趙雷軍

（洛陽北方玻璃技術(shù)股份有限公司 技術(shù)中心，河南 洛陽 471003）

在工業(yè)生產(chǎn)條件下，由于工業(yè)制品在具體鋼化的過程中需要耗費(fèi)大量的電能，所以人們更加看重鋼化設(shè)備的節(jié)能效果，這是人們在選擇相應(yīng)的設(shè)備時重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)，現(xiàn)已成為了廣大制造商亟待解決的主要問題。而鋼化機(jī)組節(jié)能的方式多種多樣，因此可以通過具體的實(shí)踐做出合理化的分析，選擇較為適宜的工藝技術(shù)，保證鋼化工藝的應(yīng)用效果更加明顯[1]。

1 鋼化產(chǎn)品應(yīng)力的形成過程

鋼化產(chǎn)品往往是通過加熱讓其獲得具體的軟化溫度，在相應(yīng)的軟化溫度達(dá)到了590～620攝氏度，便可實(shí)現(xiàn)較為均勻的冷卻，由此使得工業(yè)制品表面形成對應(yīng)的應(yīng)力系統(tǒng)，確保其基本的機(jī)械強(qiáng)度穩(wěn)步提升[2]。當(dāng)產(chǎn)品逐步的加熱軟化點(diǎn)的溫度，如下圖所示，因其處于較為明顯的粘彈性范圍之內(nèi)，粘性成分明顯高出彈性成分，由此，在溫差的影響下分子重排運(yùn)動無法形成較為明顯的熱應(yīng)力。若是工業(yè)制品的兩面受到了冷卻影響，其在表層將會呈現(xiàn)出收縮的狀態(tài)，但在里層的影響之下，表層應(yīng)該屬于張應(yīng)力，但因粘彈范圍的存在，使得張應(yīng)力呈現(xiàn)出松弛的狀態(tài)，所以不會受到任何影響。表層在完成固化之后，中間層完成相應(yīng)的收縮作用，受到表面的牽制影響，使得表面處于壓應(yīng)力的狀態(tài)之下，內(nèi)部則是在張應(yīng)力的狀態(tài)之中，以此達(dá)到最為理想的平衡狀態(tài)，構(gòu)成較為合理的應(yīng)力平衡體系。

圖1 化學(xué)鋼化過程中產(chǎn)品軟化溫度分配

2 使用化學(xué)鋼化工藝的有效鋼化時間

在工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行加工的時候，應(yīng)該積極的重視鋼化工藝實(shí)際應(yīng)用過程中有效的鋼化時間，所謂的有效鋼化時間就是指的產(chǎn)品在進(jìn)行鋼化的過程中，表面以及中間所建立起的最大溫度梯度實(shí)際需要花費(fèi)的時間，在鋼化冷卻前的幾秒鐘實(shí)際完成的操作就是相應(yīng)的工藝所運(yùn)用的時間[3]。想要真正的了解有效鋼化時間，應(yīng)該積極的分析鋼化冷卻時間能夠?qū)τ趹?yīng)力產(chǎn)生的具體作用。一般來說，產(chǎn)品受到不同鋼化溫度的影響，在接受相應(yīng)的冷卻操作時，往往需要耗費(fèi)6～7秒鐘的時間，這個過程中會使得產(chǎn)品的表面和中間溫差達(dá)到較為理想的最大值，這就使得后續(xù)的冷卻無法真正的對最終鋼化應(yīng)力的出現(xiàn)起到較為優(yōu)良的影響。由此可見，在鋼化制品進(jìn)行冷卻之前的6～7秒時間里，應(yīng)該對其進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)和控制，這是確保最終應(yīng)力形成的重要階段，或許冷卻僅僅是為了讓鋼化制品冷卻至可以進(jìn)行搬運(yùn)的溫度標(biāo)準(zhǔn)，而從節(jié)能的角度進(jìn)行分析，在具體的操作實(shí)踐中，無需借助于風(fēng)機(jī)的作用實(shí)現(xiàn)大風(fēng)量的運(yùn)行，只需要將6～7秒的時間合理的把握，在這個時間段里有足夠的冷卻空間，由此讓鋼化產(chǎn)品實(shí)際需要的應(yīng)力達(dá)到較為理想的狀態(tài)。根據(jù)相關(guān)的時間證實(shí)，6毫米厚度工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行鋼化的時候真正的有效時間為前6～7秒鐘，在產(chǎn)品的厚度呈現(xiàn)出逐漸減小的趨勢時，相應(yīng)的時間也呈現(xiàn)出逐步縮短的趨勢，實(shí)際的冷卻能力逐步變大。

