Glavni faktori procesa koji utječu na topljenje stakla

Glavni faktori procesa koji utječu na stakleno taljenje protežu se izvan samog stadija taljenja, jer na njih utječu uvjeti prije mljevenja kao što su kvaliteta sirovine, obrada i kontrola, svojstva goriva, vatrostalni materijali peći, tlak peći, atmosfera i odabir sredstava za fino. Ispod je detaljna analiza ovih čimbenika:

Ⅰ. Priprema sirovina i kontrola kvalitete

1. Kemijski sastav serije

Sio₂ i vatrostalni spojevi: Sadržaj Sio₂, Al₂o₃, Zro₂ i drugih vatrostalnih spojeva izravno utječe na brzinu taljenja. Viši sadržaj povećava potrebnu temperaturu taljenja i potrošnju energije.

ALKALI METALNI Oksidi (npr. Na₂o, li₂o): Smanjite temperaturu taljenja. Li₂o je, zbog svog malog ionskog polumjera i visoke elektronegativnosti, posebno učinkovit i može poboljšati fizička svojstva stakla.

2.

Kontrola vlage:

Optimalna vlaga (3%~ 5%): pojačava vlaženje i reakciju, smanjuje prašinu i segregaciju;

Prekomjerna vlaga: uzrokuje pogreške u vaganju i produžava vrijeme zabranjenja.

Raspodjela veličine čestica:

Prekomjerne grube čestice: smanjuje područje kontakta s reakcijom, produžava vrijeme topljenja;

Prekomjerne sitne čestice: dovodi do aglomeracije i elektrostatičke adsorpcije, ometajući jednolično taljenje.

3. Upravljanje CULLET -om

Cullet mora biti čist, bez nečistoća i uskladiti veličinu čestica svježih sirovina kako bi se izbjeglo unošenje mjehurića ili nefaltiranih ostataka.

Ⅱ. Dizajn pećii svojstva goriva

1. Opremni odabir materijala

Otpor erozije visoke temperature: Visoke cirkonijeve cigle i elektrofuzirane cirkonijeve cigle (AZS) trebaju se koristiti u području zida bazena, dna peći i drugih područja koja dolaze u kontakt sa staklenom tekućinom, tako da minimiziraju oštećenja kamena uzrokovane kemijskom erozijom i odskokom.

Toplinska stabilnost: Odugnite se fluktuacija temperature i izbjegavajte vatrostalno drobljenje zbog toplinskog udara.

2. Učinkovitost goriva i izgaranja

Kalorična vrijednost goriva i atmosfera izgaranja (oksidiranje/smanjenje) moraju odgovarati sastav stakla. Na primjer:

Prirodni plin/teška nafta: zahtijeva preciznu kontrolu omjera zraka i goriva kako bi se izbjegli ostaci sulfida;

Električno topljenje: pogodno za topljenje visoke preciznosti (npr.optičko staklo) ali troši više energije.

Ⅲ. Optimizacija parametara procesa topljenja

1. Kontrola temperature

Temperatura topljenja (1450 ~ 1500 ℃): Povećanje temperature 1 ℃ može povećati stopu taljenja za 1%, ali vatrostalna erozija udvostručuje. Potrebna je ravnoteža između učinkovitosti i životnog vijeka opreme.

Raspodjela temperature: Kontrola gradijenta u različitim zonama peći (taljenje, finiranje, hlađenje) je ključan kako bi se izbjeglo lokalno pregrijavanje ili nefaltirani ostaci.

2. Atmosfera i pritisak

Oksidirajuća atmosfera: promiče organsko raspadanje, ali može pojačati oksidaciju sulfida;

Smanjenje atmosfere: suzbija Fe³+ obojenje (za bezbojno staklo), ali zahtijeva izbjegavanje taloženja ugljika;

Stabilnost tlaka peći: lagani pozitivni tlak (+2 ~ 5 pa) sprječava unos hladnog zraka i osigurava uklanjanje mjehurića.

3. PINGING AGENTA I FLOXES

Fluoridi (npr. CAF₂): Smanjite viskoznost taline i ubrzajte uklanjanje mjehurića;

Nitrati (npr. Nano₃): oslobađaju kisik za promicanje oksidacijskog kažnjenja;

Kompozitni tokovi **: npr. Li₂co₃ + Na₂co₃, sinergistički niža temperatura taljenja.

Ⅳ. Dinamično praćenje postupka taljenja

1. otopiti viskoznost i fluidnost

Nadzor u stvarnom vremenu pomoću rotacijskih viskometa za podešavanje omjera temperature ili fluksa za optimalne uvjete formiranja.

2. Učinkovitost uklanjanja mjehurića

Promatranje raspodjele mjehurića pomoću rendgenskih ili snimanja tehnika za optimizaciju doze i tlaka peći i tlaka peći.

Ⅴ. Uobičajena pitanja i strategije poboljšanja

Zaključak

Topanje stakla rezultat je sinergije između sirovina, opreme i parametara procesa. Zahtijeva pažljivo upravljanje dizajnom kemijskog sastava, optimizacijom veličine čestica, nadogradnji vatrostalnog materijala i dinamičkom kontroli parametra procesa. Znanstvenim podešavanjem tokova, stabilizacijom okruženja taljenja (temperatura/tlak/atmosfera) i primjenom učinkovitih tehnika kažnjenja, učinkovitost taljenja i kvaliteta stakla može se značajno poboljšati, dok se potrošnja energije i troškovi proizvodnje smanjuju.