E-glas (alkali-vrye veselglas)Produksie in tenk-oonde is 'n komplekse smeltproses met hoë temperatuur. Die smelttemperatuurprofiel is 'n kritieke prosesbeheerpunt wat direk die kwaliteit van die glas, smeltdoeltreffendheid, energieverbruik, oondleeftyd en die finale veselprestasie beïnvloed. Hierdie temperatuurprofiel word hoofsaaklik bereik deur die aanpassing van vlamkenmerke en elektriese versterking.
I. Smelttemperatuur van E-glas
1. Smelttemperatuurbereik:
Die volledige smelting, verheldering en homogenisering van E-glas vereis tipies uiters hoë temperature. Die tipiese smeltsone (warmpunt) temperatuur wissel gewoonlik van 1500°C tot 1600°C.
Die spesifieke teikentemperatuur hang af van:
* Lotsamestelling: Spesifieke formulerings (bv. teenwoordigheid van fluoor, hoë/lae boorinhoud, teenwoordigheid van titaan) beïnvloed smelteienskappe.
* Oondontwerp: Oondtipe, grootte, isolasie-effektiwiteit en branderrangskikking.
* Produksiedoelwitte: Gewenste smelttempo en vereistes vir glaskwaliteit.
* Vuurvaste Materiale: Die korrosietempo van vuurvaste materiale teen hoë temperature beperk die boonste temperatuur.
Die temperatuur van die fynmaaksone is gewoonlik effens laer as die temperatuur van die warmpunt (ongeveer 20-50°C laer) om die verwydering van borrels en homogenisering van die glas te vergemaklik.
Die werktemperatuur (voorhaard) is aansienlik laer (tipies 1200°C – 1350°C), wat die glassmelt tot die toepaslike viskositeit en stabiliteit vir trek bring.
2. Belangrikheid van temperatuurbeheer:
* Smeltdoeltreffendheid: Voldoende hoë temperature is noodsaaklik om volledige reaksie van die mengselmateriale (kwartsand, pirofiliet, boorsuur/kolemaniet, kalksteen, ens.), volledige oplossing van sandkorrels en deeglike gasvrystelling te verseker. Onvoldoende temperatuur kan lei tot "rou materiaal"-residu (ongesmelte kwartsdeeltjies), klippe en verhoogde borrels.
* Glaskwaliteit: Hoë temperature bevorder die verheldering en homogenisering van die glassmelt, wat defekte soos toue, borrels en klippe verminder. Hierdie defekte beïnvloed veselsterkte, breektempo en kontinuïteit ernstig.
* Viskositeit: Temperatuur beïnvloed direk die viskositeit van die glassmelt. Veseltrekking vereis dat die glassmelt binne 'n spesifieke viskositeitsreeks is.
* Korrosie van vuurvaste materiale: Uitermate hoë temperature versnel die korrosie van oondvuurvaste materiale (veral elektrofuseerde AZS-stene) drasties, wat die oond se lewensduur verkort en moontlik vuurvaste klippe inbring.
* Energieverbruik: Die handhawing van hoë temperature is die primêre bron van energieverbruik in tenkoonde (wat tipies meer as 60% van die totale produksie-energieverbruik uitmaak). Presiese temperatuurbeheer om oormatige temperature te vermy, is die sleutel tot energiebesparing.
II. Vlamregulering
Vlamregulering is 'n kernmiddel om die smelttemperatuurverspreiding te beheer, doeltreffende smelting te bereik en die oondstruktuur (veral die kroon) te beskerm. Die hoofdoel daarvan is om 'n ideale temperatuurveld en atmosfeer te skep.
1. Sleutelreguleringsparameters:
* Brandstof-tot-lug-verhouding (stoïgiometriese verhouding) / Suurstof-tot-brandstof-verhouding (vir oksi-brandstofstelsels):
* Doelwit: Bereik volledige verbranding. Onvolledige verbranding mors brandstof, verlaag vlamtemperatuur, produseer swart rook (roet) wat die glassmelt besoedel en regenerators/hittewisselaars verstop. Oormatige lug dra aansienlike hitte weg, verminder termiese doeltreffendheid en kan kroonoksidasiekorrosie vererger.
* Aanpassing: Beheer die lug-tot-brandstofverhouding presies gebaseer op rookgasanalise (O₂, CO-inhoud).E-glasTenkovne handhaaf tipies die rookgas O₂-inhoud op ongeveer 1-3% (effens positiewe drukverbranding).
* Atmosfeer-impak: Die lug-tot-brandstofverhouding beïnvloed ook die oondatmosfeer (oksiderend of reduseerend), wat subtiele effekte het op die gedrag van sekere bondelkomponente (soos yster) en glaskleur. Vir E-glas (wat kleurlose deursigtigheid benodig) is hierdie impak egter relatief gering.
