νέα

Η δημιουργία φυσαλίδων, μια κρίσιμη και ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνική στην αναγκαστική ομογενοποίηση, επηρεάζει σημαντικά και πολύπλοκα τις διαδικασίες λείανσης και ομογενοποίησης του τηγμένου γυαλιού. Ακολουθεί μια λεπτομερής ανάλυση.

1. Αρχή της Τεχνολογίας Φυσαλίδων

Η δημιουργία φυσαλίδων περιλαμβάνει την εγκατάσταση πολλαπλών σειρών από φυσαλίδες (ακροφύσια) στον πυθμένα του κλιβάνου τήξης (συνήθως στο τελευταίο μέρος της ζώνης τήξης ή της ζώνης διαύγασης). Ένα συγκεκριμένο αέριο, συνήθως πεπιεσμένος αέρας, άζωτο ή ένα αδρανές αέριο, εγχέεται στο τηγμένο γυαλί υψηλής θερμοκρασίας με περιοδικό ή συνεχή τρόπο. Το αέριο διαστέλλεται και ανεβαίνει μέσα από το τηγμένο γυαλί, δημιουργώντας στήλες από ανερχόμενες φυσαλίδες.

2. Επίδραση της δημιουργίας φυσαλίδων στη διαδικασία διαύγασης (Κυρίως Θετική)

Η δημιουργία φυσαλίδων βοηθά κυρίως στην απομάκρυνση των φυσαλίδων αερίου, διαυγάζοντας έτσι το γυαλί.

Προώθηση της αφαίρεσης φυσαλίδων

Επίδραση αναρρόφησηςΜια ζώνη χαμηλής πίεσης σχηματίζεται μετά τις μεγάλες, ανοδικές φυσαλίδες, δημιουργώντας ένα «φαινόμενο άντλησης». Αυτό έλκει, συλλέγει και συγχωνεύει αποτελεσματικά μικροσκοπικές μικροφυσαλίδες από το περιβάλλον λιωμένο γυαλί, μεταφέροντάς τες στην επιφάνεια για αποβολή.

Μειωμένη διαλυτότητα αερίουΤο εγχυόμενο αέριο, ειδικά το αδρανές αέριο, μπορεί να αραιώσει τα διαλυμένα αέρια στο τηγμένο γυαλί (π.χ. SO₂, O₂, CO₂), μειώνοντας τη μερική τους πίεση. Αυτό διευκολύνει την αποβολή των διαλυμένων αερίων στις ανερχόμενες φυσαλίδες.

Μειωμένος τοπικός υπερκορεσμόςΟι ανερχόμενες φυσαλίδες παρέχουν μια έτοιμη διεπαφή αερίου-υγρού, διευκολύνοντας την έκλυση και τη διάχυση των υπερκορεσμένων διαλυμένων αερίων στις φυσαλίδες.

Συντομευμένη Διαδρομή ΕκκαθάρισηςΟι ανερχόμενες στήλες φυσαλίδων λειτουργούν ως «ταχεία τροχιά», επιταχύνοντας τη μετανάστευση των διαλυμένων αερίων και των μικροφυσαλίδων προς την επιφάνεια.

Διαταραχή στρώματος αφρούΚοντά στην επιφάνεια, οι φυσαλίδες που ανεβαίνουν βοηθούν στη διάσπαση του πυκνού στρώματος αφρού που μπορεί να εμποδίσει την αποβολή αερίων.

Πιθανές αρνητικές επιπτώσεις (Απαιτείται έλεγχος)

Εισαγωγή Νέων ΦυσαλίδωνΕάν οι παράμετροι σχηματισμού φυσαλίδων (πίεση αερίου, συχνότητα και καθαρότητα) ελέγχονται εσφαλμένα ή εάν τα ακροφύσια είναι φραγμένα, η διαδικασία μπορεί να εισαγάγει ανεπιθύμητες νέες, μικρές φυσαλίδες. Εάν αυτές οι φυσαλίδες δεν μπορούν να αφαιρεθούν ή να διαλυθούν κατά την επακόλουθη διαύγαση, γίνονται ελαττώματα.

Ακατάλληλη επιλογή αερίουΕάν το εγχυόμενο αέριο αντιδράσει δυσμενώς με το τηγμένο γυαλί ή τα διαλυμένα αέρια, θα μπορούσε να παράγει αέρια ή ενώσεις που είναι πιο δύσκολο να απομακρυνθούν, εμποδίζοντας τη διαδικασία διαύγασης.

