навіны

Е-шкло (шкловалакно без шчолачаў)Вытворчасць у ваначных печах — гэта складаны працэс плаўлення пры высокай тэмпературы. Тэмпературны профіль плаўлення з'яўляецца крытычным пунктам кіравання працэсам, які непасрэдна ўплывае на якасць шкла, эфектыўнасць плаўлення, спажыванне энергіі, тэрмін службы печы і канчатковыя характарыстыкі валакна. Гэты тэмпературны профіль дасягаецца ў асноўным шляхам рэгулявання характарыстык полымя і электрычнага ўзмацнення.

I. Тэмпература плаўлення электроннага шкла

1. Дыяпазон тэмператур плаўлення:

Поўнае плаўленне, асвятленне і гамагенізацыя шкла тыпу E звычайна патрабуюць надзвычай высокіх тэмператур. Тыповая тэмпература зоны плаўлення (гарачай кропкі) звычайна вагаецца ад 1500°C да 1600°C.

Канкрэтная мэтавая тэмпература залежыць ад:

* Склад партыі: Канкрэтныя склады (напрыклад, наяўнасць фтору, высокае/нізкае ўтрыманне бору, наяўнасць тытана) уплываюць на характарыстыкі плаўлення.

* Канструкцыя печы: тып печы, памер, эфектыўнасць ізаляцыі і размяшчэнне гарэлкі.

* Мэты вытворчасці: Пажаданая хуткасць плаўлення і патрабаванні да якасці шкла.

* Вогнетрывалыя матэрыялы: Хуткасць карозіі вогнетрывалых матэрыялаў пры высокіх тэмпературах абмяжоўвае верхнюю тэмпературу.

Тэмпература зоны ачысткі звычайна крыху ніжэйшая за тэмпературу гарачай кропкі (прыблізна на 20-50°C ніжэйшая), каб палегчыць выдаленне бурбалак і гамагенізацыю шкла.

Тэмпература працоўнага канца (пярэдняй печы) значна ніжэйшая (звычайна 1200–1350 °C), што даводзіць шклоплаў да патрэбнай глейкасці і стабільнасці для выцягвання.

2. Важнасць кантролю тэмпературы:

* Эфектыўнасць плаўлення: Дастаткова высокія тэмпературы маюць вырашальнае значэнне для забеспячэння поўнай рэакцыі матэрыялаў шихты (кварцавага пяску, пірафіліту, борнай кіслаты/калеманіту, вапняку і г.д.), поўнага растварэння пясчынак і дбайнага выдзялення газу. Недастатковая тэмпература можа прывесці да рэшткаў «сыравін» (нерасплаўленых кварцавых часціц), камянёў і павелічэння колькасці бурбалак.

* Якасць шкла: Высокія тэмпературы спрыяюць ачышчэнню і гамагенізацыі расплаву шкла, памяншаючы такія дэфекты, як ніткі, бурбалкі і камяні. Гэтыя дэфекты сур'ёзна ўплываюць на трываласць валакна, хуткасць разбурэння і бесперапыннасць.

* Вязкасць: Тэмпература непасрэдна ўплывае на глейкасць расплаву шкла. Для выцягвання валакна глейкасць расплаву шкла павінна быць у пэўным дыяпазоне.

* Карозія вогнетрывалых матэрыялаў: празмерна высокія тэмпературы значна паскараюць карозію вогнетрывалых матэрыялаў печы (асабліва электрасплаўленай цэглы AZS), скарачаючы тэрмін службы печы і патэнцыйна прыводзячы да ўтварэння вогнетрывалых камянёў.

* Спажыванне энергіі: падтрыманне высокіх тэмператур з'яўляецца асноўнай крыніцай спажывання энергіі ў ваначных печах (звычайна на іх долю прыпадае больш за 60% ад агульнага спажывання энергіі ў вытворчасці). Дакладны кантроль тэмпературы для прадухілення перагрэву з'яўляецца ключом да эканоміі энергіі.

II. Рэгуляванне полымя

Рэгуляванне полымя з'яўляецца асноўным сродкам кантролю размеркавання тэмпературы плаўлення, дасягнення эфектыўнага плаўлення і абароны канструкцыі печы (асабліва верхняй часткі). Яго галоўная мэта — стварэнне ідэальнага тэмпературнага поля і атмасферы.

1. Асноўныя параметры рэгулявання:

* Суадносіны паліва і паветра (стэхіаметрычнае суадносіны) / Суадносіны кіслароду і паліва (для кіслародна-паліўных сістэм):

* Мэта: Дасягненне поўнага згарання. Няпоўнае згаранне прыводзіць да марнавання паліва, паніжэння тэмпературы полымя, утварэння чорнага дыму (сажы), які забруджвае расплаў шкла і засмечвае рэгенератары/цеплаабменнікі. Лішак паветра адводзіць значную частку цяпла, зніжаючы цеплавую эфектыўнасць, і можа ўзмацніць акісляльную карозію крон.

* Рэгуляванне: Дакладнае кіраванне суадносінамі паветра і паліва на аснове аналізу дымавых газаў (утрыманне O₂, CO).Электроннае шклоУ рэзервуарных печах утрыманне O₂ у дымавых газах звычайна падтрымліваецца на ўзроўні каля 1-3% (згаранне пры нязначным станоўчым ціску).

