E-kaca (gentian kaca bebas alkali)Pengeluaran dalam relau tangki merupakan proses peleburan suhu tinggi yang kompleks. Profil suhu peleburan merupakan titik kawalan proses kritikal, yang secara langsung mempengaruhi kualiti kaca, kecekapan peleburan, penggunaan tenaga, jangka hayat relau dan prestasi gentian akhir. Profil suhu ini dicapai terutamanya dengan melaraskan ciri-ciri nyalaan dan penggalak elektrik.
I. Suhu Lebur E-Kaca
1. Julat Suhu Lebur:
Pencairan, penjernihan dan penghomogenan sepenuhnya E-glass biasanya memerlukan suhu yang sangat tinggi. Suhu zon lebur (titik panas) yang biasa biasanya antara 1500°C hingga 1600°C.
Suhu sasaran tertentu bergantung kepada:
* Komposisi Kelompok: Formulasi khusus (contohnya, kehadiran fluorin, kandungan boron tinggi/rendah, kehadiran titanium) mempengaruhi ciri lebur.
* Reka Bentuk Relau: Jenis relau, saiz, keberkesanan penebat dan susunan pembakar.
* Matlamat Pengeluaran: Kadar lebur yang diingini dan keperluan kualiti kaca.
* Bahan Refraktori: Kadar kakisan bahan refraktori pada suhu tinggi mengehadkan suhu atas.
Suhu zon penghalusan biasanya sedikit lebih rendah daripada suhu titik panas (kira-kira 20-50°C lebih rendah) untuk memudahkan penyingkiran gelembung dan penghomogenan kaca.
Suhu hujung kerja (perut hadapan) adalah jauh lebih rendah (biasanya 1200°C – 1350°C), menjadikan kaca cair kepada kelikatan dan kestabilan yang sesuai untuk pengeluaran.
2. Kepentingan Kawalan Suhu:
* Kecekapan Lebur: Suhu yang mencukupi adalah penting untuk memastikan tindak balas lengkap bahan kelompok (pasir kuarza, pirofilit, asid borik/kolemanit, batu kapur, dll.), pembubaran sepenuhnya butiran pasir dan pembebasan gas yang menyeluruh. Suhu yang tidak mencukupi boleh menyebabkan sisa "bahan mentah" (zarah kuarza yang tidak cair), batu dan peningkatan buih.
* Kualiti Kaca: Suhu tinggi menggalakkan penjernihan dan penghomogenan leburan kaca, sekali gus mengurangkan kecacatan seperti kord, gelembung dan batu. Kecacatan ini memberi kesan yang ketara kepada kekuatan gentian, kadar kerosakan dan kesinambungan.
* Kelikatan: Suhu secara langsung mempengaruhi kelikatan leburan kaca. Pengeluaran gentian memerlukan leburan kaca berada dalam julat kelikatan tertentu.
* Kakisan Bahan Refraktori: Suhu yang terlalu tinggi mempercepatkan kakisan bahan refraktori relau (terutamanya bata AZS yang dielektrofusikan secara drastik), memendekkan jangka hayat relau dan berpotensi memperkenalkan batu refraktori.
* Penggunaan Tenaga: Mengekalkan suhu tinggi merupakan sumber utama penggunaan tenaga dalam relau tangki (biasanya merangkumi lebih 60% daripada jumlah penggunaan tenaga pengeluaran). Kawalan suhu yang tepat untuk mengelakkan suhu berlebihan adalah kunci kepada penjimatan tenaga.
II. Pengawalan Api
Pengawalan nyalaan api merupakan cara teras untuk mengawal taburan suhu lebur, mencapai peleburan yang cekap dan melindungi struktur relau (terutamanya bahagian atas relau). Matlamat utamanya adalah untuk mewujudkan medan suhu dan atmosfera yang ideal.
1. Parameter Peraturan Utama:
* Nisbah Bahan Api-ke-Udara (Nisbah Stoichiometrik) / Nisbah Oksigen-ke-Bahan Api (untuk sistem oksi-bahan api):
* Matlamat: Mencapai pembakaran lengkap. Pembakaran tidak lengkap membazirkan bahan api, menurunkan suhu nyalaan, menghasilkan asap hitam (jelaga) yang mencemari cair kaca dan menyumbat penjana semula/penukar haba. Udara berlebihan membawa haba yang ketara, mengurangkan kecekapan haba dan boleh meningkatkan kakisan pengoksidaan mahkota.
* Pelarasan: Kawal nisbah udara-ke-bahan api dengan tepat berdasarkan analisis gas serombong (O₂, kandungan CO).E-kacaRelau tangki biasanya mengekalkan kandungan O₂ gas serombong sekitar 1-3% (pembakaran tekanan sedikit positif).
* Kesan Atmosfera: Nisbah udara-kepada-bahan api juga mempengaruhi atmosfera relau (pengoksidaan atau pengurangan), yang mempunyai kesan halus terhadap kelakuan komponen kelompok tertentu (seperti besi) dan warna kaca. Walau bagaimanapun, untuk kaca-E (memerlukan ketelusan tanpa warna), kesan ini agak kecil.
* Panjang dan Bentuk Api:
* Matlamat: Membentuk nyalaan api yang menutupi permukaan leburan, mempunyai ketegaran tertentu, dan mempunyai kebolehsebaran yang baik.
* Api Panjang vs. Api Pendek:
* Api Panjang: Meliputi kawasan yang luas, taburan suhu agak seragam dan menyebabkan kurang kejutan haba pada bahagian atas. Walau bagaimanapun, puncak suhu tempatan mungkin tidak cukup tinggi dan penembusan ke dalam zon "penggerudian" kelompok mungkin tidak mencukupi.
* Api Pendek: Ketegaran yang kuat, suhu setempat yang tinggi, penembusan yang kuat ke dalam lapisan kelompok, kondusif untuk pencairan "bahan mentah" yang cepat. Walau bagaimanapun, liputan tidak sekata, mudah menyebabkan terlalu panas setempat (titik panas yang lebih ketara), dan kejutan haba yang ketara pada mahkota dan dinding payudara.
* Pelarasan: Dicapai dengan melaraskan sudut pistol pembakar, halaju keluar bahan api/udara (nisbah momentum), dan keamatan pusaran. Relau tangki moden sering menggunakan pembakar boleh laras berbilang peringkat.
* Arah Api (Sudut):
* Matlamat: Memindahkan haba secara berkesan ke permukaan kelompok dan leburan kaca, mengelakkan hentaman api langsung pada mahkota atau dinding payudara.
* Pelarasan: Laraskan sudut pic (menegak) dan yaw (mendatar) pistol pembakar.
* Sudut Pic: Mempengaruhi interaksi nyalaan dengan longgokan kelompok ("menjilat kelompok") dan liputan permukaan lebur. Sudut yang terlalu rendah (nyalaan terlalu ke bawah) mungkin menggesel permukaan lebur atau longgokan kelompok, menyebabkan pengaliran yang menghakis dinding dada. Sudut yang terlalu tinggi (nyalaan terlalu ke atas) mengakibatkan kecekapan haba yang rendah dan pemanasan mahkota yang berlebihan.
* Sudut Yaw: Mempengaruhi taburan nyalaan api merentasi lebar relau dan kedudukan titik panas.
2. Matlamat Pengawalan Api:
* Bentuk Titik Panas yang Rasional: Cipta zon suhu tertinggi (titik panas) di bahagian belakang tangki lebur (biasanya selepas kandang anjing). Ini adalah kawasan kritikal untuk penjernihan dan penghomogenan kaca, dan bertindak sebagai "enjin" yang mengawal aliran lebur kaca (dari titik panas ke arah pengecas kelompok dan hujung kerja).
* Pemanasan Permukaan Lebur Seragam: Elakkan pemanasan melampau setempat atau penyejukan terkurang, mengurangkan perolakan yang tidak sekata dan "zon mati" yang disebabkan oleh kecerunan suhu.
* Lindungi Struktur Relau: Cegah hentaman api pada mahkota dan dinding dada, mengelakkan pemanasan melampau setempat yang membawa kepada kakisan refraktori yang dipercepatkan.
* Pemindahan Haba yang Cekap: Memaksimumkan kecekapan pemindahan haba sinaran dan perolakan dari api ke permukaan kelompok dan leburan kaca.
* Medan Suhu Stabil: Kurangkan turun naik untuk memastikan kualiti kaca yang stabil.
III. Kawalan Bersepadu Suhu Lebur dan Pengawalan Api
1. Suhu adalah Matlamat, Api adalah Cara: Pengawalan api adalah kaedah utama untuk mengawal taburan suhu di dalam relau, terutamanya kedudukan dan suhu titik panas.
2. Pengukuran Suhu dan Maklum Balas: Pemantauan suhu berterusan dijalankan menggunakan termogandingan, pirometer inframerah dan instrumen lain yang diletakkan di lokasi utama dalam relau (pengecas kelompok, zon lebur, titik panas, zon penghalusan, bahagian hadapan). Pengukuran ini berfungsi sebagai asas untuk pelarasan nyalaan.
3. Sistem Kawalan Automatik: Relau tangki berskala besar moden menggunakan sistem DCS/PLC secara meluas. Sistem ini mengawal nyalaan dan suhu secara automatik dengan melaraskan parameter seperti aliran bahan api, aliran udara pembakaran, sudut/peredam pembakar, berdasarkan lengkung suhu pratetap dan ukuran masa nyata.
4. Keseimbangan Proses: Adalah penting untuk mencari keseimbangan optimum antara memastikan kualiti kaca (pencairan suhu tinggi, penjernihan dan homogenisasi yang baik) dan melindungi relau (mengelakkan suhu berlebihan, hentaman nyalaan) sambil mengurangkan penggunaan tenaga.
Masa siaran: 18 Julai 2025

