ปัจจัยกระบวนการหลักที่มีผลต่อการหลอมแก้ว

ปัจจัยกระบวนการหลักที่มีผลต่อการหลอมละลายของแก้วขยายเกินระยะการหลอมละลายเองเนื่องจากพวกเขาได้รับอิทธิพลจากเงื่อนไขการละลายก่อนเช่นคุณภาพวัตถุดิบการรักษาและการควบคุม cullet คุณสมบัติเชื้อเพลิงวัสดุวัสดุทนไฟเตาเผา, ความดันเตาเผา, บรรยากาศและการเลือกตัวแทนปรับ ด้านล่างเป็นการวิเคราะห์โดยละเอียดของปัจจัยเหล่านี้:

ⅰ- การเตรียมวัตถุดิบและการควบคุมคุณภาพ

1. องค์ประกอบทางเคมีของแบทช์

สารประกอบSio₂และทนไฟ: เนื้อหาของSiO₂, Al₂o₃, Zro₂และสารประกอบทนไฟอื่น ๆ ส่งผลโดยตรงต่ออัตราการหลอมละลาย เนื้อหาที่สูงขึ้นจะเพิ่มอุณหภูมิการหลอมละลายและการใช้พลังงานที่ต้องการ

ออกไซด์โลหะอัลคาไล (เช่นNa₂o, Li₂o): ลดอุณหภูมิหลอมละลาย Li₂oเนื่องจากรัศมีไอออนิกขนาดเล็กและอิเลคโตรเนกาทิททิทเทอร์เกตสูงนั้นมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะและสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของแก้ว

2. แบทช์ก่อนการรักษา

การควบคุมความชื้น:

ความชื้นที่ดีที่สุด (3%~ 5%): เพิ่มความเปียกและปฏิกิริยาลดฝุ่นและการแยก;

ความชื้นมากเกินไป: ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการชั่งน้ำหนักและยืดเวลาการปรับ

การกระจายขนาดอนุภาค:

อนุภาคหยาบมากเกินไป: ลดพื้นที่สัมผัสปฏิกิริยายืดเวลาการหลอมละลาย

อนุภาคละเอียดมากเกินไป: นำไปสู่การรวมตัวกันและการดูดซับไฟฟ้าสถิตซึ่งขัดขวางการหลอมละลายที่สม่ำเสมอ

3. การจัดการ Cullet

Cullet ต้องสะอาดปราศจากสิ่งสกปรกและจับคู่ขนาดอนุภาคของวัตถุดิบสดเพื่อหลีกเลี่ยงการแนะนำฟองสบู่หรือสิ่งตกค้างที่ไม่ได้รับ

ⅱ. การออกแบบเตาหลอมและคุณสมบัติเชื้อเพลิง

1. การเลือกวัสดุทนไฟ

ความต้านทานการกัดเซาะอุณหภูมิสูง: ควรใช้อิฐเซอร์โคเนียมสูงและอิฐอิฐอิฐคอร์นัม (AZs) อิเล็กโตรเนียม (AZs) ในพื้นที่ของผนังสระว่ายน้ำก้นเตาและพื้นที่อื่น ๆ ที่สัมผัสกับของเหลวแก้วเพื่อลดความบกพร่องของหิน

ความเสถียรทางความร้อน: ต้านทานความผันผวนของอุณหภูมิและหลีกเลี่ยงการกระทบที่ทนไฟเนื่องจากแรงกระแทกด้วยความร้อน

2. ประสิทธิภาพเชื้อเพลิงและการเผาไหม้

ค่าความร้อนเป็นเชื้อเพลิงและบรรยากาศการเผาไหม้ (ออกซิไดซ์/ลด) จะต้องตรงกับองค์ประกอบของแก้ว ตัวอย่างเช่น:

ก๊าซธรรมชาติ/น้ำมันหนัก: ต้องมีการควบคุมอัตราส่วนเชื้อเพลิงอากาศที่แม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงซัลไฟด์ตกค้าง

การละลายไฟฟ้า: เหมาะสำหรับการหลอมละลายที่มีความแม่นยำสูง (เช่นแก้วออปติคัล) แต่ใช้พลังงานมากขึ้น

ⅲ- การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการหลอมละลาย

1. การควบคุมอุณหภูมิ

อุณหภูมิการหลอมละลาย (1450 ~ 1,500 ℃): การเพิ่มขึ้น 1 ℃อุณหภูมิสามารถเพิ่มอัตราการหลอมละลายได้ 1%แต่การกัดเซาะของวัสดุทนไฟเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า จำเป็นต้องมีความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและอายุการใช้งานอุปกรณ์

การกระจายอุณหภูมิ: การควบคุมการไล่ระดับสีในโซนเตาเผาที่แตกต่างกัน (การหลอมละลายการปรับการระบายความร้อน) เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น

2. บรรยากาศและความดัน

บรรยากาศออกซิไดซ์: ส่งเสริมการสลายตัวของสารอินทรีย์ แต่อาจทำให้การเกิดออกซิเดชันของซัลไฟด์ทวีความรุนแรงขึ้น

การลดบรรยากาศ: ยับยั้งFe³+ Coloration (สำหรับกระจกไม่มีสี) แต่ต้องหลีกเลี่ยงการสะสมคาร์บอน

เสถียรภาพความดันของเตา: แรงดันบวกเล็กน้อย (+2 ~ 5 pa) ป้องกันการบริโภคอากาศเย็นและทำให้มั่นใจได้ว่าการกำจัดฟอง

3. ตัวแทนและฟลักซ์

ฟลูออไรด์ (เช่นCAF₂): ลดความหนืดละลายและเร่งการกำจัดฟอง;

ไนเตรต (เช่นนาโน): ปล่อยออกซิเจนเพื่อส่งเสริมการปรับออกซิเดชั่น;

คอมโพสิตฟลักซ์ **: เช่นLi₂co₃ + Na₂co₃, อุณหภูมิหลอมละลายที่ลดลง

ⅳ- การตรวจสอบแบบไดนามิกของกระบวนการหลอมละลาย

1. ความหนืดหลอมละลายและความลื่นไหล

การตรวจสอบแบบเรียลไทม์โดยใช้เครื่องวัดการหมุนเพื่อปรับอุณหภูมิหรืออัตราส่วนฟลักซ์สำหรับเงื่อนไขการขึ้นรูปที่ดีที่สุด

2. ประสิทธิภาพการกำจัดฟอง

การสังเกตการกระจายฟองโดยใช้เอ็กซเรย์หรือเทคนิคการถ่ายภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพปริมาณตัวแทนปรับและความดันเตาเผา

ⅴ- ปัญหาทั่วไปและกลยุทธ์การปรับปรุง

บทสรุป

การหลอมแก้วเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันระหว่างวัตถุดิบอุปกรณ์และพารามิเตอร์กระบวนการ มันต้องมีการจัดการอย่างพิถีพิถันของการออกแบบองค์ประกอบทางเคมีการเพิ่มประสิทธิภาพขนาดอนุภาคการอัพเกรดวัสดุทนไฟและการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการแบบไดนามิก โดยการปรับฟลักซ์ทางวิทยาศาสตร์ทำให้สภาพแวดล้อมการหลอมละลายมีความเสถียร (อุณหภูมิ/ความดัน/บรรยากาศ) และใช้เทคนิคการปรับที่มีประสิทธิภาพประสิทธิภาพการหลอมละลายและคุณภาพของแก้วสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญในขณะที่การใช้พลังงานและต้นทุนการผลิตลดลง