vijesti

E-staklo (fiberglas bez alkalija)Proizvodnja u tankovskim pećima je složen proces topljenja na visokim temperaturama. Profil temperature topljenja je kritična kontrolna tačka procesa, koja direktno utiče na kvalitet stakla, efikasnost topljenja, potrošnju energije, vijek trajanja peći i konačne performanse vlakana. Ovaj temperaturni profil se prvenstveno postiže podešavanjem karakteristika plamena i električnim pojačanjem.

I. Temperatura topljenja E-stakla

1. Raspon temperature topljenja:

Potpuno topljenje, bistrenje i homogenizacija E-stakla obično zahtijevaju izuzetno visoke temperature. Tipična temperatura zone topljenja (vruće tačke) obično se kreće od 1500°C do 1600°C.

Specifična ciljana temperatura zavisi od:

* Sastav serije: Specifične formulacije (npr. prisustvo fluora, visok/nizak sadržaj bora, prisustvo titana) utiču na karakteristike topljenja.

* Dizajn peći: Vrsta peći, veličina, efikasnost izolacije i raspored gorionika.

* Ciljevi proizvodnje: Željena brzina topljenja i zahtjevi za kvalitetom stakla.

* Vatrostalni materijali: Brzina korozije vatrostalnih materijala na visokim temperaturama ograničava gornju temperaturu.

Temperatura zone bistrenja obično je nešto niža od temperature vruće tačke (otprilike 20-50°C niža) kako bi se olakšalo uklanjanje mjehurića i homogenizacija stakla.

Temperatura radnog kraja (prednjice) je znatno niža (obično 1200°C – 1350°C), što dovodi talog stakla do odgovarajuće viskoznosti i stabilnosti za izvlačenje.

2. Važnost kontrole temperature:

* Efikasnost topljenja: Dovoljno visoke temperature su ključne za osiguranje potpune reakcije materijala u smjesi (kvarcni pijesak, pirofilit, borna kiselina/kolemanit, krečnjak itd.), potpunog rastvaranja zrna pijeska i temeljnog oslobađanja plina. Nedovoljna temperatura može dovesti do ostataka "sirovine" (neotopljene čestice kvarca), kamenja i povećanog broja mjehurića.

* Kvalitet stakla: Visoke temperature potiču bistrenje i homogenizaciju taline stakla, smanjujući nedostatke poput niti, mjehurića i kamenčića. Ovi nedostaci ozbiljno utječu na čvrstoću vlakana, brzinu loma i kontinuitet.

* Viskoznost: Temperatura direktno utiče na viskoznost taline stakla. Izvlačenje vlakana zahtijeva da talina stakla bude unutar određenog raspona viskoznosti.

* Korozija vatrostalnih materijala: Prekomjerno visoke temperature drastično ubrzavaju koroziju vatrostalnih materijala peći (posebno elektrofuzijskih AZS opeka), skraćujući vijek trajanja peći i potencijalno uzrokujući uvođenje vatrostalnog kamenja.

* Potrošnja energije: Održavanje visokih temperatura je primarni izvor potrošnje energije u pećima s rezervoarima (obično čini preko 60% ukupne potrošnje energije u proizvodnji). Precizna kontrola temperature kako bi se izbjegle prekomjerne temperature ključna je za uštedu energije.

II. Regulacija plamena

Regulacija plamena je osnovno sredstvo za kontrolu raspodjele temperature topljenja, postizanje efikasnog topljenja i zaštitu strukture peći (posebno krune). Njen glavni cilj je stvaranje idealnog temperaturnog polja i atmosfere.

1. Ključni parametri regulacije:

* Odnos goriva i zraka (stehiometrijski odnos) / Odnos kisika i goriva (za sisteme s kisikom i gorivom):

* Cilj: Postići potpuno sagorijevanje. Nepotpuno sagorijevanje rasipa gorivo, snižava temperaturu plamena, proizvodi crni dim (čađ) koji kontaminira talinu stakla i začepljuje regeneratore/izmjenjivače topline. Višak zraka odnosi značajnu toplinu, smanjujući toplinsku efikasnost i može pojačati koroziju oksidacijom krune.

* Podešavanje: Precizno kontrolišite odnos zraka i goriva na osnovu analize dimnih gasova (sadržaj O₂, CO).E-stakloTankove peći obično održavaju sadržaj O₂ u dimnim gasovima na oko 1-3% (sagorijevanje pod blagim pozitivnim pritiskom).

* Utjecaj atmosfere: Odnos zraka i goriva također utječe na atmosferu peći (oksidirajuću ili redukcijsku), što ima suptilne učinke na ponašanje određenih komponenti smjese (poput željeza) i boju stakla. Međutim, za E-staklo (koje zahtijeva bezbojnu prozirnost), ovaj utjecaj je relativno mali.

