Bráðnun flöskuglers

Glerbræðsla er mjög flókið ferli. Lotuefnin munu gangast undir röð eðlisfræðilegra, efnafræðilegra og eðlisfræðilegra og efnafræðilegra breytinga og viðbragða við háan hita. Niðurstöður þessara breytinga og viðbragða breyta vélrænni blöndu ýmissa hráefna í flókið bráðið efni, nefnilega glervökva.
Samkvæmt breytingum og viðbrögðum lotuefnanna í glerbræðsluferlinu er hægt að skipta glerbræðsluferlinu í fimm stig, nefnilega silíkatmyndun, glermyndun, skýringu, einsleitni og kælingu.

Flest algengt flöskugler er samsett úr silíkötum og myndunarviðbrögð sílíkata fara að mestu fram í föstu ástandi. Á þessu stigi fer samsetning duftefnisins í gegnum röð líkamlegra og efnafræðilegra breytinga. Mikið magn loftkenndra efna í duftefninu gufar upp. Þá byrja kísildíoxíð og aðrir þættir að hafa samskipti sín á milli. Í lok þessa stigs lýkur aðalviðbrögðum í föstu formi og duftefnið verður að sinter sem samanstendur af silíkötum og kísiloxíðum. Fyrir flest gleraugu endar þetta stig í grundvallaratriðum við 800 ~ 900 gráður.

Haltu áfram að hita, herta efnið sem myndast í sílikatmyndunarstiginu byrjar að bráðna, lágbræðslublandan byrjar að bráðna fyrst og á sama tíma bráðnar sílikatið og kísildíoxíðið sem eftir er og dreifist hvert annað og hertu efnið verður gagnsæ glervökvi. Þetta ferli er kallað glermyndunarstigið. Á þessum tíma eru engin óhvarfð lotuefni, en samt er mikill fjöldi loftbóla og rákir í glerinu og efnasamsetningin og eiginleikarnir eru einnig ójöfn. Hitastig venjulegs glers á þessu stigi er 1200 ~ 1250 gráður.

Í lok glermyndunarstigsins eru enn margar loftbólur og rákir í glerinu. Þegar upphitun heldur áfram mun seigja glervökvans minnka. Ferlið við að útrýma sýnilegum loftbólum í glervökvanum er skýringarferli glervökvans.
Á stigum silíkatmyndunar og glermyndunar er mikið magn af gasi útfellt vegna niðurbrots lotuefna, rokkunar sumra íhluta, afoxunarhvarfs oxíða og samspils milli glers og gasmiðils og eldfösts efnis. Flestar þessar lofttegundir komast út í geiminn og flestar þær lofttegundir sem eftir eru munu leysast upp í glervökvanum og lítið magn lofttegunda er enn til í glervökvanum í formi loftbóla. Það eru þrjú meginástand gass í gleri, nefnilega sýnilegar loftbólur, uppleystar lofttegundir og lofttegundir sem mynda efnatengi við glerhluti. Síðarnefndu tveir eru ósýnilegir og munu ekki hafa áhrif á útlitsgæði glersins. Skýringarferlið glervökva er aðallega ferlið við að útrýma sýnilegum loftbólum.
Meðan á skýringarferlinu stendur er útrýming sýnilegra loftbóla framkvæmt á eftirfarandi tvo vegu. 1. Auktu rúmmál loftbólna, flýttu fyrir hækkun þeirra og brotnuðu og hverfa eftir að hafa flotið út úr gleryfirborðinu. 2. Láttu gashlutana í litlum loftbólum 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 ~ 1500 gráður, sem er oft hæsta hitastigið í glerbræðslu. Seigja glervökva meðan á skýringarferlinu stendur er n≈10Pa·s.

Hlutverk einsleitni er að útrýma röndum og öðrum ósamræmi í glervökvanum, 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. Flest glös eru fullbúin á þessu stigi þegar hitastigið er aðeins lægra en hitastig skýringarstigsins.

Ekki er hægt að mynda einsleita glervökvann í vörur strax, vegna þess að hitastig glervökvans á þessum tíma er hátt og seigja er lægri en við mótun. Það 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 ~ 300 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. 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 tengjast innbyrðis. Þessir áfangar eru í raun ekki framkvæmdir í ströngri röð heldur eru þeir oft framkvæmdir samtímis.

Hitastig hvers punkts meðfram lengd tankofnsins í samfelldum rekstri er mismunandi, en það er fast í tíma, svo það er hægt að koma á stöðugu hitakerfi. Réttmæti bræðsluferliskerfisins hefur ekki aðeins áhrif á gæði bráðna glersins heldur ákvarðar það einnig framleiðsla brædda glersins. Eins og sýnt er á mynd 2-10 er bræðsluhitakerfi flöskuglers í stöðugri vinnslutankofni.
Hvort sem um er að ræða láréttan eldtankofn eða hrossabyssutankofn, hefur hitakerfi hans áhrif á bræðsluhraða glervökvans, flæði glervökvans, mótunaraðgerðina, 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 mikil áhrif á hitaflutningsform og skilvirkni. Hvað bræðsluferlið varðar eru áhrif glerlitunar á ferlisskilyrðin mun augljósari og alvarlegri en áhrif glersamsetningar breytinga. Mikill munur er á hitadreifingu glers í mismunandi litum í ofninum. 2-24 eru hitastigsbreytur nokkurra lita af gleri 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. Í glerbræðsluofninum eru þrjár tegundir af varmaflutningi: geislun, varmaleiðsla 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; smaragd 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, sem myndar varvæðingarkraft. 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 mikillar varma sem stafar af mikilli hitaupptöku getu brúns 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 .