3. Επίδραση της δημιουργίας φυσαλίδων στη διαδικασία ομογενοποίησης (Κυρίως Θετική)

Η δημιουργία φυσαλίδων ενισχύει σημαντικά την ανάμειξη και την ομογενοποίηση τουλιωμένο γυαλί.

Βελτιωμένη Συναγωγή και Ανακίνηση

Κάθετη κυκλοφορίαΚαθώς οι στήλες φυσαλίδων ανεβαίνουν, η χαμηλή πυκνότητά τους σε σύγκριση με το λιωμένο γυαλί δημιουργεί μια ισχυρή ανοδική ροή. Για την αναπλήρωση του ανερχόμενου γυαλιού, το περιβάλλον και το κάτω γυαλί ρέουν οριζόντια προς τη στήλη φυσαλίδων, δημιουργώντας μια ισχυρήκάθετη κυκλοφορίαήμεταγωγήΑυτή η εξαναγκασμένη συναγωγή επιταχύνει σημαντικά την οριζόντια ανάμειξη του τηγμένου γυαλιού.

Ανάμειξη με διάτμησηΗ διαφορά ταχύτητας μεταξύ των ανερχόμενων φυσαλίδων και του περιβάλλοντος τηγμένου γυαλιού δημιουργεί διατμητικές δυνάμεις, προωθώντας τη διάχυτη ανάμειξη μεταξύ γειτονικών στρωμάτων γυαλιού.

Ανανέωση διεπαφήςΗ ανακίνηση από τις ανερχόμενες φυσαλίδες ανανεώνει συνεχώς τις διεπαφές επαφής μεταξύ γυαλιού διαφορετικών συνθέσεων, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της μοριακής διάχυσης.

Διαταραχή της στρωματοποίησης και των ραβδώσεων

Η ισχυρή συναγωγή διασπά αποτελεσματικάχημική ή θερμική στρωματοποίησηκαιραβδώσειςπου προκαλείται από διαφορές πυκνότητας, διαβαθμίσεις θερμοκρασίας ή ανομοιόμορφη τροφοδοσία. Ενσωματώνει αυτά τα στρώματα στην κύρια ροή για ανάμειξη.

Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο στην εξάλειψη«νεκρές ζώνες»στον πυθμένα της δεξαμενής, μειώνοντας την κρυστάλλωση ή την σοβαρή ανομοιογένεια που προκαλείται από παρατεταμένη στασιμότητα.

Βελτιωμένη απόδοση ομογενοποίησης

Σε σύγκριση με τη φυσική συναγωγή ή τις ροές με διαβάθμιση θερμοκρασίας, η εξαναγκασμένη συναγωγή που παράγεται από τη δημιουργία φυσαλίδων έχειυψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα και ευρύτερη εμβέλειαΑυτό μειώνει σημαντικά τον χρόνο που απαιτείται για την επίτευξη του επιθυμητού επιπέδου ομοιογένειας ή για την επίτευξη υψηλότερης ομοιομορφίας εντός του ίδιου χρονικού πλαισίου.

Πιθανές αρνητικές επιπτώσεις (Απαιτείται προσοχή)

Διάβρωση Πυρίμαχου ΥλικούΗ υψηλής ταχύτητας ροή των ανερχόμενων φυσαλίδων και η έντονη συναγωγή που προκαλούν μπορούν να προκαλέσουν ισχυρότερη διάβρωση και διάβρωση του πυθμένα της δεξαμενής και των πυρίμαχων υλικών των πλευρικών τοιχωμάτων, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής του κλιβάνου. Αυτό μπορεί επίσης να εισαγάγει προϊόντα διάβρωσης στο τηγμένο γυαλί, δημιουργώντας νέες πηγές ανομοιογένειας (πέτρες, ραβδώσεις).

Διαταραχή των ΡοώνΕάν η διάταξη του σημείου βρασμού, το μέγεθος της φυσαλίδας ή η συχνότητα δεν έχουν σχεδιαστεί σωστά, μπορούν να επηρεάσουν την αρχική, ευεργετική θερμοκρασία και τα φυσικά πεδία ροής εντός της δεξαμενής τήξης. Αυτό θα μπορούσε να δημιουργήσει νέες ανομοιογενείς περιοχές ή δίνες.

