Λιώσιμο γυαλιού μπουκαλιού

Η τήξη γυαλιού είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία. Τα υλικά της παρτίδας θα υποστούν μια σειρά από φυσικές, χημικές και φυσικές και χημικές αλλαγές και αντιδράσεις σε υψηλές θερμοκρασίες. Τα αποτελέσματα αυτών των αλλαγών και αντιδράσεων μετατρέπουν το μηχανικό μείγμα διαφόρων πρώτων υλών σε ένα πολύπλοκο λιωμένο υλικό, δηλαδή το γυάλινο υγρό.
Σύμφωνα με τις αλλαγές και τις αντιδράσεις των υλικών της παρτίδας κατά τη διαδικασία τήξης γυαλιού, η διαδικασία τήξης γυαλιού μπορεί να χωριστεί σε πέντε στάδια, δηλαδή σχηματισμός πυριτικού, σχηματισμός γυαλιού, διαύγαση, ομογενοποίηση και ψύξη.

Το μεγαλύτερο μέρος του κοινού γυαλιού φιάλης αποτελείται από πυριτικά άλατα και η αντίδραση σχηματισμού πυριτικών αλάτων πραγματοποιείται σε μεγάλο βαθμό σε στερεή κατάσταση. Σε αυτό το στάδιο, η σύνθεση του υλικού σε σκόνη υφίσταται μια σειρά από φυσικές και χημικές αλλαγές. Μια μεγάλη ποσότητα αερίων ουσιών στο υλικό σκόνης εξατμίζεται. Στη συνέχεια, το διοξείδιο του πυριτίου και άλλα συστατικά αρχίζουν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Στο τέλος αυτού του σταδίου, η κύρια αντίδραση στερεάς κατάστασης τελειώνει και το υλικό σε σκόνη μετατρέπεται σε πυροσυσσωμάτωση που αποτελείται από πυριτικά και οξείδια του πυριτίου. Για τα περισσότερα γυαλιά, αυτό το στάδιο ουσιαστικά τελειώνει σε 800~900 μοίρες.

Συνεχίστε τη θέρμανση, το συντηγμένο υλικό που δημιουργείται στο στάδιο σχηματισμού πυριτικού αρχίζει να λιώνει, το μίγμα χαμηλής τήξης αρχίζει να λιώνει και ταυτόχρονα το πυριτικό άλας και το υπόλοιπο διοξείδιο του πυριτίου τήκονται και διαχέονται μεταξύ τους και το συντηγμένο υλικό γίνεται ένα διαφανές γυάλινο υγρό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται στάδιο σχηματισμού γυαλιού. Αυτή τη στιγμή, δεν υπάρχουν υλικά παρτίδας που δεν έχουν αντιδράσει, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός φυσαλίδων και ραβδώσεων στο γυαλί και η χημική σύνθεση και οι ιδιότητες είναι επίσης άνιση. Η θερμοκρασία του συνηθισμένου γυαλιού σε αυτό το στάδιο είναι 1200~1250 μοίρες.

