Shisha shishasining erishi

Shisha eritish juda murakkab jarayon. Partiya materiallari yuqori haroratlarda bir qator fizik, kimyoviy va fizik-kimyoviy o'zgarishlar va reaktsiyalarga duchor bo'ladi. Bu o'zgarishlar va reaksiyalar natijalari turli xil xom ashyolarning mexanik aralashmasini murakkab eritmaga, ya'ni shisha suyuqligiga aylantiradi.
Shisha eritish jarayonida partiya materiallarida sodir bo'ladigan o'zgarishlar va reaktsiyalarga ko'ra, shisha eritish jarayoni besh bosqichga bo'linishi mumkin, ya'ni silikat shakllanishi, shisha hosil bo'lishi, tiniqlash, homogenlash va sovutish.

Umumiy shisha shishasining ko'p qismi silikatdan iborat bo'lib, silikat hosil bo'lish reaktsiyasi asosan qattiq holatda amalga oshiriladi. Ushbu bosqichda kukun tarkibi bir qator fizik va kimyoviy o'zgarishlarga uchraydi. Kukundagi ko'p miqdorda gazsimon moddalar uchuvchan bo'ladi. Keyin kremniy dioksidi va boshqa komponentlar o'zaro ta'sir qila boshlaydi. Ushbu bosqichning oxirida asosiy qattiq holat reaktsiyasi tugaydi va kukun silikat va kremniy oksididan tashkil topgan sinterga aylanadi. Ko'pgina ko'zoynaklar uchun bu bosqich asosan 800 ~ 900 daraja bilan tugaydi.

Isitishni davom eting, silikat hosil bo'lish bosqichida hosil bo'lgan sinter eriy boshlaydi, past eriydigan aralashma birinchi bo'lib eriy boshlaydi va silikat va qolgan kremniy dioksidi eriydi va bir-biriga tarqaladi va sinter shaffof shisha suyuqlikka aylanadi. Bu jarayon shisha hosil bo'lish bosqichi deb ataladi. Hozirgi vaqtda reaksiyaga kirishmagan partiyaviy material yo'q, lekin shishada hali ham ko'p pufakchalar va chiziqlar mavjud va kimyoviy tarkibi va xususiyatlari ham notekis. Ushbu bosqichda oddiy shisha harorati 1200 ~ 1250 daraja.

Shisha shakllanish bosqichining oxirida, shisha ichida hali ham ko'p pufakchalar va chiziqlar mavjud. Shisha suyuqlik yanada qizdirilsa, shisha suyuqlikning yopishqoqligi pasayadi. Shisha suyuqlikdagi ko'rinadigan pufakchalarni yo'q qilish jarayoni shisha suyuqlikni tozalash jarayonidir.
Silikat hosil bo'lishi va shisha hosil bo'lish bosqichlarida partiya materiallarining parchalanishi, ba'zi komponentlarning uchuvchanligi, oksidlarning oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi, shisha va gaz muhiti va o'tga chidamli materiallarning o'zaro ta'siri tufayli ko'p miqdorda gaz cho'kadi. Bu gazlarning aksariyati kosmosga chiqadi va qolgan gazlarning ko'pchiligi shisha suyuqligida eriydi. Gazning kichik bir qismi hali ham shisha suyuqlikda pufakchalar shaklida mavjud. Shishada gazning uchta asosiy holati mavjud, ya'ni ko'rinadigan pufakchalar, erigan gazlar va shisha komponentlar bilan kimyoviy bog'lanish hosil qiluvchi gazlar. Oxirgi ikkitasi ko'rinmas va oynaning tashqi ko'rinishi sifatiga ta'sir qilmaydi. Shisha suyuqlikni tozalash jarayoni asosan ko'rinadigan pufakchalarni yo'q qilish jarayonidir.
Aniqlash jarayonida ko'rinadigan pufakchalarni yo'q qilish quyidagi ikki usulda amalga oshiriladi. 1. Pufakchalar hajmini oshiring, ularning ko'tarilishini tezlashtiring, shisha yuzasidan suzib, sindirib, yo'qoladi. 2. Kichik pufakchalardagi gaz komponentlarini shisha suyuqlikda eriydi va pufakchalar so'riladi va yo'qoladi.
Shisha suyuqlikni tiniqlashtirishni tezlashtirish uchun partiyaga ma'lum tiniqlashtiruvchi moddalarni qo'shishdan tashqari, odatda shisha suyuqlikning haroratini oshirish usuli qo'llaniladi. Ko'pgina ko'zoynaklarning bu bosqichi 1400 ~ 1500o darajada yakunlanadi, bu ko'pincha shisha eritishda eng yuqori harorat maydonidir. Shisha suyuqlikning tiniqlashda yopishqoqligi 1~10Pa·s ni tashkil qiladi.

