berita

Bubbling, teknik kritikal dan digunakan secara meluas dalam penghomogenan paksa, memberi kesan secara ketara dan kompleks kepada proses penyaringan dan penhomogenan kaca cair. Berikut adalah analisis terperinci.

1. Prinsip Teknologi menggelegak

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

2. Kesan Bubble pada Proses Fining (Terutamanya Positif)

Berbuih terutamanya membantu mengeluarkan buih gas, dengan itu menjelaskan kaca.

Mempromosikan Pembuangan Gelembung

Kesan Sedutan: Zon bertekanan rendah terbentuk berikutan gelembung besar yang meningkat, menghasilkan "kesan pengepaman." Ini dengan cekap menarik masuk, mengumpul dan mencantumkan gelembung mikro kecil dari kaca cair di sekelilingnya, membawanya ke permukaan untuk dibuang.

Keterlarutan Gas Berkurang: Gas yang disuntik, terutamanya gas lengai, boleh mencairkan gas terlarut dalam kaca cair (cth, SO₂, O₂, CO₂), mengurangkan tekanan separanya. Ini memudahkan penyingkiran gas terlarut ke dalam buih yang semakin meningkat.

Supersaturasi Tempatan yang dikurangkan: Gelembung yang semakin meningkat menyediakan antara muka cecair gas siap sedia, menjadikannya lebih mudah bagi gas terlarut supertepu untuk terlarut dan meresap ke dalam gelembung.

Laluan Fining yang Dipendekkan: Lajur gelembung yang meningkat bertindak sebagai "jalan pantas", mempercepatkan penghijrahan gas terlarut dan gelembung mikro ke arah permukaan.

Gangguan Lapisan Buih: Berhampiran permukaan, buih yang meningkat membantu memecahkan lapisan buih padat yang boleh menghalang pembuangan gas.

Potensi Kesan Negatif (Memerlukan Kawalan)

Pengenalan Buih Baharu: Jika parameter menggelegak (tekanan gas, kekerapan dan ketulenan) tidak dikawal dengan betul atau jika muncung disekat, proses itu boleh menyebabkan buih kecil baharu yang tidak diingini. Jika buih ini tidak boleh dikeluarkan atau dibubarkan dalam dendaan berikutnya, ia akan menjadi cacat.

Pemilihan Gas yang Tidak Betul: Jika gas yang disuntik bertindak balas tidak baik dengan kaca cair atau gas terlarut, ia boleh menghasilkan gas atau sebatian yang lebih sukar untuk disingkirkan, menghalang proses penyaringan.

3. Kesan Bubble pada Proses Homogenisasi (Terutamanya Positif)

Menggelembung dengan ketara meningkatkan pencampuran dan penhomogenankaca cair.

Perolakan dan Pergolakan yang Dipertingkatkan

Peredaran Menegak: Apabila lajur gelembung meningkat, ketumpatannya yang rendah berbanding dengan kaca cair menghasilkan aliran menaik yang kuat. Untuk menambah kaca yang semakin meningkat, kaca sekeliling dan bawah mengalir secara mendatar ke arah lajur gelembung, menghasilkan kaca yang kuatperedaran menegakatauperolakan. Perolakan paksa ini sangat mempercepatkan pencampuran mendatar kaca cair.

Pencampuran Ricih: Perbezaan halaju antara buih yang meningkat dan kaca cair di sekeliling menjana daya ricih, menggalakkan pencampuran meresap antara lapisan kaca yang bersebelahan.

Pembaharuan Antaramuka: Pergolakan daripada buih yang meningkat secara berterusan menyegarkan antara muka sentuhan antara kaca komposisi berbeza, meningkatkan kecekapan resapan molekul.

Gangguan Stratifikasi dan Striations

Perolakan yang kuat terputus dengan berkesanstratifikasi kimia atau habadanstriationsdisebabkan oleh perbezaan ketumpatan, kecerunan suhu, atau pemberian makanan yang tidak sekata. Ia menggabungkan 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.

Peningkatan Kecekapan Homogenisasi

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

Potensi Kesan Negatif (Memerlukan Perhatian)

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

Gangguan Corak Aliran: Jika susun atur titik menggelegak, saiz gelembung atau kekerapan direka dengan buruk, ia boleh mengganggu suhu asal dan medan aliran semula jadi yang berfaedah dalam tangki lebur. Ini boleh mewujudkan kawasan atau pusaran tidak homogen baharu.

4. Parameter Kawalan Utama untuk Teknologi Buih

Kedudukan menggelegak: Biasanya di bahagian akhir zon lebur (memastikan bahan mentah kebanyakannya cair) dan zon penyaringan. Kedudukan mesti dipilih untuk mengoptimumkan medan aliran dan suhu.

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

Saiz Buih: Yang ideal adalah untuk menghasilkan buih yang lebih besar (diameter beberapa milimeter hingga sentimeter). Gelembung kecil naik perlahan, mempunyai kesan sedutan yang lemah, dan mungkin tidak mudah dikeluarkan, menjadi cacat. Saiz gelembung dikawal oleh reka bentuk muncung dan tekanan gas.

Kekerapan menggelegak: Buih berkala (cth, sekali setiap beberapa minit) selalunya lebih berkesan daripada menggelegak berterusan. Ia mewujudkan gangguan yang kuat sambil membenarkan masa untuk gelembung dikeluarkan dan kaca menjadi stabil. Keamatan (kadar aliran dan tekanan gas) mesti dipadankan dengan kedalaman dan kelikatan kaca.

Susun atur Titik Buih: Mengatur berbilang baris dalam corak berperingkat yang meliputi keseluruhan lebar tangki memastikan perolakan mencapai semua penjuru, menghalang "zon mati." Jarak perlu dioptimumkan.

Ketulenan Gas: Kekotoran seperti lembapan atau gas lain mesti dielakkan untuk mengelakkan masalah baru.

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