* Уплыў атмасферы: Суадносіны паветра і паліва таксама ўплывае на атмасферу печы (акісляльную або аднаўляльную), што аказвае нязначны ўплыў на паводзіны некаторых кампанентаў шихты (напрыклад, жалеза) і колер шкла. Аднак для шкла тыпу E (якое патрабуе бясколернай празрыстасці) гэты ўплыў адносна невялікі.

* Даўжыня і форма полымя:

* Мэта: Сфарміраваць полымя, якое пакрывае паверхню расплаву, валодае пэўнай калянасцю і добрай распаўсюджвальнасцю.

* Доўгае полымя супраць кароткага полымя:

* Доўгае полымя: ахоплівае вялікую плошчу, размеркаванне тэмпературы адносна раўнамернае і выклікае меншы цеплавы ўдар для каронкі. Аднак лакальныя пікі тэмпературы могуць быць недастаткова высокімі, і пранікненне ў зону «свідравання» партыі можа быць недастатковым.

* Кароткае полымя: высокая калянасць, высокая лакальная тэмпература, моцнае пранікненне ў пласт шихты, што спрыяе хуткаму плаўленню «сыравіны». Аднак пакрыццё нераўнамернае, што лёгка выклікае лакалізаваны перагрэў (больш выяўленыя гарачыя кропкі) і значны цеплавы ўдар для каронкі і грудной сценкі.

* Рэгуляванне: дасягаецца шляхам рэгулявання вугла гарматы гарэлкі, хуткасці выхаду паліва/паветра (суадносіны імпульсаў) і інтэнсіўнасці віхур. Сучасныя печы з рэзервуарам часта выкарыстоўваюць шматступеньчатыя рэгуляваныя гарэлкі.

* Кірунак полымя (кут):

* Мэта: Эфектыўна перадаваць цяпло да шихты і паверхні расплаву шкла, пазбягаючы прамога ўздзеяння полымя на верхавіну або грудную сценку.

* Рэгуляванне: Адрэгулюйце вуглы нахілу (вертыкальны) і рыскання (гарызантальны) гарматы гарэлкі.

* Кут нахілу: уплывае на ўзаемадзеянне полымя з кучай шихты («лізанне шихты») і пакрыццё паверхні расплаву. Занадта малы вугал (полымя занадта накіравана ўніз) можа драпіць паверхню расплаву або кучу шихты, што прывядзе да пераносу, які раз'ядае сценку грудной клеткі. Занадта вялікі вугал (полымя занадта накіравана ўверх) прыводзіць да нізкай цеплавой эфектыўнасці і празмернага нагрэву верхняй часткі.

* Кут рыскання: уплывае на размеркаванне полымя па шырыні печы і размяшчэнне гарачай кропкі.

2. Мэты рэгулявання полымя:

* Стварэнне рацыянальнай гарачай кропкі: Стварэнне зоны з найвышэйшай тэмпературай (гарачай кропкі) у задняй частцы плавільнай ванне (звычайна пасля «сабачай будкі»). Гэта крытычная зона для ачысткі і гамагенізацыі шкла, якая дзейнічае як «рухавік», які кіруе патокам расплаву шкла (ад гарачай кропкі да зараднай прылады і працоўнага канца).

* Раўнамерны нагрэў паверхні расплаву: пазбягайце лакальнага перагрэву або пераахалоджвання, памяншаючы нераўнамерную канвекцыю і «мёртвыя зоны», выкліканыя градыентамі тэмператур.

* Абараніце канструкцыю печы: прадухіліце ўздзеянне полымя на верх і сценку грудзей, пазбягаючы лакалізаванага перагрэву, які прыводзіць да паскоранай карозіі вогнетрывалых матэрыялаў.

* Эфектыўная цеплаперадача: Максімізуйце эфектыўнасць прамяністай і канвектыўнай цеплаперадачы ад полымя да шихты і паверхні расплаву шкла.

* Стабільнае тэмпературнае поле: памяншае ваганні, каб забяспечыць стабільную якасць шкла.

III. Інтэграваны кантроль тэмпературы плаўлення і рэгулявання полымя

1. Тэмпература — мэта, полымя — сродак: рэгуляванне полымя — асноўны метад кантролю размеркавання тэмпературы ў печы, асабліва месцазнаходжання і тэмпературы гарачай кропкі.

2. Вымярэнне тэмпературы і зваротная сувязь: бесперапынны маніторынг тэмпературы праводзіцца з дапамогай тэрмапар, інфрачырвоных пірометраў і іншых прыбораў, размешчаных у ключавых месцах печы (загрузчык, зона плаўлення, гарачая кропка, зона ачысткі, пярэдні пажар). Гэтыя вымярэнні служаць асновай для рэгулявання полымя.

3. Сістэмы аўтаматычнага кіравання: Сучасныя буйныя печы з рэзервуарам шырока выкарыстоўваюць сістэмы DCS/PLC. Гэтыя сістэмы аўтаматычна кантралююць полымя і тэмпературу, рэгулюючы такія параметры, як паток паліва, паток паветра для гарэння, кут гарэлкі/засланкі, на аснове зададзеных крывых тэмпературы і вымярэнняў у рэжыме рэальнага часу.

4. Баланс працэсу: Важна знайсці аптымальны баланс паміж забеспячэннем якасці шкла (высокатэмпературнае плаўленне, добрае асвятленне і гамагенізацыя) і абаронай печы (пазбяганне празмерных тэмператур, уздзеяння полымя) пры адначасовым зніжэнні спажывання энергіі.