вести

Е-стакло (фиберглас без алкалија)Производња у резервоарским пећима је сложен процес топљења на високој температури. Профил температуре топљења је критична контролна тачка процеса, која директно утиче на квалитет стакла, ефикасност топљења, потрошњу енергије, век трајања пећи и коначне перформансе влакана. Овај температурни профил се првенствено постиже подешавањем карактеристика пламена и електричним појачавањем.

I. Температура топљења Е-стакла

1. Опсег температуре топљења:

Потпуно топљење, бистрење и хомогенизација Е-стакла обично захтевају изузетно високе температуре. Типична температура зоне топљења (вруће тачке) се генерално креће од 1500°C до 1600°C.

Специфична циљна температура зависи од:

* Састав серије: Специфичне формулације (нпр. присуство флуора, висок/низак садржај бора, присуство титанијума) утичу на карактеристике топљења.

* Дизајн пећи: Тип пећи, величина, ефикасност изолације и распоред горионика.

* Циљеви производње: Жељена брзина топљења и захтеви за квалитет стакла.

* Ватростални материјали: Брзина корозије ватросталних материјала на високим температурама ограничава горњу температуру.

Температура зоне бистрења је обично нешто нижа од температуре вруће тачке (приближно 20-50°C нижа) како би се олакшало уклањање мехурића и хомогенизација стакла.

Температура радног краја (предложишта) је знатно нижа (типично 1200°C – 1350°C), што доводи растоп стакла до одговарајуће вискозности и стабилности за извлачење.

2. Значај контроле температуре:

* Ефикасност топљења: Довољно високе температуре су кључне за обезбеђивање потпуне реакције материјала мешавине (кварцни песак, пирофилит, борна киселина/колеманит, кречњак итд.), потпуног растварања зрна песка и темељног ослобађања гаса. Недовољна температура може довести до остатака „сировине“ (нерастопљене честице кварца), камења и повећаног броја мехурића.

* Квалитет стакла: Високе температуре подстичу бистрење и хомогенизацију стаклене растопине, смањујући недостатке као што су жичане нити, мехурићи и каменчићи. Ови недостаци озбиљно утичу на чврстоћу влакана, стопу ломљења и континуитет.

* Вискозност: Температура директно утиче на вискозност стаклене растопине. Извлачење влакана захтева да стаклена растопина буде у одређеном опсегу вискозности.

* Корозија ватросталног материјала: Прекомерно високе температуре драстично убрзавају корозију ватросталних материјала пећи (посебно електрофузионих AZS цигли), скраћујући век трајања пећи и потенцијално доводећи до уношења ватросталног камења.

* Потрошња енергије: Одржавање високих температура је примарни извор потрошње енергије у резервоарским пећима (обично чини преко 60% укупне потрошње енергије у производњи). Прецизна контрола температуре како би се избегле прекомерне температуре је кључна за уштеду енергије.

II. Регулација пламена

Регулација пламена је основно средство за контролу расподеле температуре топљења, постизање ефикасног топљења и заштиту структуре пећи (посебно круне). Њен главни циљ је стварање идеалног температурног поља и атмосфере.

1. Кључни параметри регулације:

* Однос горива и ваздуха (стехиометријски однос) / Однос кисеоника и горива (за системе са кисеоником и горивом):

* Циљ: Постићи потпуно сагоревање. Непотпуно сагоревање троши гориво, снижава температуру пламена, производи црни дим (чађ) који контаминира стаклену растопину и зачепљује регенераторе/измењиваче топлоте. Вишак ваздуха односи значајну топлоту, смањујући термичку ефикасност и може интензивирати корозију услед оксидације круне.

* Подешавање: Прецизно контролишите однос ваздуха и горива на основу анализе димних гасова (садржај O₂, CO).Е-стаклоРезервоарске пећи обично одржавају садржај O₂ у димним гасовима на око 1-3% (сагоревање са благо позитивним притиском).

