berita

Penggelembungan, teknik yang kritikal dan digunakan secara meluas dalam homogenisasi paksa, memberi kesan yang ketara dan kompleks terhadap proses penghalusan dan homogenisasi kaca cair. Berikut ialah analisis terperinci.

1. Prinsip Teknologi Penggelembungan

Penggelembungan melibatkan pemasangan berbilang baris gelembung (muncung) di bahagian bawah relau lebur (biasanya di bahagian akhir zon lebur atau zon penghalusan). Gas tertentu, biasanya udara termampat, nitrogen atau gas lengai, disuntik ke dalam kaca lebur suhu tinggi secara berkala atau berterusan. Gas tersebut mengembang dan naik melalui kaca lebur, menghasilkan lajur gelembung yang naik.

2. Kesan Penggelembungan pada Proses Penghalusan (Terutamanya Positif)

Menggelembung terutamanya membantu menghilangkan gelembung gas, sekali gus menjernihkan kaca.

Menggalakkan Penyingkiran Gelembung

Kesan SedutanZon tekanan rendah terbentuk selepas gelembung besar yang naik, menghasilkan "kesan pengepaman". Ini menarik, mengumpulkan dan menggabungkan gelembung mikro kecil dengan cekap dari kaca cair di sekeliling, membawanya ke permukaan untuk dikeluarkan.

Keterlarutan Gas yang DikurangkanGas yang disuntik, terutamanya gas lengai, boleh mencairkan gas terlarut dalam kaca cair (contohnya, SO₂, O₂, CO₂), sekali gus mengurangkan tekanan separa gas tersebut. Ini memudahkan pelarutan gas terlarut ke dalam buih-buih yang naik.

Supertepu Tempatan yang DikurangkanGelembung-gelembung yang naik menyediakan antara muka gas-cecair yang sedia ada, menjadikannya lebih mudah untuk gas terlarut lampau tepu untuk melarut dan meresap ke dalam buih-buih.

Laluan Fining yang DipendekkanLajur gelembung yang naik bertindak sebagai "landasan pantas", mempercepatkan penghijrahan gas terlarut dan mikro-gelembung ke arah permukaan.

Gangguan Lapisan BuihBerhampiran permukaan, gelembung yang naik membantu memecahkan lapisan buih padat yang boleh menghalang pengusiran gas.

Kesan Negatif yang Berpotensi (Memerlukan Kawalan)

Pengenalan Gelembung BaharuJika parameter gelembung (tekanan gas, frekuensi dan ketulenan) dikawal dengan tidak betul atau jika muncung tersumbat, proses tersebut boleh menyebabkan gelembung kecil baharu yang tidak diingini. Jika gelembung ini tidak dapat ditanggalkan atau dilarutkan dalam proses penghalusan berikutnya, ia akan menjadi kecacatan.

Pemilihan Gas yang Tidak BetulJika gas yang disuntik bertindak balas secara tidak baik dengan kaca cair atau gas terlarut, ia boleh menghasilkan gas atau sebatian yang lebih sukar untuk disingkirkan, lalu menghalang proses pemurnian.

3. Kesan Penggelembungan pada Proses Homogenisasi (Terutamanya Positif)

Penggelembungan dengan ketara meningkatkan pencampuran dan homogenisasikaca cair.

Perolakan dan Agitasi yang Dipertingkatkan

Peredaran MenegakApabila turus gelembung naik, ketumpatannya yang rendah berbanding kaca cair menghasilkan aliran ke atas yang kuat. Untuk mengisi semula kaca yang naik, kaca di sekeliling dan bawah mengalir secara mendatar ke arah turus gelembung, mewujudkan aliran yang kuatperedaran menegakatauperolakanPerolakan paksa ini mempercepatkan pencampuran mendatar kaca cair dengan ketara.

Pencampuran RicihPerbezaan halaju antara gelembung yang naik dan kaca lebur di sekelilingnya menghasilkan daya ricih, menggalakkan pencampuran difusi antara lapisan kaca bersebelahan.

Pembaharuan Antara MukaPengadukan daripada gelembung yang naik secara berterusan menyegarkan antara muka sentuhan antara kaca dengan komposisi yang berbeza, meningkatkan kecekapan resapan molekul.

Gangguan Stratifikasi dan Striations

Perolakan yang kuat berkesan memecahstratifikasi kimia atau habadangaris-garisdisebabkan oleh perbezaan ketumpatan, kecerunan suhu atau pemakanan yang tidak sekata. Ia menggabungkan lapisan-lapisan ini ke dalam aliran utama untuk pencampuran.

