Galvenie procesa faktori, kas ietekmē stikla kausēšanu, pārsniedz pašu kausēšanas stadiju, jo tos ietekmē iepriekšēja kausēšanas apstākļi, piemēram, izejvielu kvalitāte, kulletes apstrāde un kontrole, degvielas īpašības, krāsns ugunsizturīgi materiāli, krāsns spiediens, atmosfēra un smalku līdzekļu izvēle. Zemāk ir detalizēta šo faktoru analīze:
ⅠApvidū Izejvielu sagatavošana un kvalitātes kontrole
1. Partijas ķīmiskais sastāvs
Sio₂ un ugunsizturīgi savienojumi: Sio₂, al₂o₃, Zro₂ un citu ugunsizturīgu savienojumu saturs tieši ietekmē kušanas ātrumu. Lielāks saturs palielina nepieciešamo kušanas temperatūru un enerģijas patēriņu.
Sārmu metāla oksīdi (piemēram, na₂o, li₂o): samazināt kušanas temperatūru. Li₂o tā mazā jonu rādiusa un augstās elektronegativitātes dēļ ir īpaši efektīvs un var uzlabot stikla fizikālās īpašības.
2. Partija priekšapstrāde
Mitruma kontrole:
Optimāls mitrums (3%~ 5%): uzlabo mitrināšanu un reakciju, samazina putekļus un segregāciju;
Pārmērīgs mitrums: izraisa svēršanas kļūdas un pagarina soda laiku.
Daļiņu lieluma sadalījums:
Pārmērīgas rupjas daļiņas: samazina reakcijas saskares zonu, pagarina kausēšanas laiku;
Pārmērīgas smalkās daļiņas: noved pie aglomerācijas un elektrostatiskās adsorbcijas, kavējot vienmērīgu kausēšanu.
3. Kulletu pārvaldība
Kullenai jābūt tīrai, bez piemaisījumiem un jāatbilst svaigu izejvielu daļiņu lielumam, lai izvairītos no burbuļu vai nenamelītu atlikumu ieviešanas.
Ⅱ. Krāsns dizainsun degvielas īpašības
1. Ugunsizturīga materiāla izvēle
Augstas temperatūras izturība pret eroziju: Augsta cirkonija ķieģeļi un elektrofizēti cirkonija korunduma ķieģeļi (AZ) jāizmanto baseina sienas, krāsns dibena un citās zonās, kas nonāk saskarē ar stikla šķidrumu, lai samazinātu akmens defektus, ko izraisa ķīmiska erozija un mazgāšana.
Termiskā stabilitāte: izturieties pret temperatūras svārstībām un izvairieties no ugunsizturīgas spriešanas termiskā šoka dēļ.
2. Degvielas un sadegšanas efektivitāte
Degvielas kaloriskā vērtībai un sadedzināšanas atmosfērai (oksidējošai/reducējošai) jābūt atbilstošai stikla sastāvam. Piemēram:
Dabasgāze/smagā eļļa: nepieciešama precīza gaisa un degvielas attiecības kontrole, lai izvairītos no sulfīda atlikumiem;
Elektriskā kausēšana: piemērota augstas precizitātes kausēšanai (piemēram,optiskais stikls) Bet patērē vairāk enerģijas.
ⅢApvidū Kušanas procesa parametru optimizācija
1. Temperatūras kontrole
Kušanas temperatūra (1450 ~ 1500 ℃): 1 ℃ temperatūras paaugstināšanās var palielināt kušanas ātrumu par 1%, bet ugunsizturīgā erozija dubultojas. Nepieciešams līdzsvars starp efektivitāti un aprīkojumu.
Temperatūras sadalījums: gradienta kontrole dažādās krāsns zonās (kausēšana, soda nauda, dzesēšana) ir būtiska, lai izvairītos no vietējiem pārkaršanas vai bezmelētām atlikumiem.
2. atmosfēra un spiediens
Oksidējoša atmosfēra: veicina organisko sadalīšanos, bet var pastiprināt sulfīdu oksidāciju;
Atmosfēras samazināšana: nomāc Fe³+ krāsojumu (bezkrāsainam stiklam), bet prasa izvairīties no oglekļa nogulsnēšanās;
Krāsns spiediena stabilitāte: neliels pozitīvs spiediens (+2 ~ 5 Pa) novērš aukstā gaisa uzņemšanu un nodrošina burbuļa noņemšanu.
3.Fining aģenti un plūsmas
Fluorīdi (piemēram, CAF₂): samazināt kausējuma viskozitāti un paātrināt burbuļa noņemšanu;
Nitrāti (piemēram, nano₃): izdaliet skābekli, lai veicinātu oksidatīvo sodu;
Kompozīta plūsmas **: piemēram, li₂co₃ + na₂co₃, sinerģiski zemāka kušanas temperatūra.
ⅣApvidū Kušanas procesa dinamiska uzraudzība
1. Kūst viskozitāte un plūstamība
Reāllaika uzraudzība, izmantojot rotācijas vīzometrus, lai pielāgotu temperatūras vai plūsmas attiecības optimāliem veidošanas apstākļiem.
2. burbuļu noņemšanas efektivitāte
Burbuļu sadalījuma novērošana, izmantojot rentgena vai attēlveidošanas paņēmienus, lai optimizētu smalkās vielas devas un krāsns spiedienu.
ⅤApvidū Kopīgas problēmas un uzlabošanas stratēģijas
| Problēmas | Galvenais iemesls | Šķīdums |
| Stikla akmeņi (nenozīmīgas daļiņas) | Rupjas daļiņas vai slikta sajaukšana | Optimizēt daļiņu lielumu, uzlabot iepriekšēju sajaukšanu |
| Atlikušie burbuļi | Nepietiekams soda līdzeklis vai spiediena svārstības | Palieliniet fluora devu, stabilizējiet krāsns spiedienu |
| Smaga ugunsizturīga erozija | Pārmērīga temperatūra vai neatbilstīgi materiāli | Izmantojiet augstas cirkonijas ķieģeļus, samaziniet temperatūras slīpumus |
| Svītras un defekti | Nepietiekama homogenizācija | Pagarināt homogenizācijas laiku, optimizēt maisīšanu |
Secinājums
Stikla kausēšana ir sinerģijas rezultāts starp izejvielām, aprīkojumu un procesa parametriem. Tas prasa rūpīgu ķīmiskā sastāva dizaina, daļiņu lieluma optimizācijas, ugunsizturīgu materiālu jaunināšanas un dinamiskās procesa parametru kontroles pārvaldību. Zinātniski pielāgojot plūsmas, stabilizējot kušanas vidi (temperatūra/spiediens/atmosfēra) un izmantojot efektīvas smalkās metodes, kušanas efektivitāti un stikla kvalitāti var ievērojami uzlabot, savukārt enerģijas patēriņš un ražošanas izmaksas tiek samazinātas.
Pasta laiks: 2014.-145. Marts
