Bráðnun flöskuglers

Glerbræðsla er mjög flókið ferli. Lotuefnin munu gangast undir röð eðlis-, efna- og eðlisefnafræðilegra breytinga og viðbragða við háan hita. Niðurstöður þessara breytinga og viðbragða breyta vélrænni blöndu ýmissa hráefna í flókna bræðslu, nefnilega glervökva.
Samkvæmt þeim breytingum og viðbrögðum sem eiga sér stað í lotuefnum við glerbræðsluferlið má skipta glerbræðsluferlinu í fimm stig, þ.e. silíkatmyndun, glermyndun, skýringu, einsleitni og kælingu.

Flest algenga flöskuglerið er samsett úr silíkati og myndunarviðbrögð sílíkatsins fara að mestu fram í föstu ástandi. Á þessu stigi fer samsetning duftsins í gegnum röð líkamlegra og efnafræðilegra breytinga. Mikið magn loftkenndra efna í duftinu rokkar upp. Þá byrja kísildíoxíðið og aðrir þættir að hafa samskipti. Í lok þessa stigi lýkur aðal viðbrögðum í föstu formi og duftið verður að sintri sem samanstendur af silíkati og kísiloxíði. Fyrir flest gleraugu endar þetta stig í grundvallaratriðum við 800 ~ 900 gráður.

Haltu áfram að hita, sintran sem myndast í silíkatmyndunarstiginu byrjar að bráðna, lágbræðslublandan byrjar að bráðna fyrst og silíkatið og kísildíoxíðið sem eftir er bráðna og dreifa hvert öðru og hertið verður að gagnsæjum glervökva. Þetta ferli er kallað glermyndunarstigið. Á þessum tíma er ekkert óhvarfað lotuefni, en það eru samt miklar loftbólur og rákir í glerinu og efnasamsetningin og eiginleikarnir eru einnig misjafnir. Hitastig venjulegs glers á þessu stigi er 1200 ~ 1250 gráður.

Í lok glermyndunarstigsins eru enn margar loftbólur og rákir í glerinu. Þegar glervökvinn er hitinn frekar mun seigja glervökvans minnka. Ferlið við að útrýma sýnilegum loftbólum í glervökvanum er skýringarferli glervökvans.
Á stigi silíkatmyndunar og glermyndunar er mikið magn af gasi útfellt vegna niðurbrots lotuefnanna, rokgjörnunar sumra íhluta, redoxviðbragða oxíða, samspils glers og gasmiðils og eldföstum efnum. Flestar þessar lofttegundir komast út í geiminn og flestar þær lofttegundir sem eftir eru munu leysast upp í glervökvanum. Lítill hluti gassins er enn til í glervökvanum í formi loftbóla. Það eru þrjú meginástand gass í glerinu, það eru sýnilegar loftbólur, uppleystar lofttegundir og lofttegundir sem mynda efnatengi við glerhluti. Síðarnefndu tveir eru ósýnilegir og munu ekki hafa áhrif á útlitsgæði glersins. Skýringarferlið glervökvans er aðallega ferlið við að útrýma sýnilegum loftbólum.
Meðan á skýringarferlinu stendur er útrýming sýnilegra loftbóla framkvæmt á eftirfarandi tvo vegu. 1. Aukið rúmmál loftbólnanna, flýtið fyrir hækkun þeirra, fljótið út úr gleryfirborðinu, brotnar og hverfur. 2. Láttu gashlutana í litlu loftbólunum leysast upp í glervökvanum og loftbólurnar frásogast og hverfa.
Til að flýta fyrir skýringu glervökva, auk þess að bæta ákveðnum skýringarefnum við lotuna, er almennt notuð aðferðin til að hækka hitastig glervökvans. Þessu stigi flestra glösa er lokið við 1400 ~ 1500o gráður, sem er oft hæsta hitastigið í glerbræðslu. Seigja glervökva við skýringu er 1 ~ 10Pa·s.

Hlutverk einsleitni er að útrýma röndum og öðrum ósamkvæmni í glervökva, þannig að efnasamsetning hvers hluta glervökvans sé einsleit. Á þessu stigi, vegna hitauppstreymis og gagnkvæmrar dreifingar glervökvans, hverfa röndin í glervökvanum smám saman og efnasamsetning hvers hluta glervökvans hefur smám saman tilhneigingu til að vera í samræmi. Þessi einsleitni einkennist oft af því hvort brotstuðull hvers hluta glervökvans sé sá sami. Þessu stigi flestra glösa er lokið við hitastig aðeins lægra en hitastig skýringarstigsins.

Ekki er hægt að móta einsleita glervökvann strax í vörur vegna þess að hitastig glervökvans á þessum tíma er hátt og seigja er lægri en við mótun, sem er ekki hentugur fyrir glermótunaraðgerðir. Það þarf að kæla og hitastig glervökvans minnkar smám saman til að auka seigju glervökvans til að mæta þörfum mótunar. Verðmæti hitastigslækkunar glervökvans er mismunandi eftir samsetningu glersins og mótunaraðferðinni. Almennt þarf gos-lime gler venjulega að kæla um 200 ~ 300o gráður. Kældi glervökvinn krefst jafns hitastigs til að auðvelda mótun.
Við kælingu ætti skýra glervökvinn að koma í veg fyrir að loftbólur falli aftur út. Litlu loftbólurnar sem birtast á þessu stigi eru kallaðar aukabólur eða endurmyndaðar loftbólur. Auka loftbólurnar dreifast jafnt um kælda glervökvann, með þvermál yfirleitt undir 0.1 mm, og fjöldinn getur náð þúsundum á hvern rúmsentimetra af gleri. Þar sem hitastig glervökvans hefur verið lækkað á þessu stigi er mjög erfitt að útrýma aukabólunum. Þess vegna ætti sérstaklega að koma í veg fyrir myndun aukabóla meðan á kælingu stendur.
Þrepin fimm í ofangreindu glerbræðsluferli eru frábrugðin hvert öðru, en þau eru einnig tengd innbyrðis. Þessi stig koma í raun ekki fram í ströngri röð heldur eiga sér stað oft samtímis.

