Печи закалки Tamglass: фокусирование на качество и высокие результаты

2 456

Мировой стекольный бизнес развивается очень быстрыми темпами: предлагаются новые виды стекол. Одновременно строители и архитекторы требуют современных высококачественных светопрозрачных конструкций более сложных форм и больших размеров стекла..

В связи с ужесточающимися мировыми требованиями к энергосбережению в зданиях и сооружениях производители выпускают на рынок новые, более эффективные стекла — низкоэмиссионные и мультифункциональные с мягкими покрытиями, обеспечивающими очень низкие коэффициенты эмиссии — до 2-3%. Чем меньше коэффициент, тем больше проблем возникает при закалке стекла, поскольку такие покрытия эффективнее отталкивают тепловую гамму радиации, и стекло требует дополнительного нагрева. Данную проблему решает система принудительной конвекции, т.е. подачи горячего воздуха на стекло. Однако следует помнить, что система общей (рассеянной), а не профилируемой конвекции усугубляет проблему перегрева краев и углов стекла, что приводит к его неравномерной закалке и изгибам: углы и края листа стекла нагреваются быстрее, чем середина, происходит выгибание углов вверх и потеря плоскостности стекла, следовательно, после закалки в таком стекле фрагментация (размер осколков) неравномерная, и, как правило, не соответствует стандартам безопасности из-за большого размера осколков в середине листа (рис. 1, 2).
Более долгий нагрев стекла не решает проблему неравномерного нагрева, так как при достижении в середине листа стекла температуры закалки (?630°С) углы и края стекла имеют уже существенно более высокую температуру и начинают деформироваться, вызывая, например, роликовую волну (рис. 3).
Одновременно перегрев краев вызывает очень нежелательный эффект выгорания низкоэмиссионного покрытия по краям стекла и, чаще всего, потерю его функциональных характеристик по всей площади, даже если внешний вид стекла не изменяется. А ведь потери тепла через стеклопакет происходят в основном через края и, следовательно, потеря свойств низкоэмиссионного покрытия в этой зоне сильно ухудшает характеристики стеклопакета (более сильное образование конденсата, обледенение при низких температурах и т.д.) (рис. 4).
Поэтому при закалке стекол, в особенности низкоэмиссионных, основным залогом качества закалки является фокусирование нагрева в центр стекла.

Электрические нагреватели
В печах Tamglass нагреватели расположены продольно по отношению к направлению хода стекла и близко к стеклу. Расстояние между центрами нагревателей — 12,5 см. Все нагреватели индивидуально контролируются и обеспечивают т.н. температурные профили (фокусирование), что обеспечивает следующие преимущества:

возможность применения относительно низкой температуры печи (?700°С);

возможность очень точно фокусировать нагрев на центр стекла, а благодаря специальной конструкции нагревателей они обеспечивают фокусирование также и в продольном направлении;

экономия энергии, так как нагревается только та часть печи, где находится стекло.
В каждом продольном нагревателе Tamglass предусмотрен датчик температуры, который реагирует на наличие стекла в его рабочей зоне. При помощи этих датчиков компьютерная программа получает данные по расположению партии стекла в печи и автоматически создает требуемый профиль нагрева, который можно при желании корректировать вручную. Таким образом, можно подавать больше тепла в центр стекла во избежание перегрева его краев.
Нагреватели разделяются на два основных типа: открытые и закрытые (рис. 5).

Закрытые нагреватели
Максимальная температура закрытых нагревателей OHS в печах Tamglass составляет ~690-720°С, причем частота радиации — длинноволновая, которая хорошо абсорбируется стеклом. Благодаря относительно низкой температуре нагреватели расположены близко к стеклу, что дает возможность точно фокусировать тепло.
В аналогичных печах, представленных на украинском рынке (с открытыми нагревателями, независимо от их типа), температура нагревателей достигает 1000°С и более. Открытые нагреватели вызывают температурные пики, т.е. термошоки, приводящие к большему количеству боя, повреждения и потере свойств низкоэмиссионных покрытий, которые выдерживают только существенно более низкие температуры. При этом радиация от открытых нагревателей — коротковолновая, которая плохо абсорбируется стеклом. Кроме этого, из-за высокой температуры открытые нагреватели не могут находиться близко к стеклу, а наоборот — ближе к потолку печи, что вызывает «рассеянную» радиацию и невозможность профилирования нагрева.

Рис. 5. Слева — открытый нагреватель, справа — нагреватель закрытого типа (Tamglass)

Система конвекции
В печах Tamglass, например, типа ProE, Magnum, Sonic и ProBend, используется мощная система верхней и нижней конвекции, а индивидуально контролируемые конвекционные трубопроводы расположены продольно между нагревателями через 12,5 см и близко к стеклу. В конвекционных трубках предусмотрены регуляторы, контролирующие давление в них. Благодаря этому обеспечивается составление очень точных конвекционных профилей, которые дают возможность подавать больше конвекции в центр листа стекла, в зависимости от его размеров, а также использовать конвекцию при полной загрузке печи.
Наличие нижней конвекции обеспечивает большую производительность, а также дает возможность закаливать низкоэмиссионные стекла с твердыми покрытиями к валам. Это необходимо при изготовлении «стемалита» (обратно крашенного стекла) и для качественного моллирования и закалки стекол, в которых низкоэмиссионное или рефлектное покрытие находится на наружной, выпуклой стороне конструкции.
Печи с общей (рассеянной) конвекцией, представленные сегодня на рынке, подают воздух по всей печи и таким образом не только перегревают углы и края стекла, а нагревают также те части печи, где нет стекла, то есть валы и металлоконструкции печи. Это вызывает повышение температуры валов и прочих конструкций печи, что в свою очередь способствует неравномерности температуры в печи, и, следовательно, ухудшается качество нагрева и закалки, к тому же расходуется больше энергии.