Στο τέλος του σταδίου σχηματισμού γυαλιού, υπάρχουν ακόμα πολλές φυσαλίδες και ραβδώσεις στο γυαλί. Όταν συνεχίζεται η θέρμανση, το ιξώδες του υγρού γυαλιού θα μειωθεί. Η διαδικασία εξάλειψης των ορατών φυσαλίδων στο υγρό γυαλιού είναι η διαδικασία διαύγασης του υγρού γυαλιού.
Στα στάδια σχηματισμού πυριτικού και σχηματισμού γυαλιού, κατακρημνίζεται μεγάλη ποσότητα αερίου λόγω της αποσύνθεσης υλικών παρτίδας, της εξάτμισης ορισμένων συστατικών, της αντίδρασης οξειδοαναγωγής των οξειδίων και της αλληλεπίδρασης μεταξύ γυαλιού και αερίου μέσου και πυρίμαχων υλικών. Τα περισσότερα από αυτά τα αέρια διαφεύγουν στο διάστημα και τα περισσότερα από τα υπόλοιπα αέρια θα διαλυθούν στο υγρό του γυαλιού και μια μικρή ποσότητα αερίων εξακολουθεί να υπάρχει στο υγρό του γυαλιού με τη μορφή φυσαλίδων. Υπάρχουν τρεις κύριες καταστάσεις αερίου στο γυαλί, δηλαδή ορατές φυσαλίδες, διαλυμένα αέρια και αέρια που σχηματίζουν χημικούς δεσμούς με τα συστατικά του γυαλιού. Τα δύο τελευταία είναι αόρατα και δεν επηρεάζουν την ποιότητα εμφάνισης του γυαλιού. Η διαδικασία διαύγασης του υγρού γυαλιού είναι κυρίως η διαδικασία εξάλειψης των ορατών φυσαλίδων.
Κατά τη διαδικασία διαύγασης, η εξάλειψη των ορατών φυσαλίδων πραγματοποιείται με τους εξής δύο τρόπους. 1. Αυξήστε τον όγκο των φυσαλίδων, επιταχύνετε την άνοδό τους και σπάνε και εξαφανίζονται αφού αιωρούνται από τη γυάλινη επιφάνεια. 2. Κάντε τα συστατικά του αερίου σε μικρές φυσαλίδες να διαλυθούν στο υγρό του γυαλιού και οι φυσαλίδες να απορροφηθούν και να εξαφανιστούν.
Προκειμένου να επιταχυνθεί η διαύγαση του υγρού γυαλιού, εκτός από την προσθήκη ορισμένων διαυγαστών στην παρτίδα, υιοθετείται γενικά η μέθοδος αύξησης της θερμοκρασίας του υγρού γυαλιού. Αυτό το στάδιο των περισσότερων γυαλιών ολοκληρώνεται στους 1400~1500 βαθμούς, που είναι συχνά η υψηλότερη περιοχή θερμοκρασίας στην τήξη γυαλιού. Το ιξώδες του υγρού γυαλιού κατά τη διαδικασία διαύγασης είναι n≈10Pa·s.

Ο ρόλος της ομογενοποίησης είναι να εξαλείψει τις λωρίδες και άλλες ανομοιογένειες στο γυάλινο υγρό, έτσι ώστε η χημική σύσταση κάθε μέρους του υγρού γυαλιού να είναι ομοιόμορφη. Σε αυτό το στάδιο, λόγω της θερμικής κίνησης και της αμοιβαίας διάχυσης του υγρού γυαλιού, οι λωρίδες στο γυάλινο υγρό σταδιακά εξαφανίζονται και η χημική σύνθεση κάθε μέρους του υγρού γυαλιού σταδιακά τείνει να είναι συνεπής. Αυτή η ομοιομορφία συχνά χαρακτηρίζεται από το αν ο δείκτης διάθλασης κάθε μέρους του υγρού γυαλιού είναι ο ίδιος. Τα περισσότερα ποτήρια ολοκληρώνονται σε αυτό το στάδιο όταν η θερμοκρασία είναι ελαφρώς χαμηλότερη από τη θερμοκρασία του σταδίου διαύγασης.

Το ομογενοποιημένο γυάλινο υγρό δεν μπορεί να μορφοποιηθεί αμέσως σε προϊόντα, επειδή η θερμοκρασία του υγρού γυαλιού αυτή τη στιγμή είναι υψηλή και το ιξώδες είναι χαμηλότερο από αυτό κατά τη χύτευση. Δεν είναι κατάλληλο για εργασίες χύτευσης γυαλιού. Πρέπει να κρυώσει και η θερμοκρασία του υγρού γυαλιού μειώνεται σταδιακά για να αυξηθεί το ιξώδες του υγρού γυαλιού για να καλύψει τις ανάγκες χύτευσης. Η τιμή της μείωσης της θερμοκρασίας του υγρού γυαλιού ποικίλλει ανάλογα με τη σύνθεση του γυαλιού και τη μέθοδο χύτευσης. Γενικά, το γυαλί σόδα-άσβεστου συνήθως χρειάζεται να κρυώσει κατά 200~300 βαθμούς. Το ψυχρό γυάλινο υγρό απαιτεί ομοιόμορφη θερμοκρασία για να διευκολυνθεί η χύτευση.
Κατά τη διάρκεια της ψύξης, το υγρό από διαυγές γυαλί θα πρέπει να εμποδίζει την εκ νέου καθίζηση των φυσαλίδων. Οι μικρές φυσαλίδες που εμφανίζονται σε αυτό το στάδιο ονομάζονται δευτερεύουσες φυσαλίδες ή αναγεννημένες φυσαλίδες. Οι δευτερεύουσες φυσαλίδες κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλο το ψυχρό γυάλινο υγρό, με διάμετρο γενικά κάτω από 0,1 mm. Ο αριθμός μπορεί να φτάσει χιλιάδες ανά κυβικό εκατοστό γυαλιού. Δεδομένου ότι η θερμοκρασία του υγρού γυαλιού έχει μειωθεί σε αυτό το στάδιο, είναι πολύ δύσκολο να εξαλειφθούν οι δευτερεύουσες φυσαλίδες. Επομένως, η δημιουργία δευτερευουσών φυσαλίδων θα πρέπει να αποτρέπεται ιδιαίτερα κατά τη διαδικασία ψύξης.
Τα πέντε στάδια στην παραπάνω διαδικασία τήξης γυαλιού είναι διαφορετικά μεταξύ τους, αλλά είναι αλληλένδετα. Αυτά τα στάδια στην πραγματικότητα δεν εκτελούνται με αυστηρή σειρά, αλλά συχνά πραγματοποιούνται ταυτόχρονα.