Hitastigið á hverjum stað eftir endilöngu áframhaldandi tankofninum er mismunandi, en það er stöðugt með tímanum, þannig að hægt er að koma á stöðugu hitakerfi. Réttmæti bræðsluferliskerfisins hefur ekki aðeins áhrif á gæði bráðna glersins heldur ákvarðar það einnig framleiðsla brædda glersins. Mynd 2-10 sýnir bræðsluhitakerfi fyrir flöskugler í samfelldri vinnslutankofni.

Hvort sem það er láréttur logalaugarofn eða vegalogalaugarofn, hefur hitakerfi hans áhrif á bökunarstig glervökva, flæði glervökva, mótunaraðgerðir, eldsneytisnotkun og aldur ofnsins. Fyrir flöskugler eru glerflöskurnar og dósirnar á markaðnum aðallega skipt í fjóra flokka eftir litum: litlaus, ljósblár, smaragdgrænn og brúnn. Þegar litur glersins breytist eða styrkur glerlitarins breytist hefur það mikilvæg áhrif á hitaflutningsformið og skilvirkni hitaflutningsins. Hvað varðar bræðsluferlið eru áhrif breytinga á glerlitum á ferlisskilyrðin mun augljósari og alvarlegri en áhrif breytinga á glersamsetningu. Mikill munur er á hitadreifingu mislitra glösa í ofninum.

Það má sjá af töflu 2-24 að við sama bræðsluhitastig er augljós munur á yfirborðshitastigi vökva og hitastigi laugarbotnsins á mismunandi litum glösum. Það eru þrjár tegundir af varmaflutningi í glerbræðsluofninum: geislun, varmaflutningur og leiðni. Fyrir gleraugu af mismunandi litum, því sterkari sem hæfileikinn til að gleypa geislunarljós, það er, því sterkari sem hæfileikinn til að gleypa háhita geislunarhita, því meiri hita gleypir gleryfirborðið og því minni varmi er fluttur í gegnum glerhlutann í glerinu. form geislunar. Frá sjónarhóli yfirborðshitastigs vökva hefur brúnt gler sterkasta hitaupptökugetu og hæsta yfirborðshitastig vökva; smaragð grænt gler er í öðru sæti og ljósblátt gler er þriðja. Frá sjónarhóli laugarbotns hitastigs verður vandamálið svolítið flókið: ljósblátt gler hefur lélega getu til að gleypa geislunarljós og meiri hiti er fluttur til laugarbotnsins í gegnum glerhlutann í formi geislunar, þannig að laugarbotninn hitastig er hærra; Emerald grænt gler hefur sterka getu til að gleypa geislunarljós og minni hiti er fluttur til laugarbotnsins í gegnum glerhlutann í formi geislunar, þannig að botnhiti laugarinnar er lægri. Hins vegar hefur brúnt gler sterka getu til að gleypa geislunarljós og hitastigið í botni laugarinnar er mun hærra en smaragðgrænt gler. Ástæðan getur verið: glerinu í lauginni er skipt í nokkur vökvalög. Þar sem ljósgeislun brúnt glers er veik er hitamunurinn á milli vökvalaganna mikill og það ætti að vera mikill hitastig meðfram dýpi laugarinnar. Hins vegar, vegna mikillar hitaupptöku getu brúnt glers, eftir að efri glervökvinn gleypir hita, hækkar hitastigið, rúmmálið stækkar og þrýstingur í átt að umhverfinu myndast í láréttri átt. Þessu álagi er breytt af laugarveggnum og flutt yfir í neðra vökvalagið og myndar varmalag. Aukning á varmaflutningi með leiðslum bætir upp skort á geislunarvarmaflutningi, þannig að hitastigið neðst í brúnu glerlauginni er hærra.
Almennt séð, við sömu ferlisaðstæður og hitastigskerfi, fyrir gler með sömu íhlutum en mismunandi litum, getur bráðnandi brúnt gler fengið betri einsleitni glers og hærri bræðsluhraða. Ástæðan er einmitt vegna sterkrar varma sem stafar af mikilli hitaupptöku getu brúnt glers. Auðvitað mun inngrip kúlabúnaðarins breyta hitaflutningsskilyrðum. Þegar þú bræðir smaragðgrænt gler, ef þú vilt bæta botnhitastig, einsleitni glers og bræðsluskilvirkni, er uppsetning kúlabúnaðar áhrifarík ráðstöfun. Þegar þú vilt breyta mismunandi litum af vökva í sama ofni, verður að stilla vinnsluþætti bræðsluhluta, vinnuhluta og fóðrunarrásar í samræmi við það til að laga sig að vinnsluástandsbreytingum sem orsakast af "hitaflutningsmun" glerlitarins .