fréttir

Loftbólumyndun, mikilvæg og víða notuð tækni í nauðungarjöfnun, hefur veruleg og flókin áhrif á fínunar- og jöfnunarferli bráðins gler. Hér er ítarleg greining.

1. Meginregla loftbólutækni

Loftbólumyndun felur í sér að setja upp margar raðir af loftbólum (stútum) neðst í bræðsluofninum (venjulega í seinni hluta bræðslusvæðisins eða fínunarsvæðisins). Sérstök lofttegund, venjulega þrýstiloft, köfnunarefni eða óvirk lofttegund, er sprautuð inn í bráðið gler með háum hita með reglulegu millibili eða samfelldu millibili. Gasið þenst út og rís upp í gegnum bráðið gler, sem myndar súlur af loftbólum sem rísa upp.

2. Áhrif loftbólumyndunar á fínunarferlið (aðallega jákvætt)

Loftbólur hjálpa aðallega til við að fjarlægja gasbólur og þar með skýra glerið.

Að stuðla að fjarlægingu loftbóla

SogáhrifLágþrýstingssvæði myndast í kjölfar stórra, uppstigandi loftbóla og skapar „dæluáhrif“. Þetta dregur á skilvirkan hátt inn, safnar saman og sameinar örsmáar loftbólur úr bráðnu glerinu í kring og ber þær upp á yfirborðið til útdráttar.

Minnkuð leysni gassSprautað gas, sérstaklega óvirkt gas, getur þynnt uppleystu lofttegundir í bráðnu gleri (t.d. SO₂, O₂, CO₂) og dregið þannig úr hlutþrýstingi þeirra. Þetta auðveldar upplausn uppleystra lofttegunda í uppsveifluðu loftbólunum.

Minnkuð staðbundin ofmettunRísandi loftbólurnar mynda tilbúið tengiflöt milli gass og vökva, sem auðveldar ofmettuðum uppleystum lofttegundum að leysast upp og dreifast inn í loftbólurnar.

Styttri sektarleiðRísandi loftbólusúlurnar virka sem „hraðbrautir“ og flýta fyrir flutningi uppleystra lofttegunda og örbóla að yfirborðinu.

Röskun á froðulagiNálægt yfirborðinu hjálpa rísandi loftbólur til við að brjóta upp þétta froðulagið sem getur hindrað útbreiðslu gass.

Hugsanleg neikvæð áhrif (þarfnast eftirlits)

Kynning á nýjum loftbólumEf loftbólubreytur (gasþrýstingur, tíðni og hreinleiki) eru ekki rétt stjórnaðar eða ef stútar eru stíflaðir getur ferlið leitt til óæskilegra, nýrra, smárra loftbóla. Ef ekki er hægt að fjarlægja þessar loftbólur eða leysa þær upp við síðari fínun verða þær að göllum.

Óviðeigandi gasvalEf innspýtt gas hvarfast óhagstætt við bráðið gler eða uppleyst lofttegund, gæti það myndað erfiðari lofttegundir eða efnasambönd sem hindrar fínunarferlið.

3. Áhrif loftbólumyndunar á einsleitniferlið (aðallega jákvætt)

Loftbólur auka verulega blöndun og einsleitnibráðið gler.

Aukin varmaflutningur og hræring

Lóðrétt hringrásÞegar loftbólusúlurnar rísa, skapar lágur eðlisþyngd þeirra, samanborið við bráðið gler, sterkt uppstreymi. Til að bæta upp glerið sem rís, rennur glerið í kring og neðst lárétt í átt að loftbólusúlunni og myndar þannig öflugtlóðrétt blóðráseðavarmaflutningurÞessi nauðungarhitastig hraðar mjög láréttri blöndun bráðins glersins.

KlippublöndunHraðamismunurinn á milli uppsækinna loftbólna og brædds glersins í kring myndar skerkrafta sem stuðla að dreifingu blöndunar milli aðliggjandi glerlaga.

Endurnýjun viðmótsHreyfingin frá uppsæknum loftbólunum endurnýjar stöðugt snertifleti milli glers af mismunandi samsetningum, sem bætir skilvirkni sameindadreifingar.

Röskun á lagskiptingu og rákum

Sterk varmaflutningur brýtur á áhrifaríkan hátt uppefna- eða hitalagskiptingográkirvegna eðlisþyngdarmunar, hitastigshalla eða ójafnrar fóðrunar. Það fellur þessi lög inn í aðalflæðið til blöndunar.

