專利名稱：連續壓延生產彩繪玻璃的工藝方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種連續壓延生產彩繪玻璃的工藝方法，該方法可將兩種或兩 種以上不同顏色的玻璃液，經設定的不充分攪拌形成多層次自然紋理的玻璃液 混合體，經壓延成型、退火、切割制成平板彩繪玻璃。
本發明還涉及一種連續壓延生產彩繪玻璃的設備，利用該設備可生產彩繪 玻璃面磚，屬于建筑裝飾領域。
背景技術：
彩繪玻璃以穩定的理化性能、絢麗多彩富有層次立體感的美術效果，被廣 泛應用于建筑、家居、藝術裝潢等領域。目前已有不同生產方式制造與之相類
似的產品，如CN108796A發明專利是用廢玻璃和化工原料熔化后制得坯料，模 壓成型，退火后做成產品。CN2198327A發明專利是在平板透明無色玻璃塊表面 噴涂上一層低熔點彩色玻璃來粉，經過燒融處理，退火制得產品。CN2580012A 發明專利是在透明平板玻璃上粘上一層帶顏色的環氧樹脂，制成彩繪玻璃。以 上幾種方法所生產的彩色玻璃產品，顏色單調，沒有立體感，缺乏晶瑩剔透的 藝術效果。/>告號CN108091A是在一個池窯內i殳多個窯池，將每個窯池流液洞 流出的各單色玻璃匯入一起進行攪拌混合，再固化成型、退火、制成多色彩色 玻璃產品，該法由于每個窯池流液洞流出的單色玻璃液量難以調節和控制，攪 拌工藝不可在深層玻璃液中進行，產品的色彩及花紋難以達到理想效果。公開 號為CN128887A報導的彩色寶石玻璃及制造工藝設備，生產過程是將一種玻璃 底料投入熔窯熔化后進入工作池，導入流槽內，另一種或一種以上顏色料，通 過電熔爐熔化成玻璃液進入加料裝置，投入流槽內，使底料與色料在高溫下摻 合在一起，再進入錫槽成型為彩色玻璃，該法無切實可行的攪拌系統，不能制出有層次、自然紋理的彩繪玻璃產品。
目前國際上生產彩繪玻璃的方法， 一種是沿用人工取料間歇供料，人工"挑 料式'，攪拌，間歇壓延成型，產品質量水平難以提高，另一種是池窯熔化基料，色 料用日池窯熔化經導料通道分別淌入(或人工挖料注入)流有基料的主料道中進行
混合、攪拌，經壓延成型制做彩繪玻璃。如本公司在美國2007年12月25日授權、 專利號為US7， 310， 973B2的發明專利"Method and Apparatus for Making Variegated Glass Sheets and Tiles",主并牛道4艮長，色津牛在主一+道長度方向分凄史 段向主料道注入，更換產品時由于各顏色玻璃在主料道流淌過程中相互熔融、擴散， 產生過多的過渡色玻璃，花紋離散性大，有一定局限性。本發明采用調色料道工藝， 在料道末端的攪拌池進行色料布料和攪拌，該池與成型機的壓延輥相連接，攪拌后 的玻璃液立即進入壓延輥成型。這樣就杜絕了更換產品時產生過多的過渡顏色玻璃 問題。調色料道分別能與坩堝窯和池窯兩種不同形式組合，實現彩繪玻璃連續壓延 生產。專利申請號為200410020759. 2發明專利公開說明書介紹的連續生產彩繪玻 璃的方法及所用可控色料量供料裝置和可控攪拌裝置，基本與專利號為 US7， 310， 973B2的發明專利相同。
發明內容
本發明克服了現有技術不足及弊端，用最簡捷可靠的工藝方法生產3mm厚 彩繪平板玻璃和大于3隱至25mm厚彩繪玻璃，以適應建筑、家居、裝飾領域市 場不斷發展的需要。
本發明的目的之一在于提供一種連續壓延生產彩繪玻璃的工藝方法，該方 法可將兩種或兩種以上不同顏色的玻璃液，經設定的不充分攪拌形成多層次自 然紋理的玻璃液混合體，經壓延成型、退火、切割制成平板彩繪玻璃。
本發明的目的之二在于提供一種連續壓延生產彩繪玻璃的設備。
本發明是在美國授權US7， 310， 973B2專利基礎上進一步提高、適用性更廣的發明。