* Утицај атмосфере: Однос ваздуха и горива такође утиче на атмосферу пећи (оксидацију или редукцију), што има суптилне ефекте на понашање одређених компоненти смесе (као што је гвожђе) и боју стакла. Међутим, за Е-стакло (које захтева безбојну транспарентност), овај утицај је релативно мали.

* Дужина и облик пламена:

* Циљ: Формирати пламен који покрива површину растопљеног материјала, поседује одређену чврстоћу и добру ширивост.

* Дуги пламен наспрам кратког пламена:

* Дуги пламен: Покрива велику површину, расподела температуре је релативно равномерна и изазива мањи термички шок на круни. Међутим, локални температурни врхови можда нису довољно високи, а продирање у зону „бушења“ шарже може бити недовољно.

* Кратак пламен: Јака крутост, висока локална температура, снажно продирање у слој мешавине, што погодује брзом топљењу „сировина“. Међутим, покривеност је неравномерна, лако узрокујући локализовано прегревање (израженије вруће тачке) и значајан термички шок на круни и грудном зиду.

* Подешавање: Постиже се подешавањем угла горионика, брзине излаза горива/ваздуха (однос импулса) и интензитета вртлога. Модерне резервоарске пећи често користе вишестепене подесиве горионике.

* Правац пламена (угао):

* Циљ: Ефикасно преносити топлоту на шаржу и површину растопљеног стакла, избегавајући директан удар пламена на круну или грудни зид.

* Подешавање: Подесите углове нагиба (вертикално) и скретања (хоризонтално) пиштоља горионика.

* Угао нагиба: Утиче на интеракцију пламена са гомилом шаре („лизање шаре“) и покривеност површине растопа. Угао који је пренизак (пламен превише усмерен надоле) може оштетити површину растопа или гомилу шаре, узрокујући преношење које кородира грудни зид. Угао који је превисок (пламен превише усмерен нагоре) доводи до ниске термичке ефикасности и прекомерног загревања круне.

* Угао скретања: Утиче на расподелу пламена по ширини пећи и положају жаришта.

2. Циљеви регулације пламена:

* Формирање рационалне вруће тачке: Створити зону највише температуре (врућу тачку) у задњем делу резервоара за топљење (обично после „псеће кућице“). Ово је критично подручје за бистрење и хомогенизацију стакла и делује као „мотор“ који контролише проток растопа стакла (од вруће тачке према пуњачу шарже и радном крају).

* Равномерно загревање површине растопљеног материјала: Избегавајте локализовано прегревање или потхлађивање, смањујући неравномерну конвекцију и „мртве зоне“ изазване температурним градијентима.

* Заштитите структуру пећи: Спречите удар пламена о круну и грудни зид, избегавајући локализовано прегревање које доводи до убрзане корозије ватросталног материјала.

* Ефикасан пренос топлоте: Максимизирајте ефикасност преноса топлоте зрачењем и конвективношћу са пламена на површину шарже и стаклене талоге.

* Стабилно температурно поље: Смањите флуктуације како бисте осигурали стабилан квалитет стакла.

III. Интегрисана контрола температуре топљења и регулација пламена

1. Температура је циљ, пламен је средство: Регулација пламена је примарна метода за контролу расподеле температуре унутар пећи, посебно положаја и температуре жаришта.

2. Мерење температуре и повратна информација: Континуирано праћење температуре се врши помоћу термопарова, инфрацрвених пирометара и других инструмената постављених на кључним местима у пећи (шаша за пуњење, зона топљења, врућа тачка, зона бистрења, предложиште). Ова мерења служе као основа за подешавање пламена.

3. Аутоматски системи управљања: Модерне велике пећи са резервоаром широко користе DCS/PLC системе. Ови системи аутоматски контролишу пламен и температуру подешавањем параметара као што су проток горива, проток ваздуха за сагоревање, угао горионика/клапне, на основу унапред подешених кривих температуре и мерења у реалном времену.

4. Равнотежа процеса: Важно је пронаћи оптималну равнотежу између обезбеђивања квалитета стакла (топљење на високој температури, добро бистрење и хомогенизација) и заштите пећи (избегавање прекомерних температура, удара пламена) уз истовремено смањење потрошње енергије.