архитектурного оформления
Архитектурная сфера является крупнейшим потребительским рынком для закаленного стекла. Закаленное стекло широко используется в навесных стенах зданий, внутренних перегородках, дверях и окнах, душевых кабинах, напольном остеклении, перилах и потолках. В высотных зданиях навесные стены из закаленного стекла не только обладают красивым и современным внешним видом, но и способны выдерживать сильное ветровое давление и внешние воздействия, обеспечивая безопасность здания. В отделке интерьеров перегородки, двери и окна из закаленного стекла обладают хорошей светопроницаемостью и безопасностью, повышая коэффициент использования пространства и эстетическую привлекательность здания. Кроме того, ламинированное закаленное стекло и стеклопакеты, изготовленные на основе закаленного стекла, также широко используются в проектах по энергосбережению и звукоизоляции зданий.
6.2 Автомобильная промышленность
Автомобильная промышленность предъявляет чрезвычайно строгие требования к безопасности и характеристикам стекла, и почти все автомобильные стекла (за исключением отдельных небольших декоративных стекол) представляют собой закаленное или многослойное закаленное стекло, производимое в печах для закалки. В лобовых стеклах автомобилей обычно используется многослойное закаленное стекло, которое сохраняет свою целостность даже при разбитии, предотвращая травмирование пассажиров осколками; в боковых окнах и задних стеклах используется цельное закаленное стекло, которое в случае аварии быстро разбивается на мелкие частицы, облегчая эвакуацию пассажиров. Кроме того, в люках, стеклах зеркал заднего вида и защитных стеклах приборной панели также используется высококачественное закаленное стекло, обработанное в печах для высокоточной закалки.
6.3 Бытовая техника и электронные изделия
В производстве бытовой техники закаленное стекло используется в дверных панелях холодильников, духовок, микроволновых печей, панелях индукционных плит, корпусах стиральных машин и экранах телевизоров. Высокая термостойкость закаленного стекла позволяет ему адаптироваться к высокотемпературной рабочей среде кухонной техники, а его высокая прочность обеспечивает устойчивость к ударам и царапинам во время использования. В электронной информационной промышленности, с распространением смартфонов, планшетных компьютеров, жидкокристаллических дисплеев и других продуктов, сверхтонкое закаленное стекло, обработанное химическим способом или в специальных термических печах, используется в качестве защитного экрана электронных изделий, обладая высокой твердостью, устойчивостью к царапинам и ударопрочностью, защищая экран дисплея от повреждений.
6.4 Новые источники энергии и солнечная энергетика
В условиях стремительного развития мировой индустрии новых источников энергии закаленное стекло стало важным компонентом солнечных фотоэлектрических модулей и солнечных тепловых коллекторов. Солнечное закаленное стекло, производимое в специальных печах для закалки, обладает высокой светопроницаемостью, низким содержанием железа, превосходной атмосферостойкостью и механической прочностью, что позволяет защитить солнечные элементы внутри модуля от ветра, песка, града и других внешних воздействий, обеспечивая долговременную стабильную работу фотоэлектрических систем выработки электроэнергии. В связи с масштабным применением фотоэлектрической энергетики спрос на солнечное закаленное стекло быстро растет, что предъявляет более высокие требования к характеристикам печей для закалки стекла.
6.5 Другие специальные области
Помимо вышеперечисленных областей, закаленное стекло также используется в аэрокосмической отрасли, судостроении, производстве медицинского оборудования, мебели и других сферах. Например, в кабинах самолетов, смотровых окнах кораблей, защитных кожухах медицинского оборудования и столешницах элитной мебели используется высокоэффективное закаленное стекло, обработанное в профессиональных печах, отвечающее особым требованиям различных отраслей промышленности.
7. Преимущества и существующие проблемы современных печей для закалки стекла
7.1 Основные преимущества
Современные печи для закалки стекла, благодаря непрерывным технологическим инновациям и оптимизации, демонстрируют значительные преимущества с точки зрения производительности, эффективности и энергосбережения по сравнению с традиционным оборудованием. Во-первых, высокая степень автоматизации и интеллектуальности снижает зависимость от ручного управления, повышает эффективность производства и стабильность продукции, а также снижает процент брака, вызванного человеческим фактором. Во-вторых, превосходная равномерность нагрева и точность охлаждения обеспечивают равномерное распределение напряжений в закаленном стекле, высокую плоскостность и стабильные механические свойства, что позволяет обрабатывать высококачественное стекло с покрытием и специальное стекло. В-третьих, энергосбережение и экологичность значительно улучшены за счет оптимизации теплоизоляционной конструкции, применения технологии конвекционного нагрева и рекуперации отработанного тепла, что снижает энергопотребление на единицу продукции и соответствует требованиям национальной политики по сокращению выбросов углерода. В-четвертых, крупномасштабные и многофункциональные производственные мощности удовлетворяют рыночный спрос на крупноформатные, нестандартные и разнообразные изделия из закаленного стекла, расширяя сферу применения закаленного стекла.