Η θερμοκρασία κάθε σημείου κατά μήκος του κλιβάνου δεξαμενής συνεχούς λειτουργίας είναι διαφορετική, αλλά είναι σταθερή στο χρόνο, επομένως είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα σταθερό σύστημα θερμοκρασίας. Η ορθότητα του συστήματος διαδικασίας τήξης όχι μόνο επηρεάζει την ποιότητα του λιωμένου γυαλιού, αλλά καθορίζει επίσης την απόδοση του λιωμένου γυαλιού. Όπως φαίνεται στο σχήμα 2-10, το σύστημα θερμοκρασίας τήξης του γυαλιού της φιάλης στον κλίβανο δεξαμενής συνεχούς λειτουργίας.
Είτε πρόκειται για κλίβανο οριζόντιας δεξαμενής φλόγας είτε για κλίβανο δεξαμενής πυροβόλων πετάλου, το σύστημα θερμοκρασίας του έχει αντίκτυπο στην ταχύτητα τήξης του υγρού γυαλιού, τη ροή του υγρού γυαλιού, τη λειτουργία χύτευσης, την κατανάλωση καυσίμου και την ηλικία του κλιβάνου. Για το γυαλί μπουκαλιών, τα γυάλινα μπουκάλια και δοχεία που κυκλοφορούν στην αγορά χωρίζονται κυρίως σε τέσσερις κατηγορίες ανάλογα με το χρώμα: άχρωμο, γαλάζιο, σμαραγδένιο πράσινο και καφέ. Όταν το χρώμα του γυαλιού αλλάζει ή η συγκέντρωση του χρώματος του γυαλιού αλλάζει, έχει μεγάλο αντίκτυπο στη μορφή και την απόδοση μεταφοράς θερμότητας. Όσον αφορά τη διαδικασία τήξης, η επίδραση του χρωματισμού γυαλιού στις συνθήκες της διεργασίας είναι πολύ πιο εμφανής και σοβαρή από την επίδραση των αλλαγών στη σύνθεση του γυαλιού. Υπάρχει μεγάλη διαφορά στην κατανομή θερμοκρασίας του γυαλιού διαφορετικών χρωμάτων στον κλίβανο. Οι 2-24 είναι οι παράμετροι θερμοκρασίας πολλών χρωμάτων γυαλιού στον κλίβανο.

Μπορεί να φανεί από τον Πίνακα 2-24 ότι στην ίδια θερμοκρασία τήξης, υπάρχουν εμφανείς διαφορές στη θερμοκρασία της επιφάνειας του υγρού και στη θερμοκρασία του πυθμένα της πισίνας ποτηριών διαφορετικών χρωμάτων. Στον κλίβανο τήξης γυαλιού, υπάρχουν τρεις μορφές μεταφοράς θερμότητας: ακτινοβολία, συναγωγή και αγωγιμότητα. Για ποτήρια διαφορετικών χρωμάτων, όσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα απορρόφησης του φωτός ακτινοβολίας, δηλαδή, τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα απορρόφησης θερμότητας ακτινοβολίας υψηλής θερμοκρασίας, τόσο περισσότερη θερμότητα απορροφά η γυάλινη επιφάνεια και τόσο λιγότερη θερμότητα μεταφέρεται μέσω του γυάλινου σώματος στο μορφή ακτινοβολίας. Από την άποψη της θερμοκρασίας της επιφάνειας του υγρού, το καφέ γυαλί έχει την ισχυρότερη ικανότητα απορρόφησης θερμότητας και την υψηλότερη θερμοκρασία επιφάνειας υγρού. Το σμαραγδένιο πράσινο γυαλί είναι το δεύτερο και το γαλάζιο γυαλί είναι το τρίτο. Από την άποψη της θερμοκρασίας του πυθμένα της πισίνας, το πρόβλημα γίνεται λίγο περίπλοκο: το ανοιχτό μπλε γυαλί έχει κακή ικανότητα να απορροφά το φως της ακτινοβολίας και περισσότερη θερμότητα μεταφέρεται στον πυθμένα της πισίνας μέσω του γυάλινου σώματος με τη μορφή ακτινοβολίας, οπότε ο πυθμένας της πισίνας η θερμοκρασία είναι υψηλότερη. Το σμαραγδένιο πράσινο γυαλί έχει ισχυρή ικανότητα να απορροφά το φως της ακτινοβολίας και λιγότερη θερμότητα μεταφέρεται στον πυθμένα της πισίνας μέσω του γυάλινου σώματος με τη μορφή ακτινοβολίας, επομένως η θερμοκρασία του πυθμένα της πισίνας είναι χαμηλότερη. Ωστόσο, το καφέ γυαλί έχει ισχυρή ικανότητα να απορροφά το φως της ακτινοβολίας και η θερμοκρασία στο κάτω μέρος της πισίνας είναι πολύ υψηλότερη από αυτή του σμαραγδένιο πράσινο γυαλί. Ο λόγος μπορεί να είναι: το ποτήρι στην πισίνα χωρίζεται σε πολλά υγρά στρώματα.

Δεδομένου ότι η διαπερατότητα του φωτός του καφέ γυαλιού είναι ασθενής, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των υγρών στρωμάτων είναι μεγάλη και θα πρέπει να υπάρχει μεγάλη διαβάθμιση θερμοκρασίας κατά μήκος του βάθους της πισίνας. Ωστόσο, λόγω της ισχυρής ικανότητας απορρόφησης θερμότητας του καφέ γυαλιού, αφού το υγρό του άνω γυαλιού απορροφήσει θερμότητα, η θερμοκρασία αυξάνεται, ο όγκος διαστέλλεται και μια ώθηση προς το περιβάλλον δημιουργείται στην οριζόντια κατεύθυνση. Αυτή η ώθηση αλλάζει από το τοίχωμα της πισίνας και μεταφέρεται στο κάτω υγρό στρώμα, σχηματίζοντας μια δύναμη μεταφοράς. Η βελτίωση της μεταφοράς θερμότητας με συναγωγή αντισταθμίζει την έλλειψη μεταφοράς θερμότητας ακτινοβολίας, επομένως η θερμοκρασία στο κάτω μέρος της καφέ γυάλινης πισίνας είναι υψηλότερη.

Γενικά, υπό τις ίδιες συνθήκες διεργασίας και σύστημα θερμοκρασίας, για γυαλιά με τα ίδια εξαρτήματα αλλά διαφορετικά χρώματα, το λιωμένο καφέ γυαλί μπορεί να αποκτήσει καλύτερη ομοιομορφία γυαλιού και υψηλότερο ρυθμό τήξης. Ο λόγος οφείλεται ακριβώς στην ισχυρή συναγωγή που προκαλείται από την ισχυρή ικανότητα απορρόφησης θερμότητας του καφέ γυαλιού. Φυσικά, η παρέμβαση της συσκευής φυσαλίδων θα αλλάξει τις συνθήκες μεταφοράς θερμότητας. Όταν λιώνετε σμαραγδένιο πράσινο γυαλί, εάν θέλετε να βελτιώσετε τη θερμοκρασία του πυθμένα, την ομοιομορφία του γυαλιού και την απόδοση τήξης, η εγκατάσταση μιας συσκευής φυσαλίδων είναι ένα αποτελεσματικό μέτρο. Όταν θέλετε να αλλάξετε διαφορετικά χρώματα υγρού στον ίδιο κλίβανο, τα στοιχεία διεργασίας του τμήματος τήξης, του τμήματος εργασίας και του καναλιού τροφοδοσίας πρέπει να ρυθμιστούν ανάλογα ώστε να προσαρμόζονται στις αλλαγές κατάστασης διεργασίας που προκαλούνται από τη "διαφορά μεταφοράς θερμότητας" του χρώματος του γυαλιού .