De vigtigste procesfaktorer, der påvirker glassmeltning

De vigtigste procesfaktorer, der påvirker glassmeltning, strækker sig ud over selve smeltestadiet, da de er påvirket af for-smeltende forhold, såsom råmaterialkvalitet, cullet-behandling og -kontrol, brændstofegenskaber, ovnlodtrækkende materialer, ovntryk, atmosfære og udvælgelsen af ​​bøder. Nedenfor er en detaljeret analyse af disse faktorer:

Ⅰ. Forberedelse af råmateriale og kvalitetskontrol

1. Kemisk sammensætning af batch

SiO₂ og ildfaste forbindelser: Indholdet af SiO₂, Al₂o₃, Zro₂ og andre ildfaste forbindelser påvirker direkte smeltehastigheden. Højere indhold øger den krævede smeltetemperatur og energiforbrug.

Alkali metaloxider (f.eks. Na₂o, li₂o): Reducer smeltetemperaturen. Li₂o er på grund af sin lille ioniske radius og høj elektronegativitet især effektiv og kan forbedre glasets fysiske egenskaber.

2. batchforbehandling

Fugtkontrol:

Optimal fugt (3%~ 5%): Forbedrer befugtning og reaktion, reducerer støv og adskillelse;

Overdreven fugt: Årsager med vejning af fejl og forlængelse af bøder.

Partikelstørrelsesfordeling:

Overdreven grove partikler: reducerer reaktionskontaktområdet, forlænger smeltningstiden;

Overdreven fine partikler: fører til agglomeration og elektrostatisk adsorption, hvilket hindrer ensartet smeltning.

3. Cullet Management

Cullet skal være ren, fri for urenheder og matche partikelstørrelsen af ​​friske råvarer for at undgå at indføre bobler eller usmeltede rester.

Ⅱ. Ovndesignog brændstofegenskaber

1. Valg af ildfast materiale

Erosionsresistens med høj temperatur: Høje zirkoniumsten og elektrofuserede zirkoniumkorundumsten (AZ'er) skal bruges i området med poolvæggen, ovnbund og andre områder, der kommer i kontakt med glasvæsken, således at minimere stendefekter forårsaget af kemisk erosion og skurning.

Termisk stabilitet: Modstå temperatursvingning og undgå ildfast spalling på grund af termisk chok.

2. brændstof og forbrændingseffektivitet

Brændstofværdi og forbrændingsatmosfære (oxidation/reduktion) skal matche glaskompositionen. For eksempel:

Naturgas/tung olie: Kræver præcis kontrol af luft-brændstofforhold for at undgå sulfidrester;

Elektrisk smeltning: Velegnet til smeltning med høj præcision (f.eks.Optisk glas) men forbruger mere energi.

Ⅲ. Meltningsprocesparameteroptimering

1. temperaturstyring

Meltetemperatur (1450 ~ 1500 ℃): En 1 ℃ stigning i temperaturen kan hæve smeltehastigheden med 1%, men ildfast erosion fordobles. En balance mellem effektivitet og levetid er nødvendig.

Temperaturfordeling: Gradientkontrol i forskellige ovnzoner (smeltning, bining, afkøling) er vigtig for at undgå lokal overophedning eller usmeltede rester.

2. atmosfære og pres

Oxideringsatmosfære: fremmer organisk nedbrydning, men kan intensivere sulfidoxidation;

Reduktion af atmosfære: Undertrykker Fe³+ farve (til farveløst glas) men kræver at undgå kulstofaflejring;

Ovntrykstabilitet: let positivt tryk (+2 ~ 5 pa) forhindrer indtagelse af kold luft og sikrer fjernelse af boble.

3.Fineringsmidler og fluxer

Fluorider (f.eks. CAF₂): Reducer smelteviskositet og fremskyndet boblefjernelse;

Nitrater (f.eks. Nano₃): frigive ilt for at fremme oxidativ bøder;

Sammensatte fluxer **: f.eks. Li₂co₃ + na₂co₃, synergistisk lavere smeltetemperatur.

Ⅳ. Dynamisk overvågning af smeltningsprocessen

1. Smelt viskositet og fluiditet

Overvågning af realtid ved hjælp af rotationsviscometre til at justere temperatur- eller fluxforhold for optimale formningsbetingelser.

2. effektivitet af boblefjernelse

Observation af boblefordeling ved hjælp af røntgen- eller billeddannelsesteknikker til at optimere biningsagentens dosering og ovntryk.

Ⅴ. Almindelige problemer og forbedringsstrategier

Konklusion

Glassmeltning er et resultat af synergien mellem råvarer, udstyr og procesparametre. Det kræver omhyggelig styring af kemisk sammensætningsdesign, optimering af partikelstørrelse, ildfast materialeopgraderinger og dynamisk procesparameterkontrol. Ved videnskabeligt at justere fluxer, stabilisere smeltemiljøet (temperatur/tryk/atmosfære) og anvende effektive biningsteknikker, kan smelteffektivitet og glaskvalitet forbedres markant, mens energiforbrug og produktionsomkostninger reduceres.