Gomogenizatsiyaning roli shisha suyuqlikdagi chiziqlar va boshqa bir xilliklarni yo'q qilishdir, shunda shisha suyuqlikning har bir qismining kimyoviy tarkibi bir xil bo'ladi. Ushbu bosqichda shisha suyuqlikning termal harakati va o'zaro tarqalishi tufayli shisha suyuqlikdagi chiziqlar asta-sekin yo'qoladi va shisha suyuqlikning har bir qismining kimyoviy tarkibi asta-sekin izchil bo'lishga intiladi. Bu bir xillik ko'pincha shisha suyuqlikning har bir qismining sinishi ko'rsatkichi bir xil bo'ladimi-yo'qligi bilan tavsiflanadi. Ko'pgina ko'zoynaklarning bu bosqichi tiniqlash bosqichidagi haroratdan bir oz pastroq haroratda yakunlanadi.

Gomogenlangan shisha suyuqlikni mahsulotga zudlik bilan qoliplash mumkin emas, chunki bu vaqtda shisha suyuqlikning harorati yuqori va yopishqoqlik qoliplash paytidagidan past bo'ladi, bu shisha kalıplama operatsiyalari uchun mos kelmaydi. Kalıplama ehtiyojlarini qondirish uchun shisha suyuqlikning viskozitesini oshirish uchun uni sovutish kerak va shisha suyuqlikning harorati asta-sekin kamayadi. Shisha suyuqlik haroratini pasaytirish qiymati shisha tarkibi va qoliplash usuli bilan farq qiladi. Odatda, sodali ohak oynasi odatda 200 ~ 300 ° ga sovutilishi kerak. Sovutilgan shisha suyuqlik qolipni osonlashtirish uchun bir xil haroratni talab qiladi.
Sovutish paytida tozalangan shisha suyuqlik pufakchalarning qayta yog'ishining oldini olishi kerak. Ushbu bosqichda paydo bo'ladigan kichik pufakchalar ikkilamchi pufakchalar yoki qayta tiklangan pufakchalar deb ataladi. Ikkilamchi pufakchalar sovutilgan shisha suyuqlik bo'ylab teng ravishda taqsimlanadi, diametri odatda 0,1 mm dan past bo'ladi va ularning soni har kub santimetr shisha uchun minglablarga etishi mumkin. Ushbu bosqichda shisha suyuqlikning harorati pasayganligi sababli, ikkilamchi pufakchalarni yo'q qilish juda qiyin. Shuning uchun, ayniqsa, sovutish jarayonida ikkilamchi pufakchalar paydo bo'lishining oldini olish kerak.
Yuqoridagi shisha eritish jarayonining besh bosqichi bir-biridan farq qiladi, lekin ular ham o'zaro bog'liqdir. Bu bosqichlar aslida qat'iy tartibda sodir bo'lmaydi, lekin ko'pincha bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi.

Uzluksiz ishlaydigan tank pechining uzunligi bo'ylab har bir nuqtada harorat har xil, ammo u vaqt o'tishi bilan doimiy bo'ladi, shuning uchun barqaror harorat tizimini o'rnatish mumkin. Eritma jarayoni tizimining to'g'riligi nafaqat eritilgan oynaning sifatiga ta'sir qiladi, balki eritilgan oynaning chiqishini ham aniqlaydi. 2-10-rasmda uzluksiz ishlaydigan tank pechida shisha shishasining erish harorati tizimi ko'rsatilgan.

Gorizontal olovli hovuz pechi yoki yo'l olovli hovuz pechi bo'ladimi, uning harorat tizimi shisha suyuqlikning pishirish darajasiga, shisha suyuqlik oqimiga, kalıplama operatsiyalariga, yoqilg'i sarfiga va pechning yoshiga ta'sir qiladi. Shisha shisha uchun bozordagi shisha butilkalar va qutilar asosan rangi bo'yicha to'rt toifaga bo'linadi: rangsiz, ochiq ko'k, zumrad yashil va jigarrang. Shishaning rangi o'zgarganda yoki shisha rangining konsentratsiyasi o'zgarganda, bu issiqlik uzatish shakli va issiqlik uzatish samaradorligiga hayotiy ta'sir ko'rsatadi. Eritma jarayoni nuqtai nazaridan, shisha rangi o'zgarishining jarayon sharoitlariga ta'siri shisha tarkibi o'zgarishiga qaraganda ancha aniq va jiddiyroqdir. Pechdagi turli rangdagi ko'zoynaklarning harorat taqsimotida katta farq bor.