4. Βασικές παράμετροι ελέγχου για την τεχνολογία δημιουργίας φυσαλίδων

Θέση βρασμούΣυνήθως στο τελευταίο μέρος της ζώνης τήξης (εξασφαλίζοντας ότι οι πρώτες ύλες έχουν ως επί το πλείστον λιώσει) και στη ζώνη διαύγασης. Η θέση πρέπει να επιλέγεται για βελτιστοποίηση των πεδίων ροής και θερμοκρασίας.

Επιλογή αερίουΟι επιλογές περιλαμβάνουν αέρα (χαμηλό κόστος, αλλά ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες), άζωτο (αδρανές) και αδρανή αέρια όπως το αργό (καλύτερη αδράνεια, αλλά ακριβό). Η επιλογή εξαρτάται από τη σύνθεση του γυαλιού, την οξειδοαναγωγική κατάσταση και το κόστος.

Μέγεθος φυσαλίδαςΤο ιδανικό είναι να παράγονται μεγαλύτερες φυσαλίδες (διαμέτρου από αρκετά χιλιοστά έως εκατοστά). Οι μικρές φυσαλίδες ανεβαίνουν αργά, έχουν ασθενή αναρρόφηση και ενδέχεται να μην αποβάλλονται εύκολα, με αποτέλεσμα να γίνονται ελαττώματα. Το μέγεθος των φυσαλίδων ελέγχεται από τον σχεδιασμό του ακροφυσίου και την πίεση του αερίου.

Συχνότητα βρασμούΗ περιοδική δημιουργία φυσαλίδων (π.χ., μία φορά κάθε λίγα λεπτά) είναι συχνά πιο αποτελεσματική από τη συνεχή δημιουργία φυσαλίδων. Δημιουργεί ισχυρές διαταραχές, ενώ παράλληλα επιτρέπει χρόνο για την αποβολή των φυσαλίδων και τη σταθεροποίηση του γυαλιού. Η ένταση (ρυθμός ροής αερίου και πίεση) πρέπει να ταιριάζει με το βάθος και το ιξώδες του γυαλιού.

Διάταξη σημείου βρασμούΗ διάταξη πολλαπλών σειρών σε κλιμακωτό μοτίβο που καλύπτει ολόκληρο το πλάτος της δεξαμενής διασφαλίζει ότι η μεταφορά φτάνει σε όλες τις γωνίες, αποτρέποντας τις «νεκρές ζώνες». Η απόσταση πρέπει να βελτιστοποιηθεί.

Καθαρότητα αερίουΠρέπει να αποφεύγονται οι ακαθαρσίες όπως η υγρασία ή άλλα αέρια για την πρόληψη νέων προβλημάτων.

Συμπερασματικά, η δημιουργία φυσαλίδων είναι μια κρίσιμη τεχνολογία που εγχέει αέριο σε λιωμένο γυαλί για να δημιουργήσει ισχυρή κάθετη κυκλοφορία και ανάδευση. Αυτό όχι μόνο επιταχύνει σημαντικά τη διαδικασία εσωτερικής διαύγασης, βοηθώντας μικρές και μεγάλες φυσαλίδες να συγχωνευθούν και να αποβληθούν, αλλά επίσης διασπά αποτελεσματικά τα χημικά και θερμικά ανομοιογενή στρώματα και εξαλείφει τις νεκρές ζώνες ροής. Κατά συνέπεια, βελτιώνει σημαντικά την αποτελεσματικότητα και την ποιότητα της ομογενοποίησης του γυαλιού. Ωστόσο, ο αυστηρός έλεγχος βασικών παραμέτρων όπως η επιλογή αερίου, η θέση, η συχνότητα και το μέγεθος των φυσαλίδων είναι απαραίτητος για την αποφυγή της εισαγωγής νέων ελαττωμάτων φυσαλίδων, της επιδείνωσης της διάβρωσης των πυρίμαχων υλικών ή της διαταραχής του αρχικού πεδίου ροής. Επομένως, ενώ έχει πιθανά μειονεκτήματα, η δημιουργία φυσαλίδων είναι μια βασική τεχνολογία που μπορεί να βελτιστοποιηθεί για να βελτιώσει σημαντικά την κατασκευή γυαλιού.