* Vlamlengte en -vorm:
* Doel: Vorm 'n vlam wat die smeltoppervlak bedek, 'n sekere styfheid besit en goeie smeerbaarheid het.
* Lang Vlam vs. Kort Vlam:
* Lang Vlam: Dek 'n groot area, temperatuurverspreiding is relatief eenvormig en veroorsaak minder termiese skok aan die kroon. Plaaslike temperatuurpieke is egter dalk nie hoog genoeg nie, en penetrasie in die bondel-"boor"-sone is dalk onvoldoende.
* Kort Vlam: Sterk rigiditeit, hoë plaaslike temperatuur, sterk penetrasie in die mengsellaag, bevorderlik vir vinnige smelting van "grondstowwe." Die bedekking is egter ongelyk, wat maklik gelokaliseerde oorverhitting (meer prominente warm kolle) en beduidende termiese skok aan die kroon en borswand veroorsaak.
* Aanpassing: Bereik deur die branderpistoolhoek, brandstof/lug-uitlaatsnelheid (momentumverhouding) en wervelintensiteit aan te pas. Moderne tenkoonde gebruik dikwels meerstadium-verstelbare branders.
* Vlamrigting (Hoek):
* Doel: Dra hitte effektief oor na die bondel en glassmeltoppervlak, en vermy direkte vlambotsing met die kroon of borswand.
* Aanpassing: Verstel die hellingshoeke (vertikaal) en gierhoeke (horisontaal) van die branderpistool.
* Steekhoek: Beïnvloed die vlam se interaksie met die mengselstapel ("lek die mengsel") en bedekking van die smeltoppervlak. 'n Hoek wat te laag is (vlam te afwaarts) kan die smeltoppervlak of mengselstapel skuur, wat oordrag veroorsaak wat die borswand korrodeer. 'n Hoek wat te hoog is (vlam te opwaarts) lei tot lae termiese doeltreffendheid en oormatige verhitting van die kroon.
* Gierhoek: Beïnvloed vlamverspreiding oor die oondwydte en die warmpuntposisie.
2. Doelwitte van Vlamregulering:
* Vorm 'n Rasionele Warmkol: Skep die hoogste temperatuursone (warmkol) in die agterste gedeelte van die smelttenk (gewoonlik na die hondehok). Dit is die kritieke area vir glasverheldering en homogenisering, en dien as die "enjin" wat die glassmeltvloei beheer (van die warmkol na die bondellaaier en werkkant).
* Uniforme Smeltoppervlakverhitting: Vermy gelokaliseerde oorverhitting of onderverkoeling, wat ongelyke konveksie en "dooie sones" wat deur temperatuurgradiënte veroorsaak word, verminder.
* Beskerm oondstruktuur: Voorkom vlambotsing op die kroon en borswand, en vermy gelokaliseerde oorverhitting wat lei tot versnelde vuurvaste korrosie.
* Doeltreffende hitte-oordrag: Maksimeer die doeltreffendheid van stralings- en konvektiewe hitte-oordrag vanaf die vlam na die bondel en glassmeltoppervlak.
* Stabiele temperatuurveld: Verminder skommelinge om stabiele glaskwaliteit te verseker.
III. Geïntegreerde Beheer van Smelttemperatuur en Vlamregulering
1. Temperatuur is die Doel, Vlam is die Middel: Vlamregulering is die primêre metode vir die beheer van die temperatuurverspreiding binne die oond, veral die warmpuntposisie en temperatuur.
2. Temperatuurmeting en -terugvoer: Deurlopende temperatuurmonitering word uitgevoer met behulp van termokoppels, infrarooi pirometers en ander instrumente wat op sleutelplekke in die oond geplaas is (bondellaaier, smeltsone, warmpunt, fynmaaksone, voorhaard). Hierdie metings dien as basis vir vlamverstelling.
3. Outomatiese Beheerstelsels: Moderne grootskaalse tenk-oonde maak wyd gebruik van DCS/PLC-stelsels. Hierdie stelsels beheer outomaties die vlam en temperatuur deur parameters soos brandstofvloei, verbrandingslugvloei, branderhoek/dempers aan te pas, gebaseer op voorafbepaalde temperatuurkurwes en intydse metings.
4. Prosesbalans: Dit is noodsaaklik om 'n optimale balans te vind tussen die versekering van glasgehalte (hoëtemperatuursmelting, goeie verheldering en homogenisering) en die beskerming van die oond (vermyding van oormatige temperature, vlambotsing) terwyl energieverbruik verminder word.
Plasingstyd: 18 Julie 2025