加工無機非金屬材料的設備和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無機非金屬材料領域，特別涉及一種加工無機非金屬材料的設備和方法。
【背景技術】
[0002]無機非金屬材料的成型工藝包括諸如澆注成型、塑性成型、壓制成型、噴涂法成型、纏繞法成型、抄取法成型、層壓法成型、薄片擠壓成型、紡織工藝法成型、造粒成型、吹制成型、壓延成型、拉制成型、浮法成型的各種成型工藝。例如，諸如玻璃液的熔融無機非金屬材料的成型工藝包括壓制法、吹制法、澆注法、壓延法、拉制法和浮法等。
[0003]通常，由熔融態無機非金屬材料通過澆注、壓制、壓延、拉制、浮法等成型方法得到熱態的軟化材料，將該材料冷卻之后或經過熱處理繼而冷卻之后，將冷態(例如，常溫狀態)的該材料切割成規定的尺寸。
[0004]例如，一種傳統的玻璃制造工藝包括:將原料粉碎、稱量并混合以得到配合料，將配合料熔化、澄清和均化以得到玻璃液，將玻璃液浮法成型、退火并切割，以得到制品。
[0005]例如，中國專利公布CN102531339A公開了一種微晶玻璃的連續成形方法以及微晶玻璃的連續成形設備，該方法包括:熔解步驟，將玻璃原料熔解而得到熔融玻璃；成形步驟，將熔融玻璃壓延成形為帶狀而得到帶狀板玻璃；結晶化步驟，令帶狀板玻璃保持于晶核形成與結晶成長進行的溫度，令晶核形成，同時結晶化為帶狀微晶玻璃板，之后，緩慢冷卻帶狀微晶玻璃板而得到帶狀微晶玻璃板；以及切斷步驟，切斷帶狀微晶玻璃板。
[0006]例如，中國專利公布CN103553557A公開了一種高爐熔渣生產鑄石的連鑄壓延工藝方法及其設備，該方法包括:高爐熔渣轉移至成分調質攪拌池中，加入改質劑和著色劑，攪拌均勻；熔渣通過渣口進入一次降溫區初步成型得到坯殼，然后進入二次降溫區輥道；二次降溫區保證初步成型的坯殼順利進入保溫箱輥道中進行下一步的冷卻最終成型；在保溫箱中冷卻，噴涂釉質材料進行表面著色處理，冷卻得到成型產品；成型產品進行定尺寸切割處理，并進行表面打磨拋光得到成品鑄石。
[0007]在上述傳統的玻璃制造工藝、中國專利公布CN102531339A和中國專利公布CN103553557A中，均是將冷態的中間產品切割成規定的尺寸。
[0008]在現有技術中切割已成型的冷態無機非金屬材料而不切割熱態軟化無機非金屬材料的原因在于，不存在合適的設備來將熱態軟化的無機非金屬材料切割成小尺寸。具體地講，熱態軟化的無機非金屬材料的芯部可通常具有熔融狀態，在使用現有的切刀切割該材料時，熔融狀態的芯部會流出，使得切割失敗或者切割后的制品不具有合格的尺寸或形狀。在使用諸如壓延或浮法的成型方法使熔融態材料成型的情況下，可以降低壓延機或錫槽的出料速度，以使得成型的無機非金屬材料在行進至切刀時溫度已降至適合于切刀切割的規定的溫度以下；然而，降低的出料速度不利于連續化生產。因此，在現有技術中，為了保證連續化生產，不得不切割已成型的冷態無機非金屬材料，而不切割熱態軟化無機非金屬材料。這導致用于對大尺寸的熱態中間產品進行輸送和/或熱處理的設備(例如，輥道窯)的尺寸和建造成本巨大。例如，用于玻璃、微晶玻璃或微晶石材的熱處理設備通常具有幾十米甚至大約700米的長度。

【發明內容】

[0009]本發明的一個目的在于提供一種加工無機非金屬材料的設備和方法。
[0010]本發明的另一目的在于提供一種能夠解決上述技術問題中的至少一個技術問題的加工無機非金屬材料的設備和方法。
[0011]本發明的又一目的在于提供一種能夠使軟化的無機非金屬材料容易地斷開的加工無機非金屬材料的設備和方法。
[0012]本發明的再一目的在于提供一種能夠保證連續化生產的加工無機非金屬材料的設備和方法。
[0013]本發明的再一目的在于提供一種能夠使軟化的無機非金屬材料容易地斷開且保證連續化生產的加工無機非金屬材料的設備和方法。
[0014]根據本發明的加工無機非金屬材料的設備包括:第一上壓延輥；與第一上壓延輥平行地布置的第一下壓延輥，其中，第一上壓延輥和第一下壓延輥用于將熔融態無機非金屬材料壓延成軟化的無機非金屬材料；第二下壓延輥；與第二下壓延輥平行地布置的第二上壓延輥；以及支撐裝置，設置在第一上壓延輥和第一下壓延輥與第二上壓延輥和第二下壓延輥之間，用于支撐軟化的無機非金屬材料并將軟化的無機非金屬材料從第一上壓延輥和第一下壓延輥引導至第二上壓延輥和第二下壓延輥，其中，第二上壓延輥和第二下壓延輥被構造為能夠沿相反的方向旋轉，使得軟化的無機非金屬材料經過第二上壓延輥與第二下壓延輥之間的間隙，在第二上壓延輥和第二下壓延輥沿相反的方向旋轉時，第二上壓延輥與第二下壓延輥之間的間隙具有最大值和最小值，第二上壓延輥與第二下壓延輥之間的間隙的最小值能夠使得處于第二上壓延輥與第二下壓延輥之間的軟化的無機非金屬材料斷開。
[0015]根據本發明的一方面，將第一上壓延輥的中心和第一下壓延輥的中心連接的虛擬線具有相對于豎直方向的+2°至+10°的角度。
[0016]根據本發明的一方面，第二上壓延輥與第二下壓延輥之間的間隙的最大值與斷開的軟化的無機非金屬材料的主體的厚度相同。
[0017]根據本發明的一方面，第二上壓延輥與第二下壓延輥之間的間隙的最小值是零，或能夠使經過第二上壓延輥與第二下壓延輥之間的間隙的無機非金屬材料自然地斷開。
[0018]根據本發明的一方面，第二下壓延輥具有圓柱形的主體，第二上壓延輥包括圓柱形的主體和從其圓柱形的主體向外突出的突起部。
[0019]根據本發明的一方面，突起部具有正態分布曲線形、圓形、半圓形、弧形、橢圓形、正弦曲線形、拋物線形或多邊形的輪廓。
[0020]根據本發明的一方面，所述突起部為多個突起部。
[0021]根據本發明的一方面，第一上壓延輥、第一下壓延輥、第二下壓延輥和第二上壓延輥中的至少一個包括設置在其中的冷卻部件。
[0022]根據本發明的一方面，第二上壓延輥的突起部從主體突出的高度與主體的外徑之比在0.01-0.5的范圍內。
[0023]根據本發明的一方面，第一上壓延輥和第一下壓延輥之間的間隙的中心比第二下壓延輥和第二上壓延輥之間的間隙的中心高。
[0024]根據本發明的一方面，將第一上壓延輥和第一下壓延輥之間的間隙的中心與第二下壓延輥和第二上壓延輥之間的間隙的中心連接的虛擬線相對于水平方向傾斜+5°至+12°的角度。
[0025]根據本發明的一方面，將第一上壓延輥和第一下壓延輥之間的間隙的中心與第二下壓延輥和第二上壓延輥的主體之間的間隙的中心連接的虛擬線相對于水平方向傾斜+5。至+12。的角度。
[0026]根據本發明的一方面，第一上壓延輥和第一下壓延輥中每個的外徑與第二下壓延輥和第二上壓延輥的主體中的每個的外徑之比在1.1-3的范圍內。
[0027]根據本發明的一方面，第一上壓延輥與第一下壓延輥之間的間隙與第二上壓延輥和第二下壓延輥之間的間隙的最大值之間的比值在1.05-10的范圍內。
[0028]根據本發明的一方面，第二下壓延輥具有圓柱形的主體，第二上壓延輥是偏心輥。
[0029]根據本發明的一方面，第二下壓延輥和第二上壓延輥均具有圓柱形的主體，所述設備還包括連接到第二上壓延輥以用于使第二上壓延輥相對于第二下壓延輥升降的升降
目.ο
[0030]根據本發明的一方面，支撐裝置是托板水箱或者包括多個輥的輥單元。
[0031]根據本發明的一方面，所述設備還包括設置在第二上壓延輥和第二下壓延輥的下游以用于傳送已經經過第二上壓延輥和第二下壓延輥之間的間隙的無機非金屬材料的傳送裝置。
[0032]根據本發明的利用上述設備加工無機非金屬材料的方法包括:使用第一上壓延輥和第一下壓延輥將熔融態無機非金屬材料壓延成軟化的無機非金屬材料；通過支撐裝置將軟化的無機非金屬材料從第一上壓延輥和第一下壓延輥引導至第二上壓延輥和第二下壓延輥之間的間隙；使第二上壓延輥和第二下壓延輥沿相反的方向旋轉，使得軟化的無機非金屬材料經過第二上壓延輥與第二下壓延輥之間的間隙，同時被第二上壓延輥與第二下壓延輥擠壓；以及當第二上壓延輥與第二下壓延輥之間的間隙具有最小值時，第二上壓延輥與第二下壓延輥對軟化的無機非金屬材料的擠壓將軟化的無機非金屬材料斷開。
[0033]根據本發明的加工無機非金屬材料的設備和通過該設備執行的方法可以順利地使軟化的無機非金屬材料斷開。
[0034]此外，根據本發明的加工無機非金屬材料的設備和通過該設備執行的方法可以順利地使熱態軟化的無機非金屬材料斷開，而不必使熱態成型的無機非金屬材料充分冷卻之后執行切斷，因此，能夠保證連續化生產。
【附圖說明】
[0035]圖1是根據本發明一個示例性實施例的加工無機非金屬材料的設備的示意性剖視圖。
【具體實施方式】
[0036]現在將在下文中詳細地描述根據本發明示例性實施例的加工無機非金屬材料的設備和方法。
[0037]本說明書中使用的術語“