一種連續壓延生產彩繪玻璃的工藝方法，采用調色料道[8 ]對玻璃熔窯熔 化的基料[1 ]進行加熱熔融，調控玻璃液成型溫度，將玻璃熔窯熔化的色料,按設定的品種、用量、布料式樣注入調色料道[8 ]末端的攪拌池[9 ] 基料玻璃液面上，人工用攪拌桿[12 ]或采用機械方式對混合玻璃液進行不充 分攪拌，經成型機[14 ]成型，制得連續運行的玻璃板帶[15 ],退火、切割 后制成彩繪平板玻璃產品。
所說的調色料道[8 ]可與坩堝窯匹配，基料和色料間歇熔化，采用人工取 料，基料注入蓄料池[5 ]、色料注入攪拌池[9 ]間歇供料方式，實現連續壓 延生產彩繪玻璃。
所說的調色料道[8 ]可與池窯匹配，采用池窯熔化基料，將調色料道[8] 的蓄料池[5 ]和池窯工作池相連接，即可實現基料連續供料，色料間歇注入攪 拌池[9 ]連續壓延生產彩繪玻璃。
所說的調色料道[8 ]主體結構由蓄料池[5 ]和攪拌池[9 ]組成，蓄料池 [5 ]為封閉式玻璃通道，采用電加熱或火焰加熱形式對基料玻璃液溫度進行調 控，使之符合成型工藝要求。
所說的攪拌池[9 ]池壁以上為敞開空間，前段為色料[11 ]注入布料區， 后段為攪拌區，采用人工或機械對基料、色料混合液進行不充分攪拌，經壓延 獲得不同花色紋理的彩繪玻璃。
所說的調色料道[8 ]的攪拌池[9 ]兩側設液化氣燒嘴[13 ]加熱設施， 解決攪拌池玻璃液橫向溫差大問題，適應成型工藝要求。
一種連續壓延生產彩繪玻璃的i殳備，包括玻璃熔窯(坩堝窯或池窯)及壓 延成型機，調色料道主要由蓄料池及攪拌池組成，蓄料池下部是耐火材料砌成 的料池，池頂上設有入料口；該蓄料池的上部空間裝有電加熱件(或火焰加熱)
6控溫設施，用于燒熔取料鋼勺冷卻形成的硬皮玻璃，并調控基料玻璃液溫度適 應成型工藝要求。當采用池窯熔化玻璃時，該蓄料池與池窯工作池相連接，玻 璃液直接流入調色料道。蓄料池為一狹長通道，其長、寬、深尺寸由生產規模， 玻璃品種，作業條件設計確定，蓄料池末端料池寬度逐漸擴展呈喇叭形，與其 后的攪拌池相連接。攪拌池為矩形，長度較短，寬度與壓延玻璃寬度相匹配， 攪拌池為敞開式無上蓋，它的前半部為調色配料段，按設定的色料品種和用量， 人工用蘸料桿在坩堝窯蘸取(或用鋼勺挖取)將色料按設定的紋理分布注入流 出基料的液面上。后半部分為攪拌^度，人工用耐熱攪拌桿，按設定的運動軌跡 及速度，對基料與色料進行不充分攪拌，混合玻璃液經設在調色料道終端的成 型機壓延輥，成型出尚未硬化的玻璃板帶。成型機由一對作相對旋轉運動的壓 延輥及傳動、調控、冷卻裝置組成，兩根壓延輥中心連線呈垂線布置，即與水 平成直角相交，以適應調色料道淺深度玻璃液攪拌、成型工藝條件。玻璃板帶 成型后，經設有串水冷卻裝置的傾斜式導料板、平置的輥動平臺，送入退火窯 進行退火，該窯采用輥道傳動電加熱隧道式退火窯，才艮據玻璃品種、厚度、運 行速度，按設定的退火溫度曲線控制全程退火工藝，消除玻璃應力。玻璃板帶 經切割、檢驗、包裝制得彩繪玻璃產品。
本發明除上述生產彩繪平板玻璃外，將成型機壓延輥表面加工成面磚或馬 賽克花紋，輥動平臺改為間距小的密置輥，退火窯改為網袋傳動退火窯，亦可 生產不同規格的彩繪玻璃面磚和彩繪玻璃馬賽克。
本發明涉及為解決攪拌池兩側邊緣玻璃液溫度偏低，池內橫向溫差大問題, 在攪拌池末端兩側分別設置扁平式液化氣燒嘴，采用火焰加熱調控設施防止玻 璃成型質量受到不利影響。為了防止基料注料時粘稠玻璃液粘連入料口結塊影 響正常作業，在入料口的沿外緣設串水冷卻箱，運行l喿作中注意清除入料口內 部粘連的軟玻璃，保障正常投料。在攪拌池始端、蓄料池末端的外墻壁上設水冷卻箱，防止色料向攪拌池注料時，玻璃絲粘掛在墻壁上影響布料作業。
本專利申請與現有技術比較有以下優點
