ziņas

E-stikls (bez sārmiem nesaturoša stikla šķiedra)Ražošana cisternu krāsnīs ir sarežģīts, augstas temperatūras kausēšanas process. Kušanas temperatūras profils ir kritisks procesa kontroles punkts, kas tieši ietekmē stikla kvalitāti, kausēšanas efektivitāti, enerģijas patēriņu, krāsns kalpošanas laiku un galīgo šķiedras veiktspēju. Šis temperatūras profils galvenokārt tiek panākts, regulējot liesmas raksturlielumus un elektrisko pastiprinājumu.

I. E-stikla kušanas temperatūra

1. Kušanas temperatūras diapazons:

E-stikla pilnīgai kausēšanai, dzidrināšanai un homogenizācijai parasti ir nepieciešamas ārkārtīgi augstas temperatūras. Tipiskā kušanas zonas (karstā punkta) temperatūra parasti ir no 1500 °C līdz 1600 °C.

Konkrētā mērķa temperatūra ir atkarīga no:

* Partijas sastāvs: specifiskas formulas (piemēram, fluora klātbūtne, augsts/zems bora saturs, titāna klātbūtne) ietekmē kušanas īpašības.

* Krāsns konstrukcija: krāsns tips, izmērs, izolācijas efektivitāte un degļu izvietojums.

* Ražošanas mērķi: vēlamais kušanas ātrums un stikla kvalitātes prasības.

* Ugunsizturīgi materiāli: Ugunsizturīgu materiālu korozijas ātrums augstās temperatūrās ierobežo augšējo temperatūru.

Dzidrināšanas zonas temperatūra parasti ir nedaudz zemāka par karstā punkta temperatūru (aptuveni par 20–50 °C zemāka), lai atvieglotu burbuļu noņemšanu un stikla homogenizāciju.

Darba gala (priekšējās pavarda) temperatūra ir ievērojami zemāka (parasti 1200 °C–1350 °C), kas stikla kausējumam nodrošina atbilstošu viskozitāti un stabilitāti stiepšanai.

2. Temperatūras kontroles nozīme:

* Kušanas efektivitāte: Pietiekami augsta temperatūra ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu pilnīgu šihtas materiālu (kvarca smilšu, pirofilīta, borskābes/kolemanīta, kaļķakmens u. c.) reakciju, smilšu graudu pilnīgu izšķīšanu un pilnīgu gāzu izdalīšanos. Nepietiekama temperatūra var izraisīt "izejvielu" atlikumu (neizkusušas kvarca daļiņas), akmeņu un palielināta burbuļu veidošanos.

* Stikla kvalitāte: augsta temperatūra veicina stikla kausējuma dzidrināšanu un homogenizāciju, samazinot defektus, piemēram, auklas, burbuļus un akmentiņus. Šie defekti nopietni ietekmē šķiedru izturību, lūzuma ātrumu un nepārtrauktību.

* Viskozitāte: Temperatūra tieši ietekmē stikla kausējuma viskozitāti. Šķiedru vilkšanai stikla kausējumam jābūt noteiktā viskozitātes diapazonā.

* Ugunsizturīgu materiālu korozija: Pārmērīgi augsta temperatūra ievērojami paātrina krāsns ugunsizturīgo materiālu (īpaši elektrokausētu AZS ķieģeļu) koroziju, saīsinot krāsns kalpošanas laiku un potenciāli radot ugunsizturīgus akmeņus.

* Enerģijas patēriņš: Augstas temperatūras uzturēšana ir galvenais enerģijas patēriņa avots tvertņu krāsnīs (parasti tā veido vairāk nekā 60% no kopējā ražošanas enerģijas patēriņa). Precīza temperatūras kontrole, lai izvairītos no pārmērīgas temperatūras, ir enerģijas taupīšanas atslēga.

II. Liesmas regulēšana

Liesmas regulēšana ir galvenais līdzeklis kušanas temperatūras sadalījuma kontrolei, efektīvas kušanas panākšanai un krāsns konstrukcijas (īpaši vainaga) aizsardzībai. Tās galvenais mērķis ir radīt ideālu temperatūras lauku un atmosfēru.

1. Galvenie regulēšanas parametri:

* Degvielas un gaisa attiecība (stehiometriskā attiecība) / skābekļa un degvielas attiecība (skābekļa-degvielas sistēmām):

* Mērķis: Panākt pilnīgu sadegšanu. Nepilnīga sadegšana izšķiež degvielu, pazemina liesmas temperatūru, rada melnus dūmus (kvēpus), kas piesārņo stikla kausējumu un aizsprosto regeneratorus/siltummaiņus. Pārmērīgs gaiss aizvada ievērojamu siltuma daudzumu, samazinot termisko efektivitāti un var pastiprināt vainaga oksidācijas koroziju.

* Regulēšana: Precīzi kontrolējiet gaisa un degvielas attiecību, pamatojoties uz dūmgāzu analīzi (O₂, CO saturs).E-stiklsTvertņu krāsnis parasti uztur dūmgāzu O₂ saturu aptuveni 1–3% apmērā (nedaudz pozitīva spiediena sadegšana).

* Atmosfēras ietekme: Gaisa un degvielas attiecība ietekmē arī krāsns atmosfēru (oksidējoša vai reducējoša), kam ir neliela ietekme uz noteiktu šihtas komponentu (piemēram, dzelzs) uzvedību un stikla krāsu. Tomēr E-stikla gadījumā (kam nepieciešama bezkrāsaina caurspīdība) šī ietekme ir relatīvi neliela.

* Liesmas garums un forma:

* Mērķis: Izveidot liesmu, kas pārklāj kausējuma virsmu, ir ar noteiktu stingrību un labu izkliedējamību.

* Gara liesma pret īsu liesmu:

* Gara liesma: aptver lielu platību, temperatūras sadalījums ir relatīvi vienmērīgs un rada mazāku termisko triecienu kronim. Tomēr lokālie temperatūras maksimumi var nebūt pietiekami augsti, un iekļūšana partijas "urbšanas" zonā var būt nepietiekama.

* Īsa liesma: spēcīga stingrība, augsta lokāla temperatūra, spēcīga iekļūšana partijas slānī, kas veicina "izejvielu" ātru kušanu. Tomēr pārklājums ir nevienmērīgs, viegli izraisot lokālu pārkaršanu (izteiktākus karstos punktus) un ievērojamu termisko šoku vainagam un krūšu sienai.

* Regulēšana: tiek panākta, regulējot degļa pistoles leņķi, degvielas/gaisa izejas ātrumu (impulsa attiecību) un virpuļa intensitāti. Mūsdienu cisternu krāsnīs bieži tiek izmantoti daudzpakāpju regulējami degļi.

* Liesmas virziens (leņķis):

* Mērķis: Efektīvi pārnest siltumu uz masu un stikla kausējuma virsmu, izvairoties no tiešas liesmas iedarbības uz vainaga vai krūšu sienas.

* Regulēšana: noregulējiet degļa pistoles slīpuma (vertikālo) un pagrieziena (horizontālo) leņķi.

* Leņķis: Ietekmē liesmas mijiedarbību ar šihtas kaudzi (“laizot šihtu”) un kausējuma virsmas pārklājumu. Pārāk mazs leņķis (liesma pārāk vērsta uz leju) var noberzt kausējuma virsmu vai šihtas kaudzi, izraisot pārnesi, kas korodē krūšu sienu. Pārāk liels leņķis (liesma pārāk vērsta uz augšu) izraisa zemu termisko efektivitāti un pārmērīgu vainaga uzkaršanu.

* Novirzes leņķis: ietekmē liesmas sadalījumu visā krāsns platumā un karstā punkta pozīciju.

2. Liesmas regulēšanas mērķi:

* Racionāla karstā punkta izveide: augstākās temperatūras zonu (karsto punktu) izveidojiet kausēšanas tvertnes aizmugurējā daļā (parasti aiz izlietnes). Šī ir kritiskā vieta stikla dzidrināšanai un homogenizācijai, un tā darbojas kā “dzinējs”, kas kontrolē stikla kausējuma plūsmu (no karstā punkta uz partijas lādētāju un darba galu).

* Vienmērīga kausējuma virsmas sildīšana: Izvairieties no lokalizētas pārkaršanas vai nepietiekamas atdzesēšanas, samazinot nevienmērīgu konvekciju un "mirušās zonas", ko izraisa temperatūras gradienti.

* Aizsargājiet krāsns konstrukciju: Novērsiet liesmas iekļūšanu vainagā un krūšu sienā, izvairoties no lokālas pārkaršanas, kas noved pie paātrinātas ugunsizturīgo materiālu korozijas.

* Efektīva siltuma pārnešana: maksimāli palieliniet starojošās un konvektīvās siltuma pārneses efektivitāti no liesmas uz masas un stikla kausējuma virsmu.

* Stabils temperatūras lauks: samaziniet svārstības, lai nodrošinātu stabilu stikla kvalitāti.

III. Integrēta kušanas temperatūras un liesmas regulēšanas kontrole

1. Temperatūra ir mērķis, liesma ir līdzeklis: Liesmas regulēšana ir galvenā metode temperatūras sadalījuma kontrolei krāsnī, īpaši karsto punktu atrašanās vietas un temperatūras ziņā.

2. Temperatūras mērīšana un atgriezeniskā saite: Nepārtraukta temperatūras uzraudzība tiek veikta, izmantojot termoelementus, infrasarkanos pirometrus un citus instrumentus, kas novietoti galvenajās krāsns vietās (porciju lādētājā, kausēšanas zonā, karstajā punktā, dzidrināšanas zonā, priekškurā). Šie mērījumi kalpo par pamatu liesmas regulēšanai.

3. Automātiskās vadības sistēmas: Mūsdienu liela mēroga cisternu krāsnis plaši izmanto DCS/PLC sistēmas. Šīs sistēmas automātiski kontrolē liesmu un temperatūru, pielāgojot tādus parametrus kā degvielas plūsma, sadegšanas gaisa plūsma, degļa leņķis/amortizatori, pamatojoties uz iepriekš iestatītām temperatūras līknēm un reāllaika mērījumiem.

4. Procesa līdzsvars: Ir svarīgi atrast optimālu līdzsvaru starp stikla kvalitātes nodrošināšanu (kušana augstā temperatūrā, laba dzidrināšana un homogenizācija) un krāsns aizsardzību (pārmērīgas temperatūras un liesmas iedarbības novēršana), vienlaikus samazinot enerģijas patēriņu.