Для достижения равномерного нагрева, а также закалки обычного и, особенно, низкоэмиссионного стекла необходимо:

1 Применять печь с комбинированной системой нагрева (радиация + конвекция) для обеспечения постоянного высокого качества и оптимальной производительности печи при обычных и, особенно, низкоэмиссионных стеклах.
Во всех печах Tamglass применяется комбинированная система нагрева, начиная с 1975 года. Учитывая требования стекольного рынка, системы постоянно модернизируются в сотрудничестве с производителями стекла.

2 Фокусировать как радиационную, так и конвекционную подачу тепла в центр стекла.
В данный момент это возможно в печах Tamglass. Расстояние между центрами электрических продольных нагревателей составляет только 12,5 см, что обеспечивает очень точное фокусирование нагрева для всех размеров стекла. Конвекционные продольные трубы расположены между нагревателями. Кроме этого, электрические и конвекционные нагреватели контролируются индивидуально. Это дает возможность фокусировать нагрев с большой точностью.
Печи с т.н. «матричными» нагревателями (размером, например, 400 ? 500 мм) либо другими открытыми нагревателями, или печи, имеющие только общий нагрев любого типа, не могут обеспечить фокусирование нагрева, что вызывает существенные проблемы и резкий рост количества непригодного стекла.

3 Применять печь с более низкой общей температурой во избежание повреждения низкоэмиссионного покрытия и деформации стекла.
Закрытые нагреватели в печах Tamglass, имеющие температуру ~700°С, не вызывают повреждение низкоэмиссионных покрытий и дают возможность обеспечить хорошую плоскостность стекла. При этом обеспечивается высокое качество обычного стекла.

4 Не менее важно использовать высококачественное оборудование для предварительной обработки, так как качество конечной продукции зависит в значительной мере от оборудования для порезки, обработки кромки, сверления, фрезерования, мойки и т.д.
При некачественном оборудовании для резки часто образуется остаточная кромка после разлома и другие дефекты, что вызывает более сильный и неравномерный износ абразивного инструмента (кругов, лент) для обработки кромки. В некоторых случаях на кромке могут остаться необработанные участки, которые часто приводят к разрушению стекла в процессе закалки, не говоря о нетоварном виде изделия. Неправильный тип моечной машины может царапать мягкое низкоэмиссионное покрытие и привести к отбраковке стекла.
Окончательное качество закаленного стекла зависит от качества всех узлов производственной цепочки — от оборудования для порезки стекла и шлифовальных кругов до печи закалки.

Качество продукции напрямую зависит от качества Оборудования
В настоящее время на рынке оборудования имеются, наверное, десятки фирм из многих стран мира, предлагающие самые разнообразные печи и системы для закалки под самыми разными лозунгами и аргументами. Однако существует принципиальная разница как между фирмами-производителями оборудования и их возможностями, так и между технологиями закалки, влияющими решающим образом на результат процесса закалки, прибыльность, надежность и перспективы развития компании-производителя закаленного стекла.
Выбирая «дешевые» решения и оборудование, покупатель заведомо согласен с тем, что % брака будет больше, чем при технически завершенном варианте. Особенно при закалке низкоэмиссионного стекла относительное увеличение доли брака на 10-20% не является пределом. Это может вызывать потери, которые в зависимости от объема могут составлять 150-250 тыс. евро в год при односменной работе (стекло, предварительная обработка, закалка, трудовые затраты, энергия и т.д.). Если учитывать надежность, технические возможности оборудования и уровень сервиса, то более высокая цена печи закалки компенсируется за счет меньшего % брака и высокой надежности оборудования уже в течение 1-2 лет. К тому же, особенно «дешевое» оборудование не становится лучше со временем, а наоборот.
Выбор оптимальных технических решений и надежного технологического партнера является очень важным фактором для обеспечения успешного старта и продуктивной работы предприятия по закалке или для производства любой стекольной продукции.
Накопленный компанией Tamglass почти 40-летний опыт стеклопереработки, производства и поставок печей закалки во всем мире дает возможность обеспечивать высокое качество, а также надежность оборудования и сервиса.
Группа Glaston, объединяющая в себе компании Tamglass и Z.?Bavelloni, предлагает надежные и качественные технические решения как для термической обработки (закалка, моллирование, ламинирование), так и для предварительной обработки стекла (порезка, обработка кромки, сверление, фрезерование, мойка).

Найдите все свои архитектурные решения через OKNA.ua: Нажмите здесь чтобы зарегистрироваться. Вы производитель и хотите наладить контакт с клиентами? Кликните сюда.

Автор

Журнал ОКНА. ДВЕРИ. ВИТРАЖИ

+380 44 501 XX XX +380 44 501 8736

+380 44 501 XX XX +380 67 467 1426

Издатель

Журнал ОКНА. ДВЕРИ. ВИТРАЖИ