Þetta er sérstaklega gagnlegt við að útrýma„Dauð svæði“á botni tanksins, sem dregur úr kristöllun eða veldur verulegri óeinsleitni af völdum langvarandi stöðnunar.

Bætt skilvirkni einsleitni

Í samanburði við náttúrulega varmaflutning eða hitahalla, þá hefur nauðungarvarmaflutningurinn sem myndast við loftbólurmeiri orkuþéttleiki og víðtækari útbreiðslaÞetta styttir verulega þann tíma sem þarf til að ná tilætluðu einsleitni eða ná meiri samræmi innan sama tímaramma.

Hugsanleg neikvæð áhrif (þarfnast athygli)

Eldfast efniseyðingHraði uppstreymandi loftbóla og mikil varmamyndun sem þær valda getur valdið meiri rofi og tæringu á botni tanksins og hliðarveggjum eldföstum efnum, sem styttir líftíma ofnsins. Þetta getur einnig leitt rofefni inn í bráðna glerið og skapað nýjar uppsprettur óeðlileika (steina, rákir).

Truflun á flæðismynstriEf uppsetning loftbólupunktsins, stærð loftbólunnar eða tíðnin eru illa hönnuð geta þau truflað upprunalega, hagstæða hitastigið og náttúruleg flæðissvið innan bræðslutanksins. Þetta gæti skapað ný óeinsleit svæði eða hvirfilvinda.

4. Lykilstýringarbreytur fyrir loftbólutækni

BólustaðaVenjulega í seinni hluta bræðslusvæðisins (til að tryggja að hráefnin séu að mestu leyti brædd) og fínunarsvæðinu. Staðsetningin verður að vera valin til að hámarka flæði og hitastig.

Val á gasiValkostir eru meðal annars loft (ódýrt en sterk oxunareiginleikar), köfnunarefni (óvirkt) og óvirk lofttegundir eins og argon (besta óvirkni, en dýrt). Valið fer eftir samsetningu glersins, oxunar-afoxunarástandi og kostnaði.

Stærð loftbóluTilvalið er að framleiða stærri loftbólur (nokkrir millimetrar til sentimetra í þvermál). Lítil loftbólur rísa hægt upp, hafa veika sogkraft og eru erfiðar að þrýsta út og geta orðið gallaðar. Stærð loftbólunnar er stjórnað af hönnun stútsins og gasþrýstingi.

Tíðni loftbóluRegluleg loftbólumyndun (t.d. á nokkurra mínútna fresti) er oft áhrifaríkari en samfelld loftbólumyndun. Hún veldur sterkum truflunum en gefur loftbólum tíma til að losna og glerið ná stöðugleika. Styrkleiki (gasflæðishraði og þrýstingur) verður að vera í samræmi við dýpt og seigju glersins.

Útlit loftbólupunktsMeð því að raða mörgum röðum í skásettu mynstri sem þekur alla breidd tanksins er tryggt að varmaflutningur nái til allra horna og kemur í veg fyrir „dauð svæði“. Bilið á milli þeirra þarf að vera hámarkað.

GashreinleikiForðast verður óhreinindi eins og raka eða aðrar lofttegundir til að koma í veg fyrir ný vandamál.

Að lokum má segja að loftbólumyndun er mikilvæg tækni sem sprautar gasi inn í bráðið gler til að skapa sterka lóðrétta hringrás og hræringu. Þetta flýtir ekki aðeins verulega fyrir innri fínunarferlinu, hjálpar litlum og stórum loftbólum að renna saman og hverfa út, heldur brýtur það einnig á áhrifaríkan hátt upp efna- og hitaójafnvægi og útrýmir dauðum svæðum í flæði. Þar af leiðandi bætir það verulega skilvirkni og gæði einsleitni glersins. Hins vegar er strangt eftirlit með lykilþáttum eins og gasvali, staðsetningu, tíðni og stærð loftbóla nauðsynlegt til að forðast að koma í veg fyrir að nýir loftbólugalla komi fram, versni eldfasts rofs eða raski upprunalegu flæðisviðinu. Þess vegna, þótt það hafi hugsanlega galla, er loftbólumyndun lykiltækni sem hægt er að fínstilla til að bæta glerframleiðslu verulega.