低輻射玻璃以其特有的熱反射特性，具有較高的節(jié)能保溫的效果，越來越受建材、冰柜等的平板玻璃消費領域的歡迎。平板玻璃消費在注重環(huán)保節(jié)能的同時，也關注使用材料的強度以及安全性。在線低輻射（LOW-E）鍍膜玻璃熱反射的良好性能以及良好的可熱加工性能，深受客戶歡迎。在線LOW-E鍍膜玻璃的熱反射特性，生產(chǎn)高品質的LOW-E鍍膜鋼化玻璃，需要特殊的生產(chǎn)工藝。

1、鋼化玻璃的基本原理與特點

1.1、玻璃鋼化的基本原理與特點

玻璃鋼化的過程是將平板玻璃制品加熱到600℃左右，這時制品仍能保持原來的形狀，但玻璃中粒子已有一定的遷移能力，進行結構調整，足以使內(nèi)部存在的應力很快消除，然快速冷卻?？焖倮鋮s時，玻璃中央內(nèi)部還未硬化之前表面層已經(jīng)收縮凝固，這樣在繼續(xù)冷卻過程中，玻璃中央內(nèi)部較業(yè)已凝固的表面層收縮得多些，就會形成均勻壓應力，提高了玻璃作為脆性材料的抗張強度，從而使玻璃的抗彎曲和抗沖擊強度得到提高。同時，由于玻璃內(nèi)部均勻應力的存在，一旦玻璃局部受到超過其強度能承受的沖擊發(fā)生破裂時，在內(nèi)部應力的作用下，立刻自爆為小顆粒，提高了材料的安全性。

1.2、玻璃鋼化設備

目前采用的鋼化設備由上片臺、加熱爐、冷卻風柵、下片臺等組成（見圖1）。玻璃在加熱爐內(nèi)完成加熱過程，電爐內(nèi)部空間被爐內(nèi)水平、相隔一定間距放置的數(shù)十根陶瓷輥道分隔為上下兩個加熱空間，分別由頂部與底部的電熱絲加熱，PLC自動控制整個加熱過程。玻璃的上下兩個表面在風柵區(qū)被快速冷卻，上下風柵的冷卻壓力可以單獨調節(jié)。

1.3、鋼化過程加熱特性

玻璃進入加熱爐，由陶瓷輥道支撐，在連續(xù)正、反向轉換轉動的陶瓷輥道帶動下，進行往復運動，完成均勻加熱。玻璃上表面吸收熱量主要依靠頂部電熱絲的熱輻射、玻璃往復運動時造成的氣體對流和自然對流傳熱。根據(jù)熱傳遞的效能規(guī)律，在此情況下，熱輻射是較為首要的加熱形式；玻璃中部溫度的升高，是靠玻璃表面向內(nèi)的熱傳導以及吸收輻射熱得以實現(xiàn)的；玻璃下表面除了下部輻射板熱輻射、玻璃往復運動造成的氣體對流和自然對流加熱外，由于玻璃下表面與處于高溫狀態(tài)的陶瓷輥道直接接觸，陶瓷輥道以熱傳導方式直接對玻璃下表面?zhèn)鬟f熱量。運動中的陶瓷輥道不斷接受來自于下部輻射板輻射熱以及下部空間的對流傳熱。因高效、快速的熱傳導作用，在相同溫度條件下，下表面的升溫速率大于上表面的升溫速率，玻璃進爐初期，作用明顯。

1.4.鋼化過程的強冷特性

玻璃強制快速冷卻，是形成玻璃均勻永久應力的關鍵。玻璃板被繞有仿綸繩的輥道支撐，并作來回往復運動，實現(xiàn)玻璃的均勻快速冷卻。冷卻風的總風壓以及上下冷卻速率的平衡。上下風柵氣流壓力的平衡也直接影響產(chǎn)品的平整度。

2、LOW-E鍍膜玻璃與普通透明玻璃的特性差異

2.1、玻璃表面狀態(tài)

普通透明平板玻璃兩個表面無特別的差異，在線LOW-E鍍膜玻璃一面鍍有膜層，膜層微小損傷，也能明顯察覺，影響美觀和玻璃的熱反射效果。

2.2、吸熱狀態(tài)

普通玻璃的玻璃兩表面的吸熱性能相同，均有良好的紅外吸收性能；在線LOW-E鍍膜玻璃的膜面對紅外線輻射的反射率高達85%，另一面與普通玻璃相同，兩面的吸熱效果存在很大差異。

2.3、玻璃加熱的溫度

普通透明平板玻璃鋼化時，要求玻璃溫度要達到Tg以上40~50℃，溫度高僅造成鋼化的玻璃存在更大的變形，對玻璃本身的性能無重大影響；在線LOW-E鍍膜玻璃，據(jù)生產(chǎn)商提供的資料表明，加熱玻璃達到的溫度不得超過605℃，否則膜層將受到損傷，影響該玻璃的基本特性。