7.2 Существующие проблемы
Несмотря на быстрое развитие технологии печей для закалки стекла, в промышленном применении все еще существуют некоторые проблемы. Во-первых, проблема саморазрушения закаленного стекла до конца не решена. Саморазрушение в основном вызвано включениями сульфида никеля внутри стекла и неравномерным распределением напряжений в процессе закалки. Хотя гомогенизирующая обработка в печи может снизить частоту саморазрушения, она увеличивает себестоимость производства и технологический процесс. Во-вторых, обработка сверхтонкого и сверхтолстого стекла все еще имеет технические узкие места. Сверхтонкое стекло (толщина <2 мм) легко деформируется и ломается в процессе закалки, в то время как сверхтолстое стекло (толщина >25 мм) имеет низкую эффективность нагрева и трудно контролируемое напряжение охлаждения, что требует дальнейших исследований и разработок в области специализированных технологий печей для закалки. В-третьих, высокая стоимость высококачественных интеллектуальных печей для закалки ограничивает их распространение и применение на малых и средних предприятиях, а технический разрыв между отечественным и зарубежным высокотехнологичным оборудованием все еще существует в некоторых основных компонентах и системах управления. В-четвертых, требования к энергопотреблению и охране окружающей среды становятся все более жесткими, и традиционная энергосберегающая технология закалочных печей все еще нуждается в усовершенствовании, что требует исследований и разработок более эффективных технологий нагрева и охлаждения для сокращения выбросов углекислого газа.
8. Будущие тенденции развития печей для закалки стекла
В будущем, под влиянием технологического прогресса, рыночного спроса и государственной политики, мировая индустрия печей для закалки стекла продемонстрирует следующие тенденции развития:
8.1 Интеллектуальная и цифровая модернизация
The future glass tempering furnaces will develop towards higher intelligence and digitization, integrating technologies such as artificial intelligence, big data analysis and the Internet of Things. The equipment will realize automatic optimization of process parameters, real-time online monitoring of glass quality, predictive maintenance of equipment faults and remote intelligent management. Through the collection and analysis of production data, the system can automatically adjust the heating, cooling and conveying parameters according to the production status, further improving product quality and production efficiency, and realizing the intelligent manufacturing of the glass tempering production line.
8.2 High Efficiency and Energy Saving Technology Innovation
Energy conservation and emission reduction will become the core research direction of glass tempering furnace technology. New heating technologies such as microwave heating, laser heating and high-efficiency infrared convection heating will be applied to tempering furnaces, improving heating efficiency and reducing energy consumption. At the same time, the waste heat recovery system will be further optimized, recovering the heat generated in the cooling and exhaust processes for preheating the original glass or heating the furnace body, realizing the recycling of energy. The research and development of low-emission and low-energy-consumption tempering furnace structures will also be accelerated to meet the global dual-carbon development goals.
8.3 Specialized and Diversified Product Development
Aiming at the demand for specialized tempered glass in different industries, glass tempering furnaces will develop towards specialization and diversification. Specialized tempering furnaces for ultra-thin electronic glass, ultra-thick architectural glass, curved large-format glass, high-temperature resistant solar glass and other products will be launched successively, meeting the personalized and high-end processing needs of the market. At the same time, the integration of tempering furnaces with other glass processing technologies (such as coating, laminating, engraving) will be realized, forming a one-stop glass deep-processing production line and improving the added value of products.
8.4 Green and Environmental Protection Development
In response to global environmental protection requirements, future glass tempering furnaces will adopt more green and environmentally friendly materials and processes, reducing the emission of volatile organic compounds, dust and noise. The closed-loop recycling of cooling water and exhaust gas will be fully realized, minimizing the impact of equipment production on the environment. In addition, the recyclable design of tempering furnace equipment will be strengthened, extending the service life of equipment and reducing the generation of industrial waste.
8.5 Internationalization of Core Technology and Localization of High-End Components
With the development of the global glass industry, the core technology of glass tempering furnaces will tend to be internationalized, and the technical exchanges and cooperation between countries will be more frequent. For domestic equipment manufacturers, accelerating the localization research and development of high-end core components (such as precision convection fans, high-performance temperature sensors, intelligent control systems) will break the foreign technology monopoly, reduce the production cost of high-end tempering furnaces, and improve the international competitiveness of domestic glass tempering furnace equipment.
9. Conclusion
Glass tempering furnace, as the core equipment of the glass deep-processing industry, has a pivotal position in promoting the development of the global glass industry and meeting the demand for high-performance safety glass in various fields. Through the analysis of its working principle, structural composition, classification, process flow, application fields and development trends, it can be seen that the glass tempering furnace industry is in a period of rapid technological innovation and structural optimization. With the continuous progress of materials science, mechanical engineering, automation control and other disciplines, and the continuous growth of market demand for high-end tempered glass, glass tempering furnaces will develop towards intelligence, high efficiency, energy saving, specialization and green environmental protection.
In the future, glass tempering furnace manufacturers need to increase R&D investment, break through key technical bottlenecks, optimize product performance, and meet the diversified and high-end needs of the market. At the same time, industry practitioners should strengthen technological exchanges and cooperation, promote the upgrading and transformation of the glass deep-processing industry, and make greater contributions to the development of construction, automotive, new energy, electronic information and other industries. With the continuous improvement of technology and the expansion of application fields, glass tempering furnaces will continue to play an important role in the global industrial system and promote the sustainable development of the safety glass industry.
ReviewsNumber of comments: {{ page.total }}
I want to comment?
{{item.nickname ? (item.nickname.slice(0, 2) + '*****') : item.source === 1 ? 'mall buyer' : '--'}}
{{item.comment_time}}
Review in the {{item.country}}
Reviews
Merchant
{{replyItem.nickname ? (replyItem.nickname.slice(0, 2) + '*****') : replyItem.source === 1 ? 'mall buyer' : '--'}}
{{replyItem.parent_nickname ? (replyItem.parent_nickname.slice(0, 2) + '*****') : '--'}}
{{replyItem.is_merchant_reply === 1 ? replyItem.reply_time : replyItem.comment_time}}
Review in the {{replyItem.country}}
Reviews
No customer reviews
Рекомендуется для вас
нет данных
Свяжись с нами
Авторские права © 2025 Jinan Rongqi Intelligent Technology Co., Ltd. | Карта сайта | Политика конфиденциальности