Способ обжига стеклоизделий Советский патент 1990 года по МПК C03B25/06 

Изобретение относится к технологии отжига стеклоизделий, изготовленных методом горячего прессования, в частности из стекла, обладающего низкой термостойкостью, или являющегося неоднородным по составу.

Цель изобретения - увеличение выхода годных, повышение термопрочности стеклоиэделий,

На фиг.1 приведено схематическое изображение устройства, реализующего способ отжига стеклоизделий; на фиг,2 - зависимость средней безразмерной температуры прогреваемой приповерхностной области стеклоизделия

Ј (Тр-Т7)с7 фиг.З зависимость максимального пе-

от соотношения

на

репада температур в стекле от соот, а ношения f -j .

Устройство для отжига стеклоиз- делия 1 с толщиной стенки d состоит из двух газовых горелок 2 и печи 3 отжига. На первом этапе происходит разогрев внутренней и внешней поверхности стенки стеклоизделия (конуса) 1 газовыми горелками 2, На втором этапе производится загрузка стеклоиэделия в печь отжига.

qC

Соотношение -гтг- описывает cd(Tp-T0)

процесс разогрева стенки стеклоиз- делия толщиной d после нагревания газовыми горелками интенсивностью q за время С,

01

ел

После прессования стеклоизделий в результате резкого охлаждения по верхности пресс-инструментом оста™ точные напряжения происходят на приповерхностную область толщиной 1 Ј 0,13d. Поэтому достаточно ее нагреть до температуры, обе.спечиваю- щей релаксацию напряжений, чтобы уменьшить эти напряжения. Поэтому рассматривается средняя температура

- 1 Г приповерхностного слоя Т Tdl,

Для релвксации напряжений достаточно нагреть рассматриваемый слой до температуры размягчения стекла или на ДТ х 40-50°С ниже. До температуры выше температуры размягчения стекла нагревать нельзя, поскольку в резуль- тате действия сил тяжести начинается деформация поверхности стеклоизделия под влиянием собственного веса. Как видно из , указанная зона темпе

0,22 &

Ј 0,3.

ратур прогрева приповерхностного слоя достигается если

с7(Тр

При f 7 0,1 перепад температур в стеклоизделий составляет меньше 20% от требуемой разности температур нагрева. Температурное поле практически равномерно по толщине и изделие нагревается практически одинаково как в центре, так и на поверхности, При f О,1 перепад температур начинает резко возрастать и практически осуществляется в приповерхностных слоях, которые и нагреваются, что и требуется для рассматриваемого случая. Величину необходимо ограничить снизу значением 0,03, поскольку ниже значения при выполнении условия 0,22 i Ј 0,3 возникают опасные градиенты температур, изделие разрушается.

Q

5

5

0

5

Пример конкретного использования предлагаемого технического решения и предлагаемых соотношений технологических параметров рассматривается при производстве конусов кинескопов 25ЛК2Ц.из стекла в переходный период работы стекловаренной печи.

При съеме конуса кинескопа 25ЛК2Ц с карусельного пресс-автомата температура стенки составляет 300- 350°С. Далее конус поступает на карусельную машину для вварки анода, на двух позициях которой перед загрузкой в печь отжига при помощи двух газовых горелок, расположенных с внутренней и внешней поверхности конуса, в течение времени Ј разогреваются поверхностные слои конуса.

Толщина стенки конуса цветного кинескопа 25ЛК2Ц составляет d 0,005 м, средняя температуропроводность стекла С94-1, из которого изготавливается конус, для интервала температур 0-1000°С а 0,4 х х , объемная теплоемкость стекла составляет с 1,95-10 Дж/м-К,

Температура размягчения стекла С94-1 Тр 550-570°С, а температура поверхности стекла после прессования в момент нахождения конуса на машине для вварки анода составляет Т0 320°С.

Для приведенных исходных данных производится расчет предлагаемых соотношений

0,22

LL

cd(Tp-T0)

0,3

(О

я С

От Ј .« п 1 (jj 4 iU, I

(2)

45

Подставляя исходные данные в соотношения (1), (2), получают:

Изобретение относится к технологии отжига стеклоизделий, изготовленных методом горячего прессования, и может быть использовано для отжига стеклоизделий из стекла, обладающего низкой термостойкостью и неоднородного по составу. Целью изобретения является увеличение выхода годных, повышение термопрочности стеклоизделий. Производят нагрев внешней и внутренней поверхности до температуры размягчения стекла (T_P), причем поверхностная плотность мощности нагрева (Q) удовлетворяет соотношению

0,22≤QΤ/CD (T_P-T_O) ≤0,3, а время нагрева (Τ) находится в пределах 0,03≤AΤ/D²≤0,1, где C - объемная теплоемкость стекла

D - толщина стенки стеклоизделия

A - температуропроводность стекла. За счет этого достигается уменьшение поверхностных остаточных напряжений перед загрузкой в печь отжига, увеличение термостойкости стеклоизделия. 3 ил.

0,22 4

1,95-10ь Дж/м3К-0,005 м(560-320)

О 4 10 4м /с-С50 Время нагрева составляет 4 с, а

0,03 i 0,1 . (4)плотность мощности нагрева (q) COOT

ветственно составляет из формулы (3 0,22 Ј

Произведя вычисления в (4) имеют, что величина € может находиться в пределах

0,75 -10- 2,5-10ь .

3ю.«..« Viж ™-.- ™.

0,4 ,4 -10- У

1,875 с f 6,25 с

о,з ; (3)

плотность мощности нагрева (q) COOT

ветственно составляет из формулы (3) 0,22 Ј

2,34-Ю6 ° 3;

1,287 -10s Вт/м ,755 -105 Вт/м7 .

Интенсивность нагрева составляет 1,4-10 5 Вт/м2.

Таким образом, предлагаемый способ отжига стеклоизделий устраняет критический уровень остаточных напряжений в поверхностных слоях стекла; повышает надежность и термостойкость Стеклоизделий, Формула изобретения

Способ отжига стеклоизделий путем их подачи в конвейерную печь и кратковременного интенсивного нагрева, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных, повышения термопрочности стекло- изделий, нагрев осуществляют с поверхностной плотностью мощности q, удовлетворяющей соотношению

0,22 г 0,3,

в течение времени С , удовлевторяю- щему соотношению

0,03 4$ Ј0,1,

где с - объемная теплоемкость стекла;

d - толщина стеклоизделия; а - температуропроводность стекла;

Тр - температура размягчения стеклоизделий;

1Q - начальная температура стекло- изделий.

/

W/////////7// 77.

Y///////////////////A

Фиг.1

а-Т

сс1(7р-Г9)