3、現(xiàn)有鋼化工藝制度生產(chǎn)在線LOW-E鍍膜玻璃問題分析

3.1、玻璃表面狀態(tài)因素

在線LOW-E鍍膜玻璃兩表面存在不同的特性，玻璃放置方法是首要考慮的問題。對于現(xiàn)有的水平鋼化設備，玻璃板在鋼化過程中，玻璃是由各區(qū)域的輥道傳送，其下表面始終與輥道接觸。加熱爐中的陶瓷輥道、風柵中的仿綸繩輥道，受到玻璃屑、粉塵等雜物的污染，由于客觀條件的限制，不易清潔。這些輥道在鋼化過程中，不斷地做正向和反向轉換的轉動，有減速、加速的過程，玻璃與輥道之間存在相對位移摩擦。雖然這些污染物以及摩擦不足以嚴重擦傷玻璃表面，但可能損傷高溫狀態(tài)下的膜層，造成膜層脫膜、劃傷、壓傷等，在以往的鍍膜鋼化生產(chǎn)過程中以及在線LOW-E鍍膜玻璃試制過程中已發(fā)現(xiàn)類似情況。為提高玻璃表面外觀質量的可控性，須將鍍膜面朝上，以避免膜層與輥道直接接觸而遭傷害。

3.2、加熱過程

在線LOW-E鍍膜玻璃膜層對紅外線輻射的高反射性，降低了玻璃的吸熱速率，為保證玻璃板中部溫度達到鋼化溫度，需延長時間。

3.3、玻璃兩面加熱速率以及變形控制

在線LOW-E鍍膜玻璃的膜層表面能有效地降低輻射傳熱，以熱輻射為主要傳熱方式輔以空氣對流的電爐上部空間對玻璃表面的加熱受到嚴懲阻礙；因玻璃表面的良好吸收性能，以及在下部加熱空間的熱傳導、熱輻射、對流的共同作用下，玻璃下表面的溫度提高迅速。在線LOW-E鍍膜玻璃兩表面的熱吸收差異，造成上表面的溫度升高速率遠小于下表面，因此，下表面的膨脹速率大于上表面，造成玻璃板在加熱爐中四角上翹，脫離輥道，玻璃板中區(qū)承受玻璃的全部重量，引起玻璃中部在高溫下出現(xiàn)嚴重的變形；玻璃板上下表面存在較大的溫差，因上表面部分玻璃溫度未能達到鋼化所需的溫度。玻璃出爐，經(jīng)風柵冷卻，易產(chǎn)生爆裂或嚴重的彎曲缺陷。

4、在線LOW-E鍍膜玻璃鋼化工藝的改進

4.1、強化上部對流加熱

生產(chǎn)中采用保持膜面向上的方法，為彌補上部空間熱輻射效率下降，應用加熱爐上部空間內(nèi)的熱平衡管，通入壓縮空氣，將熱氣噴向玻璃上表面，并在上部空間形成一定的氣體對流，以的對流傳熱補償熱輻射效率。

4.2、提高上部區(qū)域設定溫度

提高上部區(qū)域設定溫度，增高上部空間的溫度，強化對流傳熱的作用，將更多的熱量傳遞到玻璃上表面；并對上部區(qū)域加熱器的上載與下載的控制響應系統(tǒng)進行適當調整， 增強上部區(qū)域溫度調整反應速度。

4.3、降低下部熱傳遞速率

適當降低下部區(qū)域的設定溫度，同時對下部區(qū)域加熱器的上載與下載的控制響應系統(tǒng)進行適當調整，減慢下部區(qū)域溫度提高的速率，減緩下表面的傳熱速率，以期上下玻璃表面的吸熱達到平衡。

4.4、延長加熱時間

由于降低下部傳熱速率而上部加熱不良，因此適當延長一些加熱時間，保證玻璃板能達到鋼化所需的出爐溫度。

4.5、風柵平整度調節(jié)

在風柵快速冷卻階段，針對上表面溫度相對較低，由于膜層的存在散熱慢，下表面溫度高，散熱快的特點，提高上風柵的風壓，降低下風柵的風壓，使玻璃的平整度得到進一步提高。

5、效果

（1）由于在線LOW-E鍍膜玻璃膜面自始至終不與輥道接觸，避免了可能出現(xiàn)的膜面的損傷，保持膜面的完整性。

（2）在線LOW-E鍍膜玻璃鋼化的各項指標均已達到或超過國家標準規(guī)定，其質量也得到用戶的肯定。

（3）玻璃成品度達到98.5%以上。