Die belangrikste prosesfaktore wat glassmelting beïnvloed, strek verder as die smeltstadium self, aangesien dit beïnvloed word deur voor-smelttoestande soos grondstofkwaliteit, culletbehandeling en -beheer, brandstofeienskappe, oondvuurvaste materiale, oonddruk, atmosfeer en die keuse van fynmaakmiddels. Hieronder is 'n gedetailleerde ontleding van hierdie faktore:
Ⅰ. Grondstofvoorbereiding en Gehaltebeheer
1. Chemiese Samestelling van die Lot
SiO₂ en vuurvaste verbindings: Die inhoud van SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂ en ander vuurvaste verbindings beïnvloed direk die smelttempo. Hoër inhoud verhoog die vereiste smelttemperatuur en energieverbruik.
Alkalimetaaloksiede (bv. Na₂O, Li₂O): Verlaag smelttemperatuur. Li₂O, as gevolg van sy klein ioniese radius en hoë elektronegatiwiteit, is besonder effektief en kan die fisiese eienskappe van glas verbeter.
2. Voorbehandeling van bondels
Vogbeheer:
Optimale vog (3%~5%): Verbeter benatting en reaksie, verminder stof en segregasie;
Oormatige vog: Veroorsaak weegfoute en verleng die fynmaaktyd.
Deeltjiegrootteverspreiding:
Oormatige growwe deeltjies: Verminder reaksiekontakarea, verleng smelttyd;
Oormatige fyn deeltjies: Lei tot agglomerasie en elektrostatiese adsorpsie, wat eenvormige smelting belemmer.
3. Bestuur van slukkies
Glasafval moet skoon, vry van onsuiwerhede wees en ooreenstem met die deeltjiegrootte van vars grondstowwe om te verhoed dat borrels of ongesmelte residue ontstaan.
II. Oondontwerpen Brandstofeienskappe
1. Keuse van vuurvaste materiale
Hoëtemperatuur-erosiebestandheid: hoë sirkoniumstene en elektrofuseerde sirkoniumkorundstene (AZS) moet gebruik word in die area van die swembadwand, oondbodem en ander areas wat in aanraking kom met die glasvloeistof, om steendefekte wat deur chemiese erosie en skuur veroorsaak word, te verminder.
Termiese stabiliteit: Weerstaan temperatuurskommelinge en vermy vuurvaste afspatting as gevolg van termiese skok.
2. Brandstof- en verbrandingsdoeltreffendheid
Brandstof se kaloriewaarde en verbrandingsatmosfeer (oksiderend/reduseerend) moet ooreenstem met die glassamestelling. Byvoorbeeld:
Natuurlike gas/swaar olie: Vereis presiese lug-brandstofverhoudingbeheer om sulfiedresidue te vermy;
Elektriese Smelt: Geskik vir hoë-presisie smelt (bv.optiese glas) maar verbruik meer energie.
ⅢOptimalisering van smeltprosesparameters
1. Temperatuurbeheer
Smelttemperatuur (1450~1500℃): 'n Toename van 1℃ in temperatuur kan die smelttempo met 1% verhoog, maar vuurvaste erosie verdubbel. 'n Balans tussen doeltreffendheid en toerusting se lewensduur is nodig.
Temperatuurverspreiding: Gradiëntbeheer in verskillende oondsones (smelting, fynmaak, verkoeling) is noodsaaklik om plaaslike oorverhitting of ongesmelte residue te vermy.
2. Atmosfeer en Druk
Oksiderende Atmosfeer: Bevorder organiese ontbinding, maar kan sulfiedoksidasie versterk;
Verminder Atmosfeer: Onderdruk Fe³+ kleuring (vir kleurlose glas) maar vereis dat koolstofafsetting vermy word;
Oonddrukstabiliteit: Ligte positiewe druk (+2~5 Pa) voorkom koue luginlaat en verseker borrelverwydering.
3. Klaarmiddels en Vloeimiddels
Fluorides (bv. CaF₂): Verminder smeltviskositeit en versnel borrelverwydering;
Nitrate (bv. NaNO₃): Stel suurstof vry om oksidatiewe fynmaak te bevorder;
Saamgestelde vloeimiddels**: bv. Li₂CO₃ + Na₂CO₃, sinergisties laer smelttemperatuur.
ⅣDinamiese Monitering van die Smeltproses
1. Smeltviskositeit en vloeibaarheid
Intydse monitering met behulp van rotasieviskometers om temperatuur- of vloeiverhoudings aan te pas vir optimale vormingsomstandighede.
2. Doeltreffendheid van borrelverwydering
Waarneming van borrelverspreiding met behulp van X-straal- of beeldtegnieke om die dosis van fynmaakmiddel en oonddruk te optimaliseer.
ⅤAlgemene probleme en verbeteringsstrategieë
| Probleme | Worteloorsaak | Die Oplossing |
| Glasstene (Ongesmelte Deeltjies) | Growwe deeltjies of swak vermenging | Optimaliseer deeltjiegrootte, verbeter voormenging |
| Oorblywende borrels | Onvoldoende fynmaakmiddel of drukskommelings | Verhoog die fluorieddosis, stabiliseer die oonddruk |
| Ernstige vuurvaste erosie | Oormatige temperatuur of wanpassende materiale | Gebruik hoë-sirkonium bakstene, verminder temperatuurgradiënte |
| Strepe en Defekte | Onvoldoende homogenisering | Verleng homogeniseringstyd, optimaliseer roer |
Gevolgtrekking
Glassmelting is 'n gevolg van die sinergie tussen grondstowwe, toerusting en prosesparameters. Dit vereis noukeurige bestuur van chemiese samestellingsontwerp, deeltjiegrootte-optimalisering, opgraderings van vuurvaste materiale en dinamiese prosesparameterbeheer. Deur vloeistowwe wetenskaplik aan te pas, die smeltomgewing (temperatuur/druk/atmosfeer) te stabiliseer en doeltreffende fynmaaktegnieke te gebruik, kan smeltdoeltreffendheid en glaskwaliteit aansienlik verbeter word, terwyl energieverbruik en produksiekoste verminder word.
Plasingstyd: 14 Maart 2025
