Pagrindiniai proceso veiksniai, darantys įtaką stiklo tirpimui, apima ne tik pačios lydymosi stadiją, nes jiems įtakos turi prieš išlydymo sąlygos, tokios kaip žaliavų kokybė, gydymas skerdenimis ir kontrolė, degalų savybės, krosnies ugniai atsparios medžiagos, krosnies slėgis, atmosfera ir baudos agentų pasirinkimas. Žemiau yra išsami šių veiksnių analizė:
Ⅰ. Žaliavų paruošimas ir kokybės kontrolė
1. Siektos partijos cheminė sudėtis
SIO₂ ir ugniai atsparios junginės: SiO₂, Al₂o₃, Zro₂ ir kitų ugniai atsparių junginių kiekis tiesiogiai veikia lydymosi greitį. Didesnis kiekis padidina reikiamą lydymosi temperatūrą ir energijos sąnaudas.
Šarminių metalų oksidai (pvz., Na₂o, li₂o): sumažinkite lydymosi temperatūrą. Li₂o dėl savo mažo joninio spindulio ir didelio elektronegatyvumo yra ypač efektyvus ir gali pagerinti stiklo fizines savybes.
2. Pilno išankstinis apdorojimas
Drėgmės kontrolė:
Optimali drėgmė (3%~ 5%): sustiprina drėkinimą ir reakciją, sumažina dulkes ir segregaciją;
Per didelis drėgmė: sukelia sveriančių klaidų ir prailginančių baudų laiką.
Dalelių dydžio pasiskirstymas:
Per didelės šiurkščios dalelės: sumažina reakcijos kontaktinę plotą, prailgina lydymosi laiką;
Per didelės smulkios dalelės: sukelia aglomeraciją ir elektrostatinę adsorbciją, trukdančią vienodai tirpdyti.
3. Cullet valdymas
Cullet turi būti švarus, be priemaišų ir atitikti šviežių žaliavų dalelių dydį, kad būtų išvengta burbuliukų ar nemandagių likučių.
Ⅱ. Krosnies dizainasir degalų savybės
1. Ugniai atsparios medžiagos pasirinkimas
Aukštos temperatūros erozijos atsparumas: Aukštos cirkonio plytos ir elektrai, cirkonio korundumo plytos (AZ) turėtų būti naudojamos baseino sienos, krosnies dugno ir kitų sričių, liečiančių su stikliniu skysčiu, srityje, kad būtų sumažintos akmens defektai, kuriuos sukelia cheminė erozija ir šveitimas.
Šilumos stabilumas: atsispirkite temperatūros svyravimui ir venkite ugniai atsparios spragos dėl šiluminio smūgio.
2. Degalų ir degimo efektyvumas
Degalų kalorijos vertė ir degimo atmosfera (oksiduojanti/redukuojanti) turi atitikti stiklo sudėtį. Pavyzdžiui:
Gamtinės dujos/sunkioji aliejus: reikalinga tiksli oro ir degalų santykio kontrolė, kad būtų išvengta sulfidų liekanų;
Elektrinis tirpimas: tinkamas tirpimui aukšto tikslumui (pvz.,Optinis stiklas), bet sunaudoja daugiau energijos.
Ⅲ. Lydymosi proceso parametrų optimizavimas
1. Temperatūros valdymas
Lydymo temperatūra (1450 ~ 1500 ℃): 1 ℃ Temperatūros padidėjimas gali padidinti lydymosi greitį 1%, tačiau ugniai atsparios erozijos dvigubai. Būtina pusiausvyra tarp efektyvumo ir įrangos gyvenimo trukmės.
Temperatūros pasiskirstymas: Gradiento kontrolė skirtingose krosnies zonose (lydymas, baudos, aušinimas) yra būtina, kad būtų išvengta vietinių perkaitimo ar nemandagių likučių.
2. Atmosfera ir slėgis
Oksiduojanti atmosfera: skatina organinį skilimą, tačiau gali sustiprinti sulfido oksidaciją;
Sumažinus atmosferą: slopina Fe³+ spalvą (bespalviam stiklui), tačiau reikia išvengti anglies nusėdimo;
Krosnies slėgio stabilumas: nedidelis teigiamas slėgis (+2 ~ 5 PA) apsaugo nuo šalto oro suvartojimo ir užtikrina burbulo pašalinimą.
3. Finorių agentai ir srautai
Fluoridai (pvz., CAF₂): sumažinkite lydymosi klampumą ir pagreitinkite burbulo pašalinimą;
Nitratai (pvz., Nano₃): išlaisvinkite deguonį, kad skatintumėte oksidacinę baudą;
Sudėtiniai srautai **: EG, Li₂co₃ + Na₂co₃, sinergiškai žemesnė lydymosi temperatūra.
Ⅳ. Dinaminis lydymosi proceso stebėjimas
1. Ištirpkite klampumą ir sklandumą
Realiojo laiko stebėjimas naudojant sukimosi viskociklius, kad būtų galima sureguliuoti temperatūros ar srauto santykį optimalioms formavimo sąlygoms.
2. Burbulų pašalinimo efektyvumas
Burbulų pasiskirstymo stebėjimas naudojant rentgeno arba vaizdo gavimo būdus, siekiant optimizuoti baudos agento dozę ir krosnies slėgį.
Ⅴ. Bendros problemos ir tobulinimo strategijos
| Problemos | Pagrindinė priežastis | Sprendimas |
| Stikliniai akmenys (nemalonios dalelės) | Šiurkščios dalelės arba prastas maišymas | Optimizuokite dalelių dydį, padidinkite išankstinį sumaišymą |
| Likučiai burbuliukai | Nepakankamas baudos agentas ar slėgio svyravimai | Padidinkite fluoro dozę, stabilizuokite krosnies slėgį |
| Sunki ugniai atsparios erozija | Per didelė temperatūra ar nesutapusios medžiagos | Naudokite aukštos zirconijos plytas, sumažinkite temperatūros gradientus |
| Dryželiai ir defektai | Nepakankama homogenizacija | Pratęskite homogenizacijos laiką, optimizuokite maišymą |
Išvada
Stiklo tirpimas yra žaliavų, įrangos ir proceso parametrų sinergijos rezultatas. Tam reikia kruopščiai valdyti cheminės kompozicijos projektą, dalelių dydžio optimizavimą, ugniai atsparių medžiagų atnaujinimus ir dinaminio proceso parametrų valdymą. Moksliškai koreguojant srautus, stabilizuojant lydymosi aplinką (temperatūra/slėgis/atmosfera) ir naudojant efektyvius baudos būdus, lydymosi efektyvumą ir stiklo kokybę galima žymiai pagerinti, o energijos suvartojimas ir gamybos išlaidos sumažėja.
Pašto laikas: 2014 m. Kovo 14 d
