如何進行均質爐自校準

 

      關鍵詞：自爆  均質 均質爐校準

 

      1 鋼化玻璃的自爆

 

      鋼化玻璃的自爆現象是指鋼化玻璃在搬運、儲存、安裝和使用過程中，有少量產品會在無直接外力的作用下發(fā)生自行爆裂的現象。這種自爆可能發(fā)生在工廠庫房內及出廠后若干年內。經過長期研究統(tǒng)計，鋼化玻璃的自爆率一般為0.1％～0.3％（1‰～3‰）。關于產生自爆的原因，大多數專家認為是玻璃中的硫化鎳（NiS）結石引起的。NiS是一種晶體，存在兩種晶相：高溫相а-NiS和低溫相β-NiS。理論上NiS在379℃時有一相變過程，從高溫狀態(tài)的a—NiS六方晶系轉變?yōu)榈蜏貭顟B(tài)的β-NiS三方晶系過程中，伴隨出現2.38％的體積膨脹。當玻璃在鋼化爐內加熱時，NiS全部轉變?yōu)椐?NiS相，隨后在急冷過程中，а-NiS來不及全部轉變?yōu)?beta;-NiS，有一部分а-NiS被凍結在鋼化玻璃中進入室溫狀態(tài)。但是在室溫下，а-NiS是不穩(wěn)定的，有轉變?yōu)?beta;-NiS的趨勢。當這些雜質發(fā)生晶相轉變時，內部體積會發(fā)生變化，將在雜質周邊產生微裂紋，當微裂紋進入到張應力區(qū)，鋼化玻璃則會發(fā)生自發(fā)炸裂，即通常所說的“鋼化玻璃自爆”?；谝陨显?，解決自爆的主要對策有：

 

      （1）控制玻璃原片質量；

 

      （2）將鋼化玻璃的應力控制在適當的范圍內；

 

      （3）均質處理，這是被公認的徹底解決自爆問題的最有效辦法。將鋼化玻璃再次加熱到290℃左右并保溫一定時間，使硫化鎳在鋼化玻璃出廠前完成晶相轉變，讓今后可能自爆的玻璃在工廠內提前引爆破碎。這種鋼化后再次熱處理的方法，國外稱作 “Heat-Soak Test”，簡稱 HST。我國通常將其譯成“均質處理”，俗稱“引爆處理”。

 

      2 均質處理過程

 

      對于鋼化玻璃的均質處理過程，國家安全玻璃及石英玻璃質量監(jiān)督檢驗中心在2007年完成了GB 15763.4《建筑用安全玻璃 第4部分：均質鋼化玻璃》國家標準的編制與審議，這個標準非等同采用了EN14179-1：2005標準。在GB15763.4國家標準中，規(guī)定了均質處理系統(tǒng)、均質處理過程以及如何檢查或校準均質爐。

 

      2.1 均質處理過程

 

      均質處理過程分為升溫、保溫及降溫三個階段。

 

    （1）升溫階段

 

    升溫階段開始于所有玻璃所處的環(huán)境溫度，終止于最后一片玻璃表面溫度達到280℃的時刻。爐內空氣溫度有可能超過320℃，但玻璃表面的溫度始終不允許超過320℃。在該階段，應盡量縮短玻璃表面溫度超過300℃的時間。

 

    （2）保溫階段

 

    保溫階段開始于所有玻璃表面溫度達到280℃的時刻，保溫時間至少為2小時。在整個保溫階段中，應確保玻璃表面的溫度保持在290℃±10℃的范圍內。

 

    （3）冷卻階段

 

    完成保溫后，開始進入冷卻階段，在此階段玻璃溫度降至環(huán)境溫度。當爐內溫度降至70℃及以下時，認為冷卻階段終止，可以打開爐門。

 

    3 均質爐自校準

 

    很多廠家在購買均質爐后，希望自己能夠現場考核均質爐，但是對于如何考核不是很清楚。很多廠家在請認證機構做均質爐認證檢查之前都希望能對自己的均質爐實際均質過程有所了解，但是具體該怎么了解不是很清楚。這兩個問題，其實是一個問題，就是企業(yè)想要了解自己均質爐的升溫、保溫的能力，尤其是在整個爐內溫度的均勻性。解決的辦法就是企業(yè)按照標準要求，自己對均質爐進行自校準。在自校準之前，必須了解幾個誤區(qū)，第一，不能以控溫熱電偶顯示的溫度等同于爐內玻璃溫度。第二，不能以控溫熱電偶的溫度曲線等同于整個爐內溫度分布曲線。工廠在做均質爐的自行校準之前，要對標準有所了解，對整個均質過程要清楚。自校準的做法是：工廠或者均質爐生產商準備一批同一型號的熱電偶，將熱電偶按照EN14179-1：2005附錄A中的要求粘貼在玻璃上。工廠利用記錄儀記錄整個均質過程。工廠技術人員對記錄儀中的溫度和曲線進行分析，得出如下參數：爐內哪個位置溫度最高，哪個位置溫度最低；最高點和最低點溫度差值有多大；在保溫過程是否所有熱電偶都在正負10℃以內等。如果是驗收均質爐，那么根據分析的結果參照標準，可以清楚的知道均質爐是否符合要求。如果是自行校準，那么可以依據分析的結果對均質爐進行調整。調整均質爐的溫度控制參數、調整攪拌風機的參數等。如此操作之后，工廠均質爐的加熱能力和保溫能力就基本滿足要求了。之所以我們不能說完全滿足標準要求，是因為由于所用的熱電偶、記錄儀等沒有經過校準，因此記錄儀顯示的溫度并不是爐內玻璃上的實際溫度，記錄儀顯示的爐內最高點溫度并不是一個實際準確的數值，但是這并不影響工廠用這些熱電偶顯示的曲線對均質爐的整體情況做判斷。下一步就是請檢查認證機構進行權威的認證檢查，在檢查過程中，注意比對認證檢查機構記錄的溫度參數和工廠自己記錄的溫度參數的差值，從而對自己的均質爐精確調控提供參考。完成檢查認證機構的均質爐檢查之后，在工廠每次生產的時候，都必須按照調整好的既定曲線運行，從而保證每次均質的溫度曲線都能保證滿足標準要求。

 

    鋼化玻璃的外觀在均質過程前后沒有明顯的差異，因此企業(yè)更多的是通過其它方式證明鋼化玻璃經歷了均質過程，比如提供權威機構的均質爐檢查報告、均質鋼化玻璃的生產記錄和均質過程中的控溫曲線等方式來證明。國家安全玻璃及石英玻璃質檢中心可以依據EN標準進行均質爐檢查，并出具TUV認可的報告，拿到這個報告就說明該公司的均質過程符合EN14179-1：2005附錄A的要求。在均質爐認證過程中，對均質爐100％裝載量和10％裝載量的整個均質過程進行監(jiān)控并記錄。在整個檢查過程中，認證檢查機構只如實地監(jiān)控和記錄爐內玻璃上的溫度，并不對工廠的均質爐控制有任何影響。當均質爐100％裝載量和10％裝載量兩個極限裝載量的溫度曲線滿足標準要求后，就可以認為在100％到10％范圍內的所有裝載量的均質過程都能滿足標準要求。