Hovedprosessfaktorene som påvirker glasssmelting

Hovedprosessfaktorene som påvirker glasssmelting strekker seg utover selve smeltetrinnet, ettersom de blir påvirket av forhåndsmeltingforhold som råstoffkvalitet, kullbehandling og kontroll, drivstoffegenskaper, ovnens ildfaste materialer, ovnstrykk, atmosfære og valg av bøteremidler. Nedenfor er en detaljert analyse av disse faktorene:

Ⅰ. Råstoffforberedelse og kvalitetskontroll

1. Kjemisk sammensetning av batch

SiO₂ og ildfaste forbindelser: Innholdet i Sio₂, Al₂o₃, Zro₂ og andre ildfaste forbindelser påvirker direkte smeltehastigheten. Høyere innhold øker den nødvendige smeltetemperaturen og energiforbruket.

Alkali metalloksider (f.eks. Na₂o, li₂o): Reduser smeltetemperaturen. På grunn av sin lille ioniske radius og høy elektronegativitet, er li₂o spesielt effektiv og kan forbedre de fysiske egenskapene til glass.

2. Batchforbehandling

Fuktkontroll:

Optimal fuktighet (3%~ 5%): forbedrer fukting og reaksjon, reduserer støv og segregering;

Overdreven fuktighet: Årsaker veier feil og forlenger bøterid.

Partikkelstørrelsesfordeling:

Overdreven grove partikler: Reduserer reaksjonskontaktområdet, forlenger smeltetid;

Overdreven fine partikler: fører til agglomerering og elektrostatisk adsorpsjon, som hindrer ensartet smelting.

3. Cullet Management

Cullet må være ren, fri for urenheter og samsvare med partikkelstørrelsen på ferske råvarer for å unngå å innføre bobler eller ikke -smeltede rester.

Ⅱ. Ovndesignog drivstoffegenskaper

1. Valg av ildfaste materialer

Erosjonsmotstand med høy temperatur: Høye zirkoniumstein og elektrobuserte zirkoniums korundstein (AZs) skal brukes i området av bassengveggen, ovnbunnen og andre områder som kommer i kontakt med glassvæsken, for å minimere steinfeil forårsaket av kjemisk erosjon og skuring.

Termisk stabilitet: Motstå temperatursvingning og unngå ildfast spalling på grunn av termisk sjokk.

2. Drivstoff- og forbrenningseffektivitet

Drivstofflegemorverdi og forbrenningsatmosfære (oksidasjon/reduksjon) må samsvare med glasskomposisjonen. For eksempel:

Naturgass/tung olje: Krever presis kontroll av luft-drivstoffforhold for å unngå sulfidrester;

Elektrisk smelting: Passer for smelting med høy presisjon (f.eks.Optisk glass) men bruker mer energi.

Ⅲ. Smelteprosessparameteroptimalisering

1. Temperaturkontroll

Smeltetemperatur (1450 ~ 1500 ℃): En 1 ℃ økning i temperaturen kan øke smeltefrekvensen med 1%, men ildfast erosjon dobler. En balanse mellom effektivitet og levetid for utstyr er nødvendig.

Temperaturfordeling: Gradientkontroll i forskjellige ovnssoner (smelting, bøtning, kjøling) er avgjørende for å unngå lokale overoppheting eller usmeltede rester.

2. atmosfære og press

Oksidiserende atmosfære: Fremmer organisk nedbrytning, men kan intensivere sulfidoksidasjon;

Redusere atmosfære: undertrykker Fe³+ farging (for fargeløst glass), men krever å unngå karbonavsetning;

Ovnstrykkstabilitet: Litt positivt trykk (+2 ~ 5 PA) forhindrer kaldt luftinntak og sikrer fjerning av boble.

3. Finingsmidler og flukser

Fluorider (f.eks. CAF₂): Reduser smelteviskositeten og akselererer fjerning av boble;

Nitrater (f.eks. Nano₃): frigjør oksygen for å fremme oksidativ fating;

Sammensatte flukser **: f.eks. Li₂co₃ + Na₂co₃, synergistisk lavere smeltetemperatur.

Ⅳ. Dynamisk overvåking av smelteprosessen

1. smelte viskositet og fluiditet

Sanntidsovervåking ved bruk av rotasjonsviskometre for å justere temperatur- eller fluksforhold for optimale formingsforhold.

2. Effektivitet av boblefjerning

Observasjon av boblefordeling ved bruk av røntgen- eller avbildningsteknikker for å optimalisere Fining Agent dosering og ovnstrykk.

Ⅴ. Vanlige problemer og forbedringsstrategier

Konklusjon

Glasssmelting er et resultat av synergien mellom råvarer, utstyr og prosessparametere. Det krever grundig styring av kjemisk sammensetningsdesign, optimalisering av partikkelstørrelse, ildfaste materialoppgraderinger og dynamisk prosessparameterkontroll. Ved å vitenskapelig justere flukser, stabilisere det smeltemiljøet (temperatur/trykk/atmosfære) og bruke effektive biningsteknikker, kan smelteffektivitet og glasskvalitet forbedres betydelig, mens energiforbruket og produksjonskostnadene reduseres.