عوامل العملية الرئيسية التي تؤثر على ذوبان الزجاج

تمتد عوامل العملية الرئيسية التي تؤثر على ذوبان الزجاج إلى ما بعد مرحلة الانصهار نفسها ، حيث تتأثر بظروف ما قبل الصلة مثل جودة المواد الخام والمعالجة والتحكم في الوقود وخصائص الوقود والمواد الحرارية للفرن وضغط الفرن والجو واختيار عوامل التغذية. فيما يلي تحليل مفصل لهذه العوامل:

ⅰ. إعداد المواد الخام ومراقبة الجودة

1. التركيب الكيميائي للدفعة

Sio₂ والمركبات الحرارية: محتوى Sio₂ ، al₂o₃ ، Zro₂ ، والمركبات الحرارية الأخرى يؤثر بشكل مباشر على معدل الذوبان. المحتوى الأعلى يزيد من درجة حرارة الانصهار المطلوبة واستهلاك الطاقة.

أكاسيد المعادن القلوية (على سبيل المثال ، na₂o ، li₂o): تقليل درجة حرارة الانصهار. Li₂o ، بسبب دائرة نصف قطرها الأيونية الصغيرة والكهربية العالية ، فعالة بشكل خاص ويمكن أن تحسن الخصائص الفيزيائية للزجاج.

2. الدفعة قبل العلاج

التحكم في الرطوبة:

الرطوبة المثلى (3 ٪ ~ 5 ٪): يعزز الترطيب والرد ، ويقلل من الغبار والفصل ؛

الرطوبة المفرطة: تسبب الأخطاء في وزن وتطيل الوقت.

توزيع حجم الجسيمات:

الجزيئات الخشنة المفرطة: يقلل من منطقة التلامس التفاعل ، ويتم إطالة وقت الذوبان ؛

الجزيئات الدقيقة المفرطة: يؤدي إلى التكتل والامتصاص الإلكتروستاتيكي ، مما يعيق ذوبان موحد.

3

يجب أن تكون كليت نظيفة وخالية من الشوائب ، وتتناسب مع حجم الجسيمات للمواد الخام الطازجة لتجنب إدخال الفقاعات أو البقايا غير المليئة بالمرض.

ⅱ. تصميم الفرنوخصائص الوقود

1. اختيار المواد الحرارية

مقاومة التآكل عالية الحرارة: يجب استخدام طوب الزركونيوم العالي والطوب الزركونيوم المزيج الكهربائي (AZs) في منطقة جدار المسبح ، أسفل الفرن ومناطق أخرى تتلامس مع السائل الزجاجي ، وذلك لتقليل عيوب الحجر الناتجة عن التآكل الكيميائي والتمسك.

الاستقرار الحراري: مقاومة تقلبات درجة الحرارة وتجنب الاندفاع الحراري بسبب الصدمة الحرارية.

2. كفاءة الوقود والاحتراق

يجب أن يتطابق قيمة الحرارية الحرارية والاحتراق (الأكسدة/تقليل) مع تكوين الزجاج. على سبيل المثال:

الغاز الطبيعي/الزيت الثقيل: يتطلب التحكم الدقيق لنسبة الوقود في الهواء لتجنب بقايا الكبريتيد ؛

ذوبان كهربائي: مناسب للذوبان عالي الدقة (على سبيل المثال ،الزجاج البصري) ولكن يستهلك المزيد من الطاقة.

ⅲ. تحسين معلمة عملية الذوبان

1. التحكم في درجة الحرارة

درجة حرارة الانصهار (1450 ~ 1500 ℃): يمكن أن ترفع زيادة درجة الحرارة 1 ℃ معدل الذوبان بنسبة 1 ٪ ، ولكن تآكل التآكل الحراري. التوازن بين الكفاءة وعمر المعدات ضروري.

توزيع درجة الحرارة: يعد التحكم في التدرج في مناطق فرن مختلفة (ذوبان ، غرامات ، تبريد) ضروريًا لتجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية أو المخلفات غير المرتبطة.

2. الجو والضغط

الجو المؤكسد: يعزز التحلل العضوي ولكنه قد يكثف أكسدة الكبريتيد ؛

تقليل الجو: قمع تلوين Fe³+ (للزجاج عديمة اللون) ولكنه يتطلب تجنب ترسب الكربون ؛

ثبات ضغط الفرن: الضغط الإيجابي الطفيف (+2 ~ 5 PA) يمنع تناول الهواء البارد ويضمن إزالة الفقاعة.

3. الوكلاء والتدفقات

Fluorides (EG ، Caf₂): تقليل اللزوجة الذائبة وتسريع إزالة الفقاعة ؛

النترات (على سبيل المثال ، nano₃): إطلاق الأكسجين لتعزيز الزهور المؤكسد ؛

تدفقات مركبة **: على سبيل المثال ، li₂co₃ + na₂co₃ ، درجة حرارة الانصهار المنخفضة بشكل تآزري.

ⅳ. المراقبة الديناميكية لعملية الانصهار

1. تذوب اللزوجة والسيولة

المراقبة في الوقت الفعلي باستخدام أجهزة اللزوجة الدورانية لضبط درجة الحرارة أو نسب التدفق لظروف التكوين المثلى.

2. كفاءة إزالة الفقاعات

مراقبة توزيع الفقاعة باستخدام تقنيات الأشعة السينية أو التصوير لتحسين جرعة وكيل العمل وضغط الفرن.

ⅴ. القضايا المشتركة واستراتيجيات التحسين

خاتمة

ذوبان الزجاج هو نتيجة للتآزر بين المواد الخام والمعدات ومعلمات العملية. يتطلب إدارة دقيقة لتصميم التركيب الكيميائي ، وتحسين حجم الجسيمات ، وترقيات المواد الحرارية ، والتحكم في معلمة العملية الديناميكية. من خلال ضبط التدفقات العلمية ، يمكن تحسين استقرار بيئة الانصهار (درجة الحرارة/الضغط/الغلاف الجوي) ، وتوظيف تقنيات غرامة فعالة ، وكفاءة الانصهار وجودة الزجاج يمكن تحسينها بشكل كبير ، في حين يتم تقليل استهلاك الطاقة وإنتاجها.