hír

E-üveg (lúgmentes üvegszál)A tartálykemencékben történő gyártás egy összetett, magas hőmérsékletű olvasztási folyamat. Az olvadási hőmérsékleti profil kritikus folyamatszabályozási pont, amely közvetlenül befolyásolja az üveg minőségét, az olvasztási hatékonyságot, az energiafogyasztást, a kemence élettartamát és a végső szálteljesítményt. Ezt a hőmérsékleti profilt elsősorban a lángjellemzők beállításával és az elektromos rásegítéssel érik el.

I. Az E-üveg olvadási hőmérséklete

1. Olvadási hőmérséklet tartomány:

Az E-üveg teljes megolvasztása, derítése és homogenizálása jellemzően rendkívül magas hőmérsékletet igényel. Az olvadási zóna (forró pont) hőmérséklete általában 1500 °C és 1600 °C között mozog.

A konkrét célhőmérséklet a következőktől függ:

* Sarzsösszetétel: Az egyes összetételek (pl. fluor jelenléte, magas/alacsony bórtartalom, titán jelenléte) befolyásolják az olvadási jellemzőket.

* Kemence kialakítása: Kemence típusa, mérete, szigetelési hatékonyság és égőfej elrendezése.

* Termelési célok: Kívánt olvadási sebesség és üvegminőségi követelmények.

* Tűzálló anyagok: A tűzálló anyagok korróziós sebessége magas hőmérsékleten korlátozza a felső hőmérsékletet.

A finomítózóna hőmérséklete általában valamivel alacsonyabb, mint a forró pont hőmérséklete (körülbelül 20-50°C-kal alacsonyabb), hogy megkönnyítse a buborékok eltávolítását és az üveg homogenizálását.

A munkavég (előtér) hőmérséklete lényegesen alacsonyabb (jellemzően 1200°C – 1350°C), így az üvegolvadék eléri a megfelelő viszkozitást és stabilitást a húzáshoz.

2. A hőmérséklet-szabályozás fontossága:

* Olvasztási hatékonyság: A kellően magas hőmérséklet elengedhetetlen a keverőanyagok (kvarchomok, pirofillit, bórsav/kolemanit, mészkő stb.) teljes reakciójának, a homokszemcsék teljes feloldódásának és a gázok alapos felszabadulásának biztosításához. A nem megfelelő hőmérséklet „nyersanyag” maradványokhoz (meg nem olvadt kvarcszemcsék), kövekhez és fokozott buborékképződéshez vezethet.

* Üvegminőség: A magas hőmérséklet elősegíti az üvegolvadék tisztulását és homogenizálódását, csökkentve az olyan hibákat, mint a zsinórok, buborékok és kövek. Ezek a hibák súlyosan befolyásolják a szálak szilárdságát, törési sebességét és folytonosságát.

* Viszkozitás: A hőmérséklet közvetlenül befolyásolja az üvegolvadék viszkozitását. A szálhúzáshoz az üvegolvadéknak egy meghatározott viszkozitási tartományon belül kell lennie.

* Tűzálló anyagok korróziója: A túlzottan magas hőmérséklet drasztikusan felgyorsítja a kemence tűzálló anyagainak (különösen az elektrofúziós AZS téglák) korrózióját, lerövidíti a kemence élettartamát és potenciálisan tűzálló kövek kialakulásához vezethet.

* Energiafogyasztás: A tartálykemencék energiafogyasztásának elsődleges forrása a magas hőmérséklet fenntartása (jellemzően a teljes termelési energiafogyasztás több mint 60%-át teszi ki). A túlzott hőmérséklet elkerülése érdekében a pontos hőmérséklet-szabályozás kulcsfontosságú az energiamegtakarítás szempontjából.

II. Lángszabályozás

A lángszabályozás az olvadási hőmérséklet-eloszlás szabályozásának, a hatékony olvasztás elérésének és a kemence szerkezetének (különösen a korona) védelmének alapvető eszköze. Fő célja az ideális hőmérsékleti mező és légkör megteremtése.

1. Főbb szabályozási paraméterek:

* Üzemanyag-levegő arány (sztöchiometrikus arány) / Oxigén-üzemanyag arány (oxigén-üzemanyag rendszerekhez):

* Cél: Teljes égés elérése. A tökéletlen égés üzemanyag-pazarláshoz vezet, csökkenti a láng hőmérsékletét, fekete füstöt (kormot) termel, amely szennyezi az üvegolvadékot, és eltömíti a regenerátorokat/hőcserélőket. A felesleges levegő jelentős hőt szállít el, csökkentve a hőhatásfokot, és fokozhatja a koronaoxidációs korróziót.

* Beállítás: A levegő-üzemanyag arány pontos szabályozása a füstgázelemzés (O₂, CO-tartalom) alapján.E-üvegA tartálykemencék jellemzően 1-3% körül tartják a füstgáz O₂-tartalmát (enyhén túlnyomásos égés).