* Dužina i oblik plamena:

* Cilj: Formirati plamen koji prekriva površinu rastopljene tvari, posjeduje određenu krutost i dobru širivost.

* Dugi plamen u odnosu na kratki plamen:

* Dugi plamen: Pokriva veliku površinu, raspodjela temperature je relativno ujednačena i uzrokuje manji termalni šok na kruni. Međutim, lokalni temperaturni vrhovi možda nisu dovoljno visoki, a prodiranje u zonu "bušenja" šarže može biti nedovoljno.

* Kratki plamen: Jaka krutost, visoka lokalna temperatura, snažno prodiranje u sloj smjese, što pogoduje brzom topljenju "sirovina". Međutim, pokrivenost je neravnomjerna, što lako uzrokuje lokalizirano pregrijavanje (izraženije vruće tačke) i značajan termalni šok na kruni i grudnom zidu.

* Podešavanje: Postiže se podešavanjem ugla plamenika, brzine izlaza goriva/zraka (odnos impulsa) i intenziteta vrtloženja. Moderne peći sa rezervoarom često koriste višestepene podesive plamenike.

* Smjer plamena (ugao):

* Cilj: Efikasno prenijeti toplotu na šaržu i površinu staklaste rastopine, izbjegavajući direktan udar plamena na krunu ili grudni zid.

* Podešavanje: Podesite ugao nagiba (vertikalni) i skretanja (horizontalni) pištolja plamenika.

* Ugao nagiba: Utiče na interakciju plamena sa hrpom smjese („lizanje smjese“) i pokrivenost površine taline. Prenizak ugao (plamen previše usmjeren prema dolje) može oštetiti površinu taline ili hrpu smjese, uzrokujući prenošenje koje nagriza grudni zid. Previsok ugao (plamen previše usmjeren prema gore) rezultira niskom termičkom efikasnošću i prekomjernim zagrijavanjem krune.

* Ugao skretanja: Utiče na raspodjelu plamena po širini peći i položaju vruće tačke.

2. Ciljevi regulacije plamena:

* Formirajte racionalnu vruću tačku: Stvorite zonu najviše temperature (vruću tačku) u zadnjem dijelu posude za topljenje (obično nakon "pseće kućice"). Ovo je kritično područje za bistrenje i homogenizaciju stakla i djeluje kao "motor" koji kontroliše protok rastopljenog stakla (od vruće tačke prema šaržnom utovarivaču i radnom kraju).

* Ravnomjerno zagrijavanje površine taline: Izbjegavajte lokalizirano pregrijavanje ili pothlađenje, smanjujući neujednačenu konvekciju i "mrtve zone" uzrokovane temperaturnim gradijentima.

* Zaštitite strukturu peći: Spriječite udar plamena na krunu i grudni zid, izbjegavajući lokalizirano pregrijavanje koje dovodi do ubrzane korozije vatrostalnog materijala.

* Efikasan prenos toplote: Maksimizirajte efikasnost prenosa toplote zračenjem i konvekcijom sa plamena na površinu šarže i stakloplastike.

* Stabilno temperaturno polje: Smanjite fluktuacije kako biste osigurali stabilan kvalitet stakla.

III. Integrisana kontrola temperature topljenja i regulacija plamena

1. Temperatura je cilj, plamen je sredstvo: Regulacija plamena je primarna metoda za kontrolu raspodjele temperature unutar peći, posebno položaja i temperature vruće tačke.

2. Mjerenje temperature i povratna informacija: Kontinuirano praćenje temperature provodi se pomoću termoelemenata, infracrvenih pirometara i drugih instrumenata postavljenih na ključnim mjestima u peći (šarža, zona topljenja, vruća tačka, zona bistrenja, predložište). Ova mjerenja služe kao osnova za podešavanje plamena.

3. Automatski sistemi upravljanja: Moderne velike peći s rezervoarima široko koriste DCS/PLC sisteme. Ovi sistemi automatski kontrolišu plamen i temperaturu podešavanjem parametara kao što su protok goriva, protok zraka za sagorijevanje, ugao/zaklopke plamenika, na osnovu unaprijed postavljenih temperaturnih krivulja i mjerenja u realnom vremenu.

4. Ravnoteža procesa: Bitno je pronaći optimalnu ravnotežu između osiguranja kvalitete stakla (topljenje na visokim temperaturama, dobro bistrenje i homogenizacija) i zaštite peći (izbjegavanje prekomjernih temperatura, udara plamena) uz istovremeno smanjenje potrošnje energije.