3 普通往復(fù)式工藝和通過式冷卻方式實(shí)現(xiàn)化學(xué)鋼化工藝

通過式冷卻方式使化學(xué)鋼化工藝達(dá)到一種較為科學(xué)的手段，對比普通往復(fù)式工藝，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用價值更為明顯。在人們認(rèn)知逐步提升的今天，化學(xué)鋼化工藝呈現(xiàn)出明顯優(yōu)化的趨勢，隨著人們生活水平的提升，化學(xué)鋼化工藝的應(yīng)用范圍逐步拓寬，如果始終沿用普通往復(fù)式工藝，將無法達(dá)到較為理想的效果，還是應(yīng)該積極的探索新型的鋼化工藝，確保化學(xué)鋼化效果更加明顯。通過式冷卻方式下化學(xué)鋼化工藝的運(yùn)用是一種必然的趨勢，其能夠滿足不同工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，體現(xiàn)出較為廣泛的應(yīng)用價值。需重視兩者的不同之處，明確在具體的應(yīng)用中所表現(xiàn)出的差異和優(yōu)勢。

圖2 工業(yè)產(chǎn)品鋼化過程的受熱示意圖

（1）普通往復(fù)式工藝。普通往復(fù)式工藝的運(yùn)用較為普遍，雖然對比于新興的工藝，其存在著較多的弊端，但是其具體的應(yīng)用價值不容忽視，尤其是在其涉及的多個領(lǐng)域，其彰顯出的應(yīng)用優(yōu)勢，為后續(xù)相關(guān)工藝的出現(xiàn)奠定了較為堅實(shí)的基礎(chǔ)。分析普通的鋼化設(shè)備，其主要是由加熱爐和集風(fēng)箱等多種裝置組合而成，在對工業(yè)產(chǎn)品加熱到具體的軟化溫度之后，應(yīng)該將其快速出爐，當(dāng)冷卻風(fēng)柵內(nèi)進(jìn)行反復(fù)的擺動時，風(fēng)機(jī)此時此刻需要保持相對于合理的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，及時的讓產(chǎn)品冷卻下來，使產(chǎn)品在完成化學(xué)鋼化之后，風(fēng)機(jī)便會保持著低頻運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，即使將 冷卻到可以搬運(yùn)的溫度標(biāo)準(zhǔn)[4]。當(dāng)風(fēng)機(jī)的效率保持不變的時候，風(fēng)機(jī)功率和系統(tǒng)流量以及鋼化實(shí)際需要的風(fēng)壓呈現(xiàn)出正比關(guān)系，而其中的系統(tǒng)流量往往是通過冷卻風(fēng)柵的具體版面來確定，鋼化實(shí)際應(yīng)用到的風(fēng)壓則是根據(jù)產(chǎn)品的厚薄程度確定。如果工業(yè)制品較薄，則實(shí)際需要的風(fēng)壓越高，因此應(yīng)該依照實(shí)際的情況做出合理化的判斷，在明確具體的指標(biāo)之后，分析相應(yīng)的風(fēng)壓需求。普通往復(fù)式工藝在具體運(yùn)用的過程中常常表現(xiàn)出較為理想的應(yīng)用優(yōu)勢，但是隨著工藝要求越來越高，其面臨著艱難的局面，因此必須要記得做好合理的調(diào)整，真正的認(rèn)識到現(xiàn)階段需要優(yōu)化的地方，采取合理的方式，保證將普通往復(fù)式工藝運(yùn)用到實(shí)處。

