Generel information. Kontinuerlige badovne er den mest almindelige type i glasindustrien. De bruges til at smelte og producere plade, sektion, flaske, beholder og andet masseindustrielt glas. Disse ovne er mere økonomiske, produktive og nemme at mekanisere og automatisere.
Ris. 20. Badeovne: a - regenerativ ovn med tværgående flammeretning, b - samme med hestesko, c - rekuperativ ovn med langsgående flammeretning, d - samme med kombineret flamme, e, f - samme med en hestesko.
I badovne (fig. 20, a-f) kan gasser bevæge sig i tværgående, langsgående, hesteskoformede og kombinerede retninger i forhold til glassmeltens bevægelsesretning. Den tværgående retning af gasser forstås som vinkelret på strømmen af glassmelte, langsgående - som parallel eller sammenfaldende med den. I regenerative ovne anvendes tværgående og hesteskoformet gasretning, i rekuperative ovne desuden langsgående og kombineret.
I mellemstore og store badeovne anvendes normalt en tværgående retning af gasser, og brænderne er placeret på ovnens langsgående sider. Dette arrangement af brænderne giver dig mulighed for at regulere fordelingen af temperaturer, tryk og sammensætning af gasmiljøet langs ovnens længde.
I kontinuerlige badovne sker alle stadier af tilberedningsprocessen i en bestemt rækkefølge, kontinuerligt og samtidigt i forskellige dele af ovnbassinet. Kogezonerne 1 (fig. 21), afklaring 2, nedkøling 3 og arbejde 4 er placeret efter hinanden i forskellige områder langs ovnbassinets længde. Da koge-, klarings- og homogeniseringszonerne normalt ikke er strukturelt adskilte, kaldes den del af ovnen, hvor disse processer finder sted, kogepuljen. Dette er den opvarmede del af ovnen. Tilberedningsdelen af ovnen er enten ikke opvarmet eller har et selvstændigt varmesystem. Arbejdsområdet er adskilt fra resten af bassinet af en blank væg med en kanal eller en hængebro begravet i glassmelte.
Blandingen af ladning og affald, der kontinuerligt lades i den ene ende af ovnen, passerer gradvist til den anden ende af ovnen gennem poolzoner med forskellige temperaturforhold og bliver til en homogen glassmelte. Hver zone opretholder et bestemt temperaturregime.
Ris. 21. Placering af zoner i ovnbadet: 1 - madlavning, 2 - afklaring, 3 - kold, 4 - udstødning
Ris. 22. Puljer af badekarovne: a - en regenerativ ovn med både (eller vandkølede rør), et gasrum opdelt af en massiv skærm og med en tværgående flammeretning, b - en regenerativ ovn med et fuldstændigt adskilt gasrum og en tværgående flammeretning, c - en regenerativ ovn med et gasrum opdelt af en gitterskærm og med en tværgående flammeretning, d - en regenerativ ovn med en gitterskærm og en hesteskoformet flammeretning, e, f - en rekuperativ ovn med en langsgående flammeretning, g - en rekuperativ ovn med en langsgående flammeretning og en dobbelt hvælving, h - en rekuperativ ovn med en modstrømsbevægelse af gasser, og - en tre-zoners ovn med en tværgående flammeretning, k - en ovn med en dedikeret kogezone (duplex ovn) og en tværgående flammeretning; 1 - ladelomme, 2 - brændere, 3 - kanal, 4 - båd, 5 - klaringszone, 6 - kogedel, 7 - gitterskærm, 8 - recuperator
For at isolere separate zoner med forskellige temperaturforhold er gasrummet i arbejdskammeret (fig. 22, a - j) adskilt af skillevægge af forskellige design lavet af ildfaste materialer. Tilberedningstilstanden reguleres bedst, når gasrummet i arbejdskammeret opdeles med massive eller gitterskