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現有的玻璃鋼化工藝多采用電熱絲加熱,傳熱方式以對流為主.若將紅外加熱技術應用于鋼化玻璃生產中,傳熱方式則變成以輻射為主,經理論計算,鋼化溫度為650~700℃中溫區(qū)內,輻射傳熱式對流傳熱的7.9倍,因此在加熱過程中采用紅外加熱器可以實現節(jié)能.

紅外輻射加熱器是基于許多材料易于吸收紅外線的特點,將一般的熱能轉變?yōu)榧t外輻射能,直接輻射到被加熱物體上引起物體分子的共振,從而達到以較低的能量與較快的速度把物體加熱到要求的溫度.能透過大氣的紅外線一般分為三個波段:近紅外線1~2.5μm,中紅外線波段3~5μm,遠紅外線波段8~13μm.普通紅外加熱器由于輻射的波長的范圍太寬,節(jié)能效果仍然不顯著.為提高熱效率,必須使紅外線加熱器的輻射波長與被加熱材料的吸收波長范圍一致.

(1)    有效吸收波長:每種材料都有其特殊的吸收特性,也就是它對某段波長的熱能的吸收較其他波段高.從一些資料報道,在一般加工工藝中,玻璃的有效吸收波長范圍是2.4~6μm.在鋼化玻璃加熱過程中玻璃的有效吸收波長范圍是2.7~3μm.這基本上屬于中紅外波段并稍微靠近近紅外區(qū)域,這波段溫度相當于704~843℃,如果達不到此溫度,就不能很好地鋼化玻璃,超過此溫度就會浪費熱能.

(2)    適宜的紅外輻射加熱器:鎢絲真空管可輻射近紅外線,波長不對應,因此不適合于鋼化玻璃工藝.碳化硅屬長波長的遠紅外輻射加熱器,不僅波長不對應,其熱效率也較低,不適用.石英玻璃和陶瓷紅外線加熱器能輻射中紅外線,所以比較適用.石英玻璃品種不同,加熱器的結構也不同,輻射的紅外線波長也不同.根據鋼化玻璃吸收紅外線的特性,選擇、研究發(fā)展適應品種的石英玻璃和適宜結構的紅外加熱器，是一個十分重要的問題，這樣才能調節(jié)石英玻璃加熱器的紅外輻射波長，以適應鋼化玻璃的紅外吸收特性，從而達到提高熱效率的目的。

(3)    熱加熱的形狀：紅外輻射加熱的一特點是，輻射傳熱不需要介質，在真空中可傳輸。在大氣傳輸中空氣的主要成分是氧氣和氮氣，所以損耗在介質和介質流動過程中的能量就少，據熱工計算在700~1000℃下輻射傳熱的利用率是對流傳熱的5.7~7.4倍。另外，紅外輻射加熱還具有加熱十分均勻的特點。為了更好地發(fā)揮這個特點，加熱器的形狀十分重要。對于鋼化平板玻璃來說，從宏觀看，管形加熱器的加熱均勻性不如板形加熱器。實踐證明，平板型加熱器比較適宜，它利于提高鋼化玻璃的質量，提高產品成品率和用于鋼化難度更大的釉面玻璃。所以，鋼化平板玻璃用平板加熱器效果最好。此外，紅外線具有反射性，在加熱器中安裝反射，聚焦部件，使紅外能定向輻射，集中加熱，這就是紅外節(jié)能常用的方法。