1、 色料在調色料道末端與基料混合進行不充分攪拌后立即進入壓延機成 型。同本公司US7，310，973B2專利相比，不同之處在于色料不進入盛有基料的 蓄料池，不存在更換品種時，原有色料對新色料的顏色干擾，產生過渡色廢品 玻璃所造成的損失。該發明在更換產品品種作業更為快速、簡捷。
2、 調色料道工藝方法適用于坩堝窯熔化基料和色料玻璃，采用間歇方式供 料，可與壓延機配合實現連續壓延成型，摒棄間歇壓延成型舊工藝，對提高玻 璃平整度，減少氣泡，氣線等缺陷起有重要作用。
3、 調色料道生產工藝亦可用于池窯熔化基料，其工作池與調色料道相接即 可連續供料。色料采用坩堝窯或日池窯熔化，以間歇方式供料，實現連續壓延 成型，可進一步提高產品質量，增加產品品種，擴大生產能力，降低產品成本。
4、 調色料道結構簡單，運行可靠，可與不同形式玻璃熔窯匹配實現連續壓 延生產。
圖l是本發明調色料道連續壓延彩繪玻璃流程示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖介紹本發明實施例。
本發明具體制作一種由基料是無色玻璃，色料是紅、綠、蘭三種玻璃組成 的彩繪平板玻璃，產品長1200誦，寬710mm,厚度5匪。
玻璃基料和色料在坩堝窯熔化，工藝流程如圖l所示。熔化好的基料[1 ] 人工用取料鋼勺[2 ]從坩堝窯內挖出，送到調色料道[8 ]的入料口[ 3 ]，傾 倒注入蓄料池[5 ]中，該池下部為電熔耐火材料砌筑的狹長形蓄料通道，其后 部寬度逐漸擴展呈喇叭形與攪拌池[9 ]相接。蓄料池以上空間設硅碳棒電加熱件[6 ]，通過控溫裝置將取料鋼勺冷卻形成的硬皮玻璃燒熔，調控池內玻璃溫 度，使之達到成型工藝要求。內壁用硅線石磚砌筑，調色料道周圍用相應耐熱 保溫材料砌筑，以減少散熱損失。攪拌池[9 ]為長方形，上面無蓋為敞開式，
池深與蓄料池相同，該池末端與成型機壓延輥[14 ]相連，熔化好的紅、綠、 蘭三種色料，分別由人工用取料桿(耐熱鋼管制)[IO]從蚶堝內蘸取色料[11 ]，
依次送到攪拌池的前半部，調整取料桿旋動方位及傾斜角度，將垂落的玻璃拉 成條狀，按設定的布料形式，將其注入流出蓄料池基料玻璃液面上(或用鋼勺
取料、注料)，與此同時流入攪拌池后半段的混合液，人工用攪拌桿[12 ](接 觸玻璃部位焊有耐熱鋼鉤、齒)按設定的運動軌跡、速度以及色料分布情況， 對基料和色料進行不充分攪拌。為防止基料[1 ]向調色料道[8 ]注料及色料 [11 ]向攪拌池[9 ]注料時，玻璃液粘連在入料口 [ 3 ]和蓄料池[5 ]末端的 墻壁上影響正常作業，在這兩處分別設有水冷卻箱[4 ]和水冷卻箱[7 ],并 在運行中注意清除入料口內壁粘連的軟玻璃，保障正常注料。混合好的料液立 即進入成型機壓延輥[14 ]一對相對旋轉的壓延輥間距為5mm縫隙中，經壓延 成型制得厚5mm，寬800mm連續玻璃板帶[15 ]。為了克服攪拌池兩側邊緣玻璃 溫度偏低，料池橫向溫度偏差大問題，在該池末端兩側設液化氣燒嘴[13 ]， 采用火焰加熱調控設施，提高玻璃成型質量。成型后尚未硬化的玻璃板帶[15 ]， 經有水冷裝置的傾斜式導料板[16 ](或滾動導料輥)及平置的輥動平臺[l7 ], 送入退火窯[18 ]進行退火，該窯為隧道式輥道傳動熱工設備，設有電加熱自 動控溫和輻射散熱系統，按設定的退火溫度曲線完成退火作業后，玻璃板帶進 入切割臺，按規定長度切割玻璃，切除兩側毛邊，經檢驗合格成為彩繪玻璃產
權利要求
1、一種連續壓延生產彩繪玻璃的工藝方法，采用調色料道[8]對玻璃熔窯熔化的基料[1]進行加熱熔融，調控玻璃液成型溫度，將玻璃熔窯熔化的色料[11]，按設定的品種、用量、布料式樣注入調色料道[8]末端的攪拌池[9]基料玻璃液面上，人工用攪拌桿[12]或采用機械方式對混合玻璃液進行不充分攪拌，經成型機[14]成型，制得連續運行的玻璃板帶[15]，退火、切割后制成彩繪平板玻璃產品。
