Faktor-faktor proses utama yang mempengaruhi peleburan kaca meluas melampaui tahap leleh itu sendiri, karena mereka dipengaruhi oleh kondisi pra-meleleh seperti kualitas bahan baku, perawatan dan kontrol cullet, sifat bahan bakar, bahan refraktori tungku, tekanan tungku, atmosfer, dan pemilihan agen denda. Di bawah ini adalah analisis terperinci dari faktor -faktor ini:
Ⅰ. Persiapan bahan baku dan kontrol kualitas
1. Komposisi Kimia Batch
Senyawa SiO₂ dan refraktori: Kandungan senyawa SIO₂, Al₂O₃, ZRO₂, dan refraktori lainnya secara langsung mempengaruhi laju leleh. Konten yang lebih tinggi meningkatkan suhu leleh yang diperlukan dan konsumsi energi.
Alkali logam oksida (misalnya, na₂o, li₂o): Kurangi suhu leleh. Li₂o, karena jari -jari ioniknya yang kecil dan elektronegativitas yang tinggi, sangat efektif dan dapat meningkatkan sifat fisik kaca.
2. Pra-perawatan Batch
Kontrol Kelembaban:
Kelembaban optimal (3%~ 5%): Meningkatkan pembasahan dan reaksi, mengurangi debu dan pemisahan;
Kelembaban berlebih: menyebabkan kesalahan penimbangan dan memperpanjang waktu denda.
Distribusi ukuran partikel:
Partikel kasar yang berlebihan: mengurangi area kontak reaksi, memperpanjang waktu peleburan;
Partikel halus yang berlebihan: menyebabkan aglomerasi dan adsorpsi elektrostatik, menghambat leleh seragam.
3. Manajemen Cullet
Cullet harus bersih, bebas dari kotoran, dan mencocokkan ukuran partikel bahan baku segar untuk menghindari memperkenalkan gelembung atau residu yang tidak disingkirkan.
Ⅱ. Desain tungkudan sifat bahan bakar
1. Pilihan material refraktori
Resistensi erosi suhu tinggi: bata zirkonium tinggi dan batu bata zirkonium corundum (AZs) elektrofus yang digunakan di area dinding kolam, dasar tungku dan area lain yang bersentuhan dengan cairan kaca, sehingga dapat meminimalkan cacat batu yang disebabkan oleh erosi bahan kimia dan gerusan.
Stabilitas termal: Tahan fluktuasi suhu dan hindari spalling refraktori karena guncangan termal.
2. Bahan bakar dan efisiensi pembakaran
Nilai kalori bahan bakar dan atmosfer pembakaran (pengoksidasi/pereduksi) harus cocok dengan komposisi kaca. Misalnya:
Gas Alam/Minyak Berat: Membutuhkan kontrol rasio bahan bakar udara yang tepat untuk menghindari residu sulfida;
Peleburan Listrik: Cocok untuk pencairan presisi tinggi (misalnya,kaca optik) tetapi mengkonsumsi lebih banyak energi.
Ⅲ. Optimasi parameter proses pencairan
1. Kontrol suhu
Suhu leleh (1450 ~ 1500 ℃): Peningkatan suhu 1 ℃ dapat menaikkan laju leleh sebesar 1%, tetapi erosi refraktori ganda. Saldo antara efisiensi dan umur peralatan diperlukan.
Distribusi suhu: Kontrol gradien di zona tungku yang berbeda (peleburan, denda, pendinginan) sangat penting untuk menghindari residu overheating atau tidak diselingi lokal.
2. Suasana dan Tekanan
Atmosfer pengoksidasi: mempromosikan dekomposisi organik tetapi dapat mengintensifkan oksidasi sulfida;
Mengurangi Atmosfer: Menekan Fe³+ Warna (untuk kaca tidak berwarna) tetapi membutuhkan menghindari pengendapan karbon;
Stabilitas Tekanan Tungku: Tekanan positif sedikit (+2 ~ 5 pa) mencegah asupan udara dingin dan memastikan pelepasan gelembung.
3. Agen dan fluks pemindahan
Fluorida (misalnya, CAF₂): Kurangi viskositas leleh dan pelepasan gelembung percepatan;
Nitrat (misalnya, nano₃): Lepaskan oksigen untuk mempromosikan denda oksidatif;
Fluks Komposit **: mis. Li₂co₃ + na₂co₃, suhu leleh yang lebih rendah secara sinergis.
Ⅳ. Pemantauan dinamis dari proses pencairan
1. Melelehkan viskositas dan fluiditas
Pemantauan real-time menggunakan viskometer rotasi untuk menyesuaikan suhu atau rasio fluks untuk kondisi pembentukan yang optimal.
2. Efisiensi Penghapusan Gelembung
Pengamatan distribusi gelembung menggunakan x-ray atau teknik pencitraan untuk mengoptimalkan dosis agen fining dan tekanan tungku.
Ⅴ. Masalah umum dan strategi peningkatan
| Masalah | Akar penyebab | Solusinya |
| Batu kaca (partikel yang tidak disingkirkan) | Partikel kasar atau pencampuran yang buruk | Mengoptimalkan ukuran partikel, meningkatkan pra-pencampur |
| Gelembung residual | Agen henti atau fluktuasi tekanan yang tidak mencukupi | Tingkatkan dosis fluoride, menstabilkan tekanan tungku |
| Erosi refraktori yang parah | Suhu yang berlebihan atau bahan yang tidak cocok | Gunakan batu bata zirkonia tinggi, kurangi gradien suhu |
| Garis -garis dan cacat | Homogenisasi yang tidak memadai | Perpanjang waktu homogenisasi, optimalkan pengadukan |
Kesimpulan
Peleburan kaca adalah hasil dari sinergi antara bahan baku, peralatan, dan parameter proses. Ini membutuhkan manajemen yang cermat dari desain komposisi kimia, optimasi ukuran partikel, peningkatan bahan refraktori, dan kontrol parameter proses dinamis. Dengan menyesuaikan fluks secara ilmiah, menstabilkan lingkungan leleh (suhu/tekanan/atmosfer), dan menggunakan teknik fining yang efisien, efisiensi peleburan dan kualitas kaca dapat secara signifikan ditingkatkan, sementara konsumsi energi dan biaya produksi berkurang.
Waktu posting: Mar-14-2025
