Термическое оборудование, используемое для закалки стекла, часто называют закалочной печью. Оно состоит из двух частей: нагревательной и закалочной. В зависимости от поведения стекла во время закалки, их можно разделить на три типа: вертикальные закалочные печи, закалочные печи с воздушной подушкой и горизонтальные закалочные печи.

01. Вертикальная закалочная печь: В вертикальных закалочных печах стекло подвешивается в зажимах для нагрева и закалки на воздухе. Это старейший из применяемых методов закалки. Вертикальная линия закалки в основном состоит из нагревательной печи и воздушной решетки. После предварительной обработки, такой как подготовка листов, обработка, мойка, сушка и контроль полуфабриката, стекло зажимается термостойкими стальными зажимами и подается в электрическую нагревательную печь для нагрева. После нагрева до нужной температуры стекло быстро перемещается в воздушную решетку, где сжатый воздух равномерно и быстро подается на обе поверхности, вызывая его быстрое охлаждение (закалку). В процессе охлаждения между внутренними и внешними слоями стекла возникает большой температурный градиент, что приводит к возникновению сжимающих напряжений на поверхности и растягивающих – во внутренних слоях. После закалки стекло извлекают из воздушной решетки, снимают зажимы и после проверки упаковывают и отправляют на хранение. Вертикальная закалка оставляет на стекле заметные следы зажимов. Это также может привести к растяжению стекла и его короблению вдоль линий зажимов, особенно при закалке толстого стекла, что существенно влияет на его оптические свойства. Вертикальные подвесные печи не могут работать непрерывно. Загрузка и выгрузка стекла выполняется вручную, занимает много времени и труда, что затрудняет автоматизированное управление. Это приводит к низкой производительности и сложности обеспечения гладкости. Кроме того, из-за ограничений по усилию зажима размеры стекла не могут быть слишком большими. Этот тип печей для закалки стекла обладает преимуществами небольших инвестиций, низкой стоимости и простоты эксплуатации. Стекло можно останавливать во время нагрева, и оно может закалять сверхмалое стекло и стекло с двойным покрытием.

02. Закалочная печь на воздушной подушке: В закалочной печи на воздушной подушке стекло подвешивается над газом или горючим газом для закалки. Холодный газ подается в секцию закалки, а горячий – в секцию нагрева (см. рисунок 1). Большая часть поверхности стекла поддерживается и надежно удерживается воздушной пленкой, образуемой газом, выбрасываемым из многочисленных плотно расположенных сопел (толщина воздушной подушки составляет приблизительно 0,25 мм). Лишь небольшая часть (эквивалентная 8–10% самого стекла) поддерживается по краям цепями или конвейерами, которые перемещают стекло через закалочную печь. Поскольку стекло не контактирует с твердыми предметами во время закалки, повреждения и деформации поверхности минимальны, а следы от зажимов отсутствуют. Это обеспечивает высокое качество и выход закаленного стекла. Кроме того, благодаря высокой охлаждающей способности оборудования для закалки на воздушной подушке, оно может закалять стекло толщиной до 3 мм, достигая того же значения напряжения, что и стекло толщиной 5 мм, закаленное методом вертикальной закалки. Однако оборудование для закалки на воздушной подушке требует значительных инвестиций, а характеристики и форма производимого стекла имеют определённые ограничения. Технология его эксплуатации сложна и трудоёмка.

03. Горизонтальные закалочные печи: Горизонтальные закалочные печи перемещают стекло по горизонтальным роликам, которые нагревают и охлаждают его воздухом. Они обеспечивают высокую производительность, широкий ассортимент продукции и широкий диапазон обработки. Они могут закаливать различные виды прозрачного, коричневого, рельефного, глазурованного и стекла с покрытием толщиной от 3 до 19 мм. Они также обеспечивают превосходное качество закалки, удобство эксплуатации и лёгкую загрузку и выгрузку. С тех пор, как американская компания GLASSTECH стала пионером в разработке и производстве системы закалки стекла с микропроцессорным управлением, весь процесс закалки полностью автоматизирован, что исключает ненужные потери, вызванные человеческим фактором. В настоящее время наибольший размер стекла, обрабатываемого горизонтальными закалочными печами в мире, составляет 2740 мм x 5000 мм, а наименьший — 100 мм x 200 мм. Ограничения, связанные с расстоянием между роликами и требованиями к контактному нагреву горизонтальных закалочных печей, не позволяют производить сверхмалое стекло или стекло с двусторонним покрытием. Кроме того, качество поверхности стекла существенно зависит от роликов конвейера. Шероховатая, деформированная, повреждённая поверхность роликов или неравномерное расстояние между ними могут легко привести к появлению царапин или короблению закалённого стекла.