De huvudsakliga processfaktorerna som påverkar glassmältning sträcker sig utöver själva smältstadiet, eftersom de påverkas av förmältningsförhållanden som råmaterialkvalitet, kullettbehandling och kontroll, bränslegenskaper, ugns eldfasta material, ugnstryck, atmosfär och val av böter. Nedan följer en detaljerad analys av dessa faktorer:
Ⅰ. Råvaruberedning och kvalitetskontroll
1. Kemisk sammansättning av sats
Sio₂ och eldfasta föreningar: Innehållet i Sio₂, Al₂o₃, Zro₂ och andra eldfasta föreningar påverkar direkt smältningshastigheten. Högre innehållet ökar den nödvändiga smältningstemperaturen och energiförbrukningen.
Alkalimetalloxider (t.ex. Na₂o, Li₂o): Minska smälttemperaturen. Li₂o, på grund av dess lilla jonradie och hög elektronegativitet, är särskilt effektiv och kan förbättra glasets fysiska egenskaper.
2. Förbehandling av batch
Fuktkontroll:
Optimal fukt (3%~ 5%): förbättrar vätningen och reaktionen, minskar damm och segregering;
Överdriven fukt: Orsaker som väger fel och förlänger böter.
Partikelstorleksfördelning:
Överdriven grova partiklar: minskar reaktionskontaktområdet, förlänger smälttid;
Överdriven fina partiklar: leder till agglomeration och elektrostatisk adsorption, vilket hindrar enhetlig smältning.
3. Cullet Management
Cullet måste vara ren, fri från föroreningar och matcha partikelstorleken på färska råvaror för att undvika att introducera bubblor eller omöjda rester.
Ⅱ. Ugnsdesignoch bränslegenskaper
1. Val av eldfast material
Erosionsmotstånd med hög temosion: Höga zirkoniumtegelstenar och elektrofuserade zirkoniumkorund tegelstenar (AZ) bör användas i området för poolväggen, ugnsbotten och andra områden som kommer i kontakt med glasvätskan för att minimera stendefekter orsakade av kemisk erosion och skurning.
Termisk stabilitet: Motstå temperaturfluktuation och undvik eldfast spallning på grund av termisk chock.
2. Bränsle- och förbränningseffektivitet
Bränslekalorivärde och förbränningsatmosfär (oxidation/reducerande) måste matcha glaskompositionen. Till exempel:
Naturgas/tung olja: kräver exakt kontroll av luftbränsleförhållanden för att undvika sulfidrester;
Elektrisk smältning: Lämplig för smältning med hög precision (t.ex.optisk glas) men förbrukar mer energi.
Ⅲ. Smältprocessparameteroptimering
1. Temperaturkontroll
Smälttemperatur (1450 ~ 1500 ℃): En 1 ℃ Ökning i temperaturen kan höja smältningshastigheten med 1%, men eldfast erosion fördubblas. En balans mellan effektivitet och livslängd är nödvändig.
Temperaturfördelning: Gradientkontroll i olika ugnszoner (smältning, böter, kylning) är avgörande för att undvika lokal överhettning eller omöjda rester.
2. Atmosfär och tryck
Oxiderande atmosfär: främjar organisk sönderdelning men kan intensifiera sulfidoxidation;
Minska atmosfären: undertrycker Fe³+ färgning (för färglöst glas) men kräver att man undviker kolavsättning;
Ugnstryckstabilitet: Lite positivt tryck (+2 ~ 5 Pa) förhindrar kall luftintag och säkerställer bubbelavlägsnande.
3.Fining agenter och flöden
Fluorider (t.ex. CAF₂): Minska smältviskositeten och påskynda avlägsnande av bubblor;
Nitrater (t.ex. nano₃): Släpp syre för att främja oxidativ böter;
Kompositflöden **: t.ex. li₂co₃ + na₂co₃, synergistiskt lägre smältningstemperatur.
Ⅳ. Dynamisk övervakning av smältprocessen
1. Smältviskositet och flytande
Realtidsövervakning med hjälp av rotationsviskometrar för att justera temperatur- eller flödesförhållanden för optimala formningsförhållanden.
2. Effektivitet av bubbelavlägsnande
Observation av bubbelfördelning med röntgen- eller avbildningstekniker för att optimera dosering av böterdoser och ugn.
Ⅴ. Vanliga frågor och förbättringsstrategier
| Problem | Grundläggande orsak | Lösningen |
| Glasstenar (omöjda partiklar) | Grova partiklar eller dålig blandning | Optimera partikelstorleken, förbättra förblandningen |
| Restbubblor | Otillräckligt böter eller tryckfluktuationer | Öka fluordoseringen, stabilisera ugnstrycket |
| Svår eldfast erosion | Överdriven temperatur eller ojämförliga material | Använd tegelstenar med hög zirkonia, minska temperaturgradienterna |
| Ränder och defekter | Otillräcklig homogenisering | Förlänga homogeniseringstiden, optimera omrörningen |
Slutsats
Glassmältning är ett resultat av synergin mellan råvaror, utrustning och processparametrar. Det kräver noggrann hantering av kemisk sammansättning av design, optimering av partikelstorlek, uppgraderingar av eldfasta material och dynamisk processparameterkontroll. Genom att vetenskapligt justera flöden, stabilisera smältmiljön (temperatur/tryck/atmosfär) och använda effektiva böter, kan smälteffektivitet och glaskvalitet förbättras avsevärt, medan energiförbrukningen och produktionskostnaderna minskas.
Posttid: Mar-14-2025