2、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于所說的調色料道[8 ]與 坩堝窯匹配，基料和色料間歇熔化，采用人工取料，基料注入蓄料池[5 ]、色 料注入攪拌池[9 ]間歇供料方式，實現連續壓延生產彩繪玻璃。
3、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于所說的調色料道[8 ]與 池窯匹配，采用池窯熔化基料，將調色料道[8 ]的蓄料池[5 ]和池窯工作池 相連接，即可實現基料連續供料，色料間歇注入攪拌池[9 ]連續壓延生產彩繪 玻璃。
4、 根據權利要求1、2或3所述的工藝方法，其特征在于所說的調色料道[8 ] 主體結構由蓄料池[5 ]和攪拌池[9 ]組成，蓄料池[5 ]為封閉式玻璃通道， 采用電加熱或火焰加熱形式對基料玻璃液溫度進行調控，使之符合成型工藝要 求。
5、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于所說的攪拌池[9 ]池壁 以上為敞開空間，前段為色料[11 ]注入布料區，后段為攪拌區，采用人工或 機械對基料、色料混合液進行不充分攪拌，經壓延獲得不同花色紋理的彩繪玻璃。
6、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于所說的調色料道[8 ]的攪拌池[9 ]兩側設液化氣燒嘴[13 ]加熱設施，解決攪拌池玻璃液橫向溫差大 問題，適應成型工藝要求。
7、 一種連續壓延生產彩繪玻璃的設備，包括玻璃熔窯(坩堝窯或池窯)及 壓延成型機[14],調色料道[8]主要由蓄料池[5]及攪拌池[9]組成，蓄料池[5] 下部是耐火材料砌成的料池，池頂上設有入料口[3];該蓄料池[5]的上部空間裝有電加熱件(或火焰加熱)[6]控溫設施。
8、 根據權利要求6所述的生產設備，其特征在于所說的蓄料池[5]末端料 池寬度逐漸擴展呈喇p八形，與其后的攪拌池[9]相連接。
9、 根據權利要求6所述的生產設備，其特征在于所說的成型機由一對作相 對旋轉運動的壓延輥[14]及傳動、調控、冷卻裝置組成，兩根壓延輥[14]中心 連線呈垂線布置，即與水平成直角相交。
10、 根據權利要求6所述的設備，其特征在于所說的傾斜式導料板[16]中 設有串水冷卻裝置；在所說的入料口的沿外緣或攪拌池始端外墻設串水冷卻箱 [4 、 7]。
11、 根據權利要求6所述的設備，其特征在于所說的攪拌池末端兩側分別 設置扁平式液化氣燒嘴[13]。
全文摘要
一種連續壓延生產彩繪玻璃的工藝方法及其設備，該方法可將熔化好的基料玻璃液，以間歇或連續方式輸送給調色料道進行重熱、熔融.調控成型溫度，熔化好的色料玻璃液以間歇方式注入該料道末端基料液面上，采用人工或機械進行不充分攪拌，混合后的玻璃液經連續壓延成型、退火、切割后制成彩繪平板玻璃或面磚。其生產設備包括玻璃熔窯及壓延成型機，調色料道主要由蓄料池及攪拌池組成，蓄料池下部是耐火材料砌成的料池，池頂上設有入料口；該蓄料池的上部空間裝有電加熱件控溫設施。該方法可與坩堝窯或池窯相匹配實現連續壓延生產彩繪玻璃，提高產品質量，開發大厚度新品種。具有換料時不產生過渡色廢品玻璃、設施簡單、適應廣泛等特點。
文檔編號C03B13/00GK101565265SQ20081001119
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月23日 優先權日2008年4月23日
發明者侯寶權, 李光明, 謝俊峰, 毅 霍 申請人:賀奇玻璃制造(大連)有限公司