גורמי התהליך העיקריים המשפיעים על התכה של זכוכית

גורמי התהליך העיקריים המשפיעים על התכה מזכוכית נמשכים מעבר לשלב ההיתוך עצמו, מכיוון שהם מושפעים מתנאים של ההפצה לפני איכות חומר הגלם, טיפול ובקרה של פולט, תכונות דלק, חומרי עקשן תנור, לחץ תנור, אווירה ובחירת חומרי קנסות. להלן ניתוח מפורט של גורמים אלה:

Ⅰו הכנת חומרי גלם ובקרת איכות

1. הרכב כימי של אצווה

SiO₂ ותרכובות עקשן: התוכן של SiO₂, al₂o₃, zro₂ ותרכובות עקשן אחרות משפיע ישירות על קצב ההיתוך. תוכן גבוה יותר מגדיל את טמפרטורת ההיתוך והצריכה האנרגטית הנדרשת.

תחמוצות מתכת אלקליות (למשל, Na₂o, li₂o): הפחיתו את טמפרטורת ההיתוך. Li₂o, בשל הרדיוס היוני הקטן שלו ואלקטרונגטיביות גבוהה, יעיל במיוחד ויכול לשפר את התכונות הפיזיות של הזכוכית.

2. טיפול לפני אצווה

בקרת לחות:

לחות אופטימלית (3%~ 5%): משפר את הרטבה והתגובה, מפחית אבק והפרדה;

לחות מוגזמת: גורם לטעויות שקילה ומאריך את זמן הקנסות.

חלוקת גודל החלקיקים:

חלקיקים גסים מוגזמים: מפחית את אזור המגע התגובה, מאריך את זמן ההיתוך;

חלקיקים עדינים מוגזמים: מוביל לאגרומציה ולספיחה אלקטרוסטטית, מעכבים התכה אחידה.

3. ניהול קולט

על הקול להיות נקי, נטול זיהומים, ולהתאים את גודל החלקיקים של חומרי גלם טריים כדי להימנע מהכנסת בועות או שאריות לא מוסות.

Ⅱ. עיצוב תנורותכונות דלק

1. בחירת חומר עקשן

יש להשתמש בעמידות לשחיקה בטמפרטורה גבוהה: לבני זירקוניום גבוהות ולבני זירקוניום קורונדום (AZ) יש להשתמש באזור קיר הבריכה, תחתית הכבשן ואזורים אחרים שנמצאים במגע עם נוזל הזכוכית, כדי למזער את מראיות האבן הנגרמות כתוצאה משחיקה כימית וסריקה.

יציבות תרמית: התנגדו לתנודת טמפרטורה והימנעו מתפוגג עקשן בגלל הלם תרמי.

2. יעילות דלק ובעירה

ערך דלק קלורי ואווירת בעירה (חמצון/הפחתה) חייבים להתאים להרכב הזכוכית. לְדוּגמָה:

גז טבעי/שמן כבד: דורש בקרת יחס מדויק של דלק אוויר כדי להימנע משקעים גופריים;

התכה חשמלית: מתאימה להתכה ברמה גבוהה (למשל,זכוכית אופטית) אבל צורך יותר אנרגיה.

Ⅲו אופטימיזציה של פרמטרים של תהליך התכה

1. בקרת טמפרטורה

טמפרטורת התכה (1450 ~ 1500 ℃): עלייה של 1 ℃ בטמפרטורה יכולה להעלות את קצב ההיתוך ב -1%, אך שחיקה עקשן מכפילה. יש צורך באיזון בין יעילות ותוחלת חיים של ציוד.

חלוקת טמפרטורה: בקרת שיפוע באזורי תנור שונים (התכה, קנסות, קירור) חיונית כדי להימנע מחימום יתר מקומי או שאריות לא מוסות.

2. אווירה ולחץ

אטמוספרה מחמצנת: מקדם פירוק אורגני אך עשוי להעצים את חמצון הגופרית;

הפחתת האווירה: מדכא Fe אק והצבעוני (לזכוכית חסרת צבע) אך דורש הימנעות מתצהיר פחמן;

יציבות לחץ תנור: לחץ חיובי קל (+2 ~ 5 Pa) מונע צריכת אוויר קר ומבטיח הסרת בועה.

3. סוכני זין ושטפים

פלואורידים (למשל, CAF₂): הפחיתו את צמיגות ההמסה והאיצו את הסרת הבועה;

חנקות (למשל, ננו): שחרר חמצן לקידום קנסות חמצוניים;

שטפים מורכבים **: למשל, li₂co₃ + na₂co₃, טמפרטורת התכה נמוכה יותר בסינרגיה.

Ⅳו ניטור דינאמי אחר תהליך ההיתוך

1. נמס צמיגות ונזילות

ניטור בזמן אמת באמצעות ויסקומטרים סיבוביים כדי להתאים יחסי טמפרטורה או שטף לתנאי יצירת אופטימליים.

2. יעילות הסרת הבועה

תצפית על חלוקת בועות באמצעות טכניקות רנטגן או הדמיה כדי לייעל את מינון סוכן הקנסות ולחץ הכבשן.

Ⅴו סוגיות נפוצות ואסטרטגיות שיפור

מַסְקָנָה

התכה זכוכית היא תוצאה של הסינרגיה בין חומרי גלם, ציוד ופרמטרים לתהליכים. זה דורש ניהול קפדני של תכנון הרכב כימי, אופטימיזציה של גודל החלקיקים, שדרוגי חומרים עקשן ובקרת פרמטר תהליכים דינאמיים. על ידי התאמה מדעית של שטפים, ייצוב סביבת ההיתוך (טמפרטורה/לחץ/אטמוספרה), והפעלת טכניקות קנס יעילות, ניתן לשפר באופן משמעותי את יעילות ההיתוך ואיכות הזכוכית, ואילו עלויות צריכת האנרגיה והייצור מופחתות.