Faktor-faktor proses utama yang mempengaruhi pencairan kaca melangkaui tahap lebur itu sendiri, kerana ia dipengaruhi oleh keadaan pra-mencair seperti kualiti bahan mentah, rawatan dan kawalan cullet, sifat bahan api, bahan refraktori relau, tekanan relau, atmosfera, dan pemilihan agen-agen penapisan. Berikut adalah analisis terperinci mengenai faktor -faktor ini:
Ⅰ. Penyediaan bahan mentah dan kawalan kualiti
1. Komposisi Kimia Kumpulan
SIO₂ dan sebatian refraktori: kandungan Sio₂, Al₂o₃, Zro₂, dan sebatian refraktori lain secara langsung mempengaruhi kadar lebur. Kandungan yang lebih tinggi meningkatkan suhu lebur yang diperlukan dan penggunaan tenaga.
Oksida logam alkali (contohnya, Na₂o, li₂o): mengurangkan suhu lebur. Li₂o, disebabkan oleh jejari ionik kecil dan elektronegativiti yang tinggi, amat berkesan dan dapat meningkatkan sifat fizikal kaca.
2. Batch pra-rawatan
Kawalan Kelembapan:
Kelembapan optimum (3%~ 5%): Meningkatkan pembasahan dan tindak balas, mengurangkan habuk dan pemisahan;
Kelembapan yang berlebihan: Punca -punca kesilapan yang berat dan memanjangkan masa yang berlanjutan.
Pengagihan saiz zarah:
Zarah kasar yang berlebihan: Mengurangkan kawasan hubungan tindak balas, memanjangkan masa lebur;
Zarah halus yang berlebihan: membawa kepada penjerapan aglomerasi dan elektrostatik, menghalang lebur seragam.
3. Pengurusan Cullet
Cullet mestilah bersih, bebas daripada kekotoran, dan sepadan dengan saiz zarah bahan mentah segar untuk mengelakkan memperkenalkan gelembung atau sisa -sisa yang tidak terkawal.
Ⅱ. Reka bentuk relaudan sifat bahan api
1. Pemilihan bahan refraktori
Rintangan hakisan suhu tinggi: batu bata zirkonium yang tinggi dan batu bata zirkonium corundum (AZs) hendaklah digunakan di kawasan dinding kolam, bahagian bawah relau dan kawasan lain yang bersentuhan dengan cecair kaca, untuk meminimumkan kecacatan batu yang disebabkan oleh hakisan kimia dan penyerapan.
Kestabilan terma: Menentang turun naik suhu dan elakkan spalling refraktori disebabkan oleh kejutan haba.
2. Kecekapan bahan bakar dan pembakaran
Nilai kalori bahan api dan suasana pembakaran (pengoksidaan/pengurangan) mesti sepadan dengan komposisi kaca. Contohnya:
Gas asli/minyak berat: Memerlukan kawalan nisbah bahan api udara yang tepat untuk mengelakkan sisa sulfida;
Lebur elektrik: Sesuai untuk lebur ketepatan tinggi (misalnya,kaca optik) tetapi menggunakan lebih banyak tenaga.
Ⅲ. Pengoptimuman parameter proses lebur
1. Kawalan suhu
Suhu lebur (1450 ~ 1500 ℃): Peningkatan suhu 1 ℃ dapat meningkatkan kadar lebur sebanyak 1%, tetapi refraktori beregu. Keseimbangan antara jangka hayat kecekapan dan peralatan diperlukan.
Pengagihan suhu: Kawalan kecerunan di zon relau yang berbeza (lebur, fining, penyejukan) adalah penting untuk mengelakkan sisa -sisa terlalu panas atau tidak terkawal tempatan.
2. Atmosfera dan tekanan
Atmosfera pengoksidaan: Menggalakkan penguraian organik tetapi boleh meningkatkan pengoksidaan sulfida;
Mengurangkan atmosfera: Menindas fe³+ pewarna (untuk kaca tidak berwarna) tetapi memerlukan mengelakkan pemendapan karbon;
Kestabilan tekanan relau: Tekanan positif sedikit (+2 ~ 5 Pa) menghalang pengambilan udara sejuk dan memastikan penyingkiran gelembung.
3. Ejen dan fluks
Fluorida (contohnya, kafe): mengurangkan kelikatan cair dan mempercepatkan penyingkiran gelembung;
Nitrat (contohnya, nano₃): pelepasan oksigen untuk mempromosikan fining oksidatif;
Fluks komposit **: contohnya, li₂co₃ + na₂co₃, suhu lebur secara sinergistik.
Ⅳ. Pemantauan dinamik proses lebur
1. Meleleh kelikatan dan ketidakstabilan
Pemantauan masa nyata menggunakan viscometers putaran untuk menyesuaikan suhu atau nisbah fluks untuk keadaan pembentukan optimum.
2. Kecekapan penyingkiran gelembung
Pemerhatian pengedaran gelembung menggunakan teknik sinar-X atau pengimejan untuk mengoptimumkan dos ejen dan tekanan relau.
Ⅴ. Isu biasa dan strategi peningkatan
| Masalah | Punca akar | Penyelesaiannya |
| Batu Kaca (zarah yang tidak terkawal) | Zarah kasar atau pencampuran yang lemah | Mengoptimumkan saiz zarah, meningkatkan pra-campuran |
| Gelembung sisa | Ejen fining yang tidak mencukupi atau turun naik tekanan | Meningkatkan dos fluorida, menstabilkan tekanan relau |
| Hakisan refraktori yang teruk | Suhu yang berlebihan atau bahan yang tidak sesuai | Gunakan batu bata zirkonia tinggi, mengurangkan kecerunan suhu |
| Streaks dan kecacatan | Homogenisasi yang tidak mencukupi | Memanjangkan masa homogenisasi, mengoptimumkan pengadukan |
Kesimpulan
Pencairan kaca adalah hasil dari sinergi antara bahan mentah, peralatan, dan parameter proses. Ia memerlukan pengurusan yang teliti mengenai reka bentuk komposisi kimia, pengoptimuman saiz zarah, peningkatan bahan refraktori, dan kawalan parameter proses dinamik. Dengan melaraskan fluks saintifik, menstabilkan persekitaran lebur (suhu/tekanan/atmosfera), dan menggunakan teknik penapisan yang cekap, kecekapan lebur dan kualiti kaca dapat ditingkatkan dengan ketara, sementara penggunaan tenaga dan kos pengeluaran dikurangkan.
Masa Post: Mar-14-2025