* Légkör hatása: A levegő-tüzelőanyag arány a kemence légkörét is befolyásolja (oxidáló vagy redukáló), ami finom hatással van bizonyos keverékkomponensek (például vas) viselkedésére és az üveg színére. Az E-üveg esetében (színtelen átlátszóságot igényel) azonban ez a hatás viszonylag csekély.

* Láng hossza és alakja:

* Cél: Olyan láng létrehozása, amely befedi az olvadék felületét, rendelkezik bizonyos merevséggel és jó kenhetőségtel.

* Hosszú láng vs. rövid láng:

* Hosszú láng: Nagy területet lefed, a hőmérséklet-eloszlás viszonylag egyenletes, és kevesebb hősokkot okoz a koronában. A lokális hőmérsékleti csúcsok azonban nem biztos, hogy elég magasak, és a szakaszos „fúrási” zónába való behatolás sem elegendő.

* Rövid láng: Erős merevség, magas helyi hőmérséklet, erős behatolás a keverékrétegbe, ami elősegíti a „nyersanyagok” gyors olvadását. A befedés azonban egyenetlen, könnyen okozhat lokális túlmelegedést (kifejezettebb forró pontok), és jelentős hősokkot a koronában és a mellkas falában.

* Beállítás: Az égőfej szögének, az üzemanyag/levegő kilépési sebességének (lendületarány) és az örvénylés intenzitásának beállításával érhető el. A modern tartálykemencék gyakran többfokozatú, állítható égőket használnak.

* Láng iránya (szög):

* Cél: Hatékony hőátadás az adagnak és az üvegolvasztó felületének, elkerülve a közvetlen lánghatást a koronára vagy a mellkasfalra.

* Beállítás: Állítsa be az égőpisztoly dőlésszögét (függőleges) és elfordulási szögét (vízszintes).

* Lángszög: Befolyásolja a láng kölcsönhatását a keverékhalommal („a keverék nyalogatása”) és az olvadék felületének lefedését. A túl alacsony szög (túl lefelé irányuló láng) kimarhatja az olvadék felületét vagy a keverékhalomot, ami átvitelt okozhat, ami korrodálja a mellkasfalat. A túl magas szög (túl felfelé irányuló láng) alacsony hőhatásfokot és a korona túlzott felmelegedését eredményezi.

* Elfordulási szög: Befolyásolja a láng eloszlását a kemence szélességében és a forró pont helyzetét.

2. A lángszabályozás céljai:

* Racionális forró pont kialakítása: A legmagasabb hőmérsékletű zónát (forró pontot) az olvasztótartály hátsó részében (általában a kutyaház után) kell létrehozni. Ez a kritikus terület az üveg derítése és homogenizálása szempontjából, és „motorként” működik, amely az üvegolvadék áramlását szabályozza (a forró ponttól a keverékadagoló és a munkavégző vég felé).

* Egyenletes olvadékfelület-fűtés: Kerülje a lokális túlmelegedést vagy alulhűtést, csökkentve az egyenetlen konvekciót és a hőmérséklet-gradiensek okozta „holt zónákat”.

* Védje a kemence szerkezetét: Megakadályozza a láng bejutását a kemence koronájára és mellkasára, elkerülve a helyi túlmelegedést, ami felgyorsult tűzálló korrózióhoz vezet.

* Hatékony hőátadás: Maximalizálja a sugárzó és konvektív hőátadás hatékonyságát a lángtól az adagig és az üvegolvasztó felületéig.

* Stabil hőmérsékleti mező: Csökkenti az ingadozásokat az üveg stabil minőségének biztosítása érdekében.

III. Az olvadási hőmérséklet és a lángszabályozás integrált szabályozása

1. A hőmérséklet a cél, a láng az eszköz: A lángszabályozás a kemencén belüli hőmérséklet-eloszlás, különösen a forró pontok helyzetének és hőmérsékletének szabályozásának elsődleges módszere.

2. Hőmérsékletmérés és visszajelzés: A folyamatos hőmérséklet-ellenőrzést hőelemek, infravörös pirométerek és egyéb, a kemence kulcsfontosságú helyein (adagoló, olvasztózóna, forró pont, derítőzóna, előtét) elhelyezett műszerek segítségével végzik. Ezek a mérések szolgálnak a lángbeállítás alapjául.

3. Automatikus vezérlőrendszerek: A modern, nagyméretű tartálykemencék széles körben alkalmaznak DCS/PLC rendszereket. Ezek a rendszerek automatikusan szabályozzák a lángot és a hőmérsékletet olyan paraméterek beállításával, mint az üzemanyag-áramlás, az égési levegő áramlása, az égőszög/zsaluk, az előre beállított hőmérsékleti görbék és a valós idejű mérések alapján.

4. Folyamategyensúly: Alapvető fontosságú az optimális egyensúly megtalálása az üvegminőség biztosítása (magas hőmérsékletű olvasztás, jó derítés és homogenizálás) és a kemence védelme (túlzott hőmérséklet, lángütés elkerülése) között, miközben csökkenti az energiafogyasztást.