（2）通過式的化學(xué)鋼化工藝?，F(xiàn)階段普通 鋼化工藝屬于應(yīng)用范圍較為廣泛的手段之一，但是在具體的生產(chǎn)實(shí)際中，還需要分析特殊的情況，因常常會遇到一些特殊的問題，所以需要采取更為合理的應(yīng)對方案。在化學(xué)鋼化工藝實(shí)施中，應(yīng)該積極的分析較薄工業(yè)產(chǎn)品的實(shí)際狀態(tài)，同時明確風(fēng)柵版面大小的情況，如果設(shè)置一臺風(fēng)機(jī)，相應(yīng)的功率將無法滿足實(shí)際的需求，此時應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾油瑯拥娘L(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)有效的并聯(lián)，以此滿足工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行鋼化的實(shí)際需要。實(shí)現(xiàn)并聯(lián)的風(fēng)機(jī)往往會讓風(fēng)機(jī)整體效率呈現(xiàn)出降低的狀態(tài)，這樣就會導(dǎo)致設(shè)備的成本明顯增加，甚至?xí)岆娔苜Y源浪費(fèi)。結(jié)合有效鋼化時間的相關(guān)分析，明確了在換熱系數(shù)和鋼化溫度一定的狀態(tài)之下，鋼化實(shí)際的有效時間就集中在6～7秒鐘，后面只需要將工業(yè)產(chǎn)品適當(dāng)?shù)睦鋮s，讓其達(dá)到可以搬運(yùn)的溫度，化學(xué)鋼化工藝的存在正好滿足了現(xiàn)階段的實(shí)際需求。工業(yè)產(chǎn)品完成了相應(yīng)的加熱操作后，需要及時的經(jīng)過急冷風(fēng)機(jī)的高壓吹風(fēng)作用，然后經(jīng)過高壓急冷段，便能達(dá)到較為理想的鋼化效果[5]，最后置于冷卻風(fēng)柵中進(jìn)行反復(fù)擺動的操作，之后將工業(yè)產(chǎn)品逐步的冷卻，使其溫度達(dá)到較為理想的搬運(yùn)要求。急冷段的程度和有效更換時間之間存在著較為密切的聯(lián)系，同時與產(chǎn)品的厚度也存在著較為緊密的關(guān)聯(lián)，可見急冷段風(fēng)機(jī)的功率與工業(yè)產(chǎn)品的厚度之間存在著明顯關(guān)系[6]。此類工藝在實(shí)際應(yīng)用的過程中，能夠保證鋼化冷卻的功率呈現(xiàn)出明顯降低的趨勢，同時也能確保具體的產(chǎn)能明顯提升，但是會直接的影響到工業(yè)產(chǎn)品本身的品質(zhì)，如果風(fēng)壓發(fā)生較為顯著的變化，會讓產(chǎn)品平面的膜應(yīng)力受到影響，這對于產(chǎn)品本身的平整度往往會產(chǎn)生負(fù)面作用。在散熱作用之下，這種工藝并不適合運(yùn)用至風(fēng)柵欄版面較寬的狀態(tài)。

4 結(jié)語

隨著人們生活水平的提升，化學(xué)鋼化工藝的實(shí)際應(yīng)用范圍逐步拓寬，如果進(jìn)行化學(xué)鋼化產(chǎn)品的厚度在4毫米及以下，應(yīng)該積極的考慮通過式冷卻的化學(xué)鋼化工藝，在確保相應(yīng)的產(chǎn)能基礎(chǔ)上，此類工藝技術(shù)的合理運(yùn)用，能夠?qū)⑾鄳?yīng)的功耗逐步降低。對比于傳統(tǒng)的工藝技術(shù)，此類工藝的運(yùn)用會讓工業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)變差，但是整體上來說，此類工藝可以滿足具體的使用要求。除了上述提及的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之外，此類工藝還可以鋼化3mm及以下厚度大版面的工業(yè)制品，這些優(yōu)勢之處是普通的鋼化工藝無法比擬的。