Ini amat membantu dalam menghapuskan"zon mati"di bahagian bawah tangki, mengurangkan penghabluran atau ketidakhomogenan teruk yang disebabkan oleh genangan yang berpanjangan.

Kecekapan Homogenisasi yang Dipertingkatkan

Berbanding dengan perolakan semula jadi atau aliran kecerunan suhu, perolakan paksa yang dihasilkan oleh gelembung mempunyaiketumpatan tenaga yang lebih tinggi dan jangkauan yang lebih luasIni memendekkan masa yang diperlukan untuk mencapai tahap homogeniti yang diingini atau mencapai keseragaman yang lebih tinggi dalam jangka masa yang sama dengan ketara.

Kesan Negatif yang Berpotensi (Memerlukan Perhatian)

Hakisan Bahan RefraktoriAliran gelembung yang naik berkelajuan tinggi dan perolakan kuat yang disebabkannya boleh menyebabkan hakisan dan kakisan yang lebih kuat pada bahan refraktori bahagian bawah dan dinding sisi tangki, memendekkan jangka hayat relau. Ini juga boleh memperkenalkan produk hakisan ke dalam kaca cair, mewujudkan sumber ketidakhomogenan baharu (batu, jalur).

Gangguan Corak AliranJika susun atur titik gelembung, saiz gelembung atau frekuensi direka bentuk dengan buruk, ia boleh mengganggu suhu asal yang bermanfaat dan medan aliran semula jadi dalam tangki lebur. Ini boleh mewujudkan kawasan atau vorteks baharu yang tidak homogen.

4. Parameter Kawalan Utama untuk Teknologi Gelembung

Kedudukan BerbuihBiasanya di bahagian akhir zon lebur (memastikan bahan mentah kebanyakannya dicairkan) dan zon penghalusan. Kedudukan mesti dipilih untuk mengoptimumkan medan aliran dan suhu.

Pemilihan GasPilihan termasuk udara (kos rendah, tetapi sifat pengoksidaan yang kuat), nitrogen (inert), dan gas lengai seperti argon (inert terbaik, tetapi mahal). Pilihan bergantung pada komposisi kaca, keadaan redoks dan kos.

Saiz GelembungIdealnya adalah untuk menghasilkan buih yang lebih besar (diameter beberapa milimeter hingga sentimeter). Buih-buih kecil naik perlahan-lahan, mempunyai kesan sedutan yang lemah, dan mungkin tidak mudah dikeluarkan, lalu menjadi kecacatan. Saiz buih dikawal oleh reka bentuk muncung dan tekanan gas.

Frekuensi Gelembung: Penggelembungan berkala (contohnya, sekali setiap beberapa minit) selalunya lebih berkesan daripada penggelembungan berterusan. Ia mewujudkan gangguan yang kuat sambil memberi masa untuk gelembung dikeluarkan dan kaca stabil. Keamatan (kadar aliran dan tekanan gas) mesti dipadankan dengan kedalaman dan kelikatan kaca.

Susun Atur Titik GelembungMenyusun berbilang baris dalam corak berperingkat yang meliputi keseluruhan lebar tangki memastikan perolakan sampai ke semua sudut, sekali gus menghalang "zon mati". Jarak perlu dioptimumkan.

Ketulenan GasBendasing seperti kelembapan atau gas lain mesti dielakkan untuk mengelakkan masalah baharu.

Kesimpulannya, penggelembungan merupakan teknologi penting yang menyuntik gas ke dalam kaca cair untuk menghasilkan peredaran dan pengadukan menegak yang kuat. Ini bukan sahaja mempercepatkan proses pemurnian dalaman dengan ketara, membantu gelembung kecil dan besar bergabung dan dikeluarkan, tetapi juga memecahkan lapisan kimia dan haba yang tidak homogen dengan berkesan dan menghapuskan zon mati aliran. Akibatnya, ia meningkatkan kecekapan dan kualiti homogenisasi kaca dengan ketara. Walau bagaimanapun, kawalan ketat ke atas parameter utama seperti pemilihan gas, kedudukan, kekerapan dan saiz gelembung adalah penting untuk mengelakkan daripada memperkenalkan kecacatan gelembung baharu, memburukkan lagi hakisan refraktori atau mengganggu medan aliran asal. Oleh itu, walaupun ia mempunyai potensi kelemahan, penggelembungan merupakan teknologi utama yang boleh dioptimumkan untuk meningkatkan pembuatan kaca dengan ketara.