2-24-jadvaldan ko'rinib turibdiki, bir xil erish haroratida turli rangdagi stakanlarning suyuqlik yuzasi harorati va hovuz tubi haroratida aniq farqlar mavjud. Shisha erituvchi pechda issiqlik uzatishning uchta shakli mavjud: radiatsiya, konveksiya va o'tkazuvchanlik. Turli xil rangdagi ko'zoynaklar uchun nurlanish nurini yutish qobiliyati qanchalik kuchli bo'lsa, ya'ni yuqori haroratli radiatsiya issiqligini yutish qobiliyati qanchalik kuchli bo'lsa, shisha yuzasi shunchalik ko'p issiqlikni oladi va shisha tanasi orqali kamroq issiqlik o'tkaziladi. radiatsiya shakli. Suyuq sirt harorati nuqtai nazaridan jigarrang shisha eng kuchli issiqlik assimilyatsiya qilish qobiliyatiga va eng yuqori suyuqlik sirt haroratiga ega; zumrad yashil shisha ikkinchi, ochiq ko'k shisha uchinchi o'rinda turadi. Hovuz tubining harorati nuqtai nazaridan, muammo biroz murakkablashadi: ochiq ko'k rangli shisha radiatsiya nurini singdirish qobiliyatiga ega va ko'proq issiqlik radiatsiya shaklida shisha tanasi orqali hovuz tubiga o'tkaziladi, shuning uchun hovuz tubi harorat yuqori; zumrad yashil shisha radiatsiya nurini singdirish qobiliyatiga ega va radiatsiya shaklida shisha tanasi orqali hovuz tubiga kamroq issiqlik o'tkaziladi, shuning uchun hovuz tubining harorati pastroq bo'ladi. Shu bilan birga, jigarrang shisha radiatsiya nurini singdirish qobiliyatiga ega va hovuz tubidagi harorat zumrad yashil oynaga qaraganda ancha yuqori. Buning sababi bo'lishi mumkin: hovuzdagi shisha bir nechta suyuqlik qatlamlariga bo'linadi. Jigarrang shishaning yorug'lik o'tkazuvchanligi zaif bo'lgani uchun, suyuqlik qatlamlari orasidagi harorat farqi katta va hovuz chuqurligi bo'ylab katta harorat gradienti bo'lishi kerak. Biroq, jigarrang shishaning kuchli issiqlik assimilyatsiya qilish qobiliyati tufayli, yuqori shisha suyuqlik issiqlikni o'zlashtirgandan so'ng, harorat ko'tariladi, hajm kengayadi va gorizontal yo'nalishda atrofga surish hosil bo'ladi. Bu surish hovuz devori tomonidan o'zgartiriladi va quyi suyuqlik qatlamiga o'tkaziladi va konveksiya kuchini hosil qiladi. Konvektiv issiqlik uzatishning kuchayishi radiatsiya issiqlik uzatishning etishmasligini qoplaydi, shuning uchun jigarrang shisha hovuzning pastki qismidagi harorat yuqoriroq bo'ladi.
Umuman olganda, bir xil jarayon sharoitlari va harorat tizimi ostida, bir xil tarkibiy qismlarga ega, ammo turli xil rangdagi ko'zoynaklar uchun jigarrang shisha eritish shishaning bir xilligi va yuqori erish tezligini olishi mumkin. Buning sababi, jigarrang shishaning kuchli issiqlik assimilyatsiya qilish qobiliyatidan kelib chiqqan kuchli konveksiya bilan bog'liq. Albatta, ko'pikli qurilmaning aralashuvi issiqlik uzatish shartlarini o'zgartiradi. Zumrad yashil oynani eritishda, agar siz pastki haroratni, shishaning bir xilligini va erish samaradorligini yaxshilashni istasangiz, qabariq moslamasini o'rnatish samarali chora hisoblanadi. Xuddi shu pechda suyuqlikning turli xil ranglarini o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, erituvchi qismning, ish qismining va oziqlantirish kanalining jarayon elementlari shisha rangining "issiqlik uzatish farqi" tufayli yuzaga keladigan jarayon holati o'zgarishiga moslashish uchun mos ravishda sozlanishi kerak. .