Os principais fatores de processo que afetam a fusão de vidro

Os principais fatores do processo que afetam a fusão de vidro se estendem além do estágio de fusão, pois são influenciados por condições de pré-misericórdia, como qualidade da matéria-prima, tratamento e controle de abastecimento, propriedades de combustível, materiais refratários do forno, pressão do forno, atmosfera e seleção de agentes de finalização. Abaixo está uma análise detalhada desses fatores:

Ⅰ. Preparação de matéria -prima e controle de qualidade

1. Composição química do lote

SiO₂ e compostos refratários: o conteúdo de SiO₂, Al₂o₃, Zro₂ e outros compostos refratários afeta diretamente a taxa de fusão. O maior conteúdo aumenta a temperatura de fusão necessária e o consumo de energia.

Óxidos de metal alcalina (por exemplo, Na₂o, li₂o): reduzem a temperatura de fusão. Li₂o, devido ao seu pequeno raio iônico e alta eletronegatividade, é particularmente eficaz e pode melhorar as propriedades físicas do vidro.

2. Pré-tratamento em lote

Controle de umidade:

A umidade ideal (3%~ 5%): aumenta o umedecimento e a reação, reduz a poeira e a segregação;

Umidade excessiva: causa erros de pesagem e prolonga o tempo de acabamento.

Distribuição do tamanho de partícula:

Partículas grosseiras excessivas: reduz a área de contato da reação, prolonga o tempo de fusão;

Partículas finas excessivas: leva à aglomeração e adsorção eletrostática, dificultando a fusão uniforme.

3. Gerenciamento de Cullet

O Cullet deve estar limpo, livre de impurezas e corresponder ao tamanho das partículas de matérias -primas frescas para evitar a introdução de bolhas ou resíduos não derretidos.

Ⅱ. Design de fornoe propriedades de combustível

1. Seleção de material refratário

Resistência à erosão de alta temperatura: Altos tijolos de zircônio e tijolos de corundum de zircônio eletrofundidos (AZS) devem ser usados ​​na área da parede da piscina, no fundo do forno e outras áreas que entram em contato com o líquido de vidro, de modo a minimizar os defeitos de pedra causados ​​por erosão química e vasculha.

Estabilidade térmica: resista à flutuação da temperatura e evite a lasca refratária devido ao choque térmico.

2. Eficiência de combustível e combustão

O valor calorífico de combustível e a atmosfera de combustão (oxidação/redução) devem corresponder à composição do vidro. Por exemplo:

Gás natural/óleo pesado: requer controle preciso da razão de combustível de ar para evitar resíduos de sulfeto;

Fusão elétrica: Adequado para a fusão de alta precisão (por exemplo,vidro óptico) mas consome mais energia.

Ⅲ. Otimização de parâmetros do processo de fusão

1. Controle de temperatura

Temperatura de fusão (1450 ~ 1500 ℃): Um aumento de 1 ℃ na temperatura pode aumentar a taxa de fusão em 1%, mas a erosão refratária dobra. É necessário um equilíbrio entre eficiência e vida útil do equipamento.

Distribuição da temperatura: o controle do gradiente em diferentes zonas de forno (fusão, acabamento, resfriamento) é essencial para evitar superaquecimento local ou resíduos não derretidos.

2. Atmosfera e pressão

Atmosfera oxidante: promove a decomposição orgânica, mas pode intensificar a oxidação de sulfeto;

Reduzir a atmosfera: suprime Fe³+ coloração (para vidro incolor), mas requer evitar a deposição de carbono;

Estabilidade da pressão do forno: leve pressão positiva (+2 ~ 5 Pa) impede a ingestão de ar frio e garante a remoção de bolhas.

3. Agentes e fluxos de filmes

Fluorides (por exemplo, CAF₂): Reduza a viscosidade do derretimento e acelere a remoção de bolhas;

Nitratos (por exemplo, nano₃): libere oxigênio para promover a acabamento oxidativo;

Fluxos compostos **: por exemplo, li₂co₃ + Na₂co₃, sinergicamente menor temperatura de fusão.

Ⅳ. Monitoramento dinâmico do processo de fusão

1. Viscosidade e fluidez derretidas

Monitoramento em tempo real usando viscosímeros rotacionais para ajustar as proporções de temperatura ou fluxo para as condições ideais de formação.

2. Eficiência de remoção de bolhas

Observação da distribuição de bolhas usando técnicas de raios-X ou imagem para otimizar a dosagem de agentes de acabamento e pressão do forno.

Ⅴ. Questões comuns e estratégias de melhoria

Conclusão

O derretimento do vidro é resultado da sinergia entre matérias -primas, equipamentos e parâmetros de processo. Requer gerenciamento meticuloso do projeto de composição química, otimização de tamanho de partícula, atualizações de material refratário e controle dinâmico de parâmetros do processo. Ao ajustar cientificamente os fluxos, estabilizar o ambiente de fusão (temperatura/pressão/atmosfera) e empregar técnicas de acabamento eficientes, a eficiência de fusão e a qualidade do vidro podem ser significativamente melhoradas, enquanto os custos de consumo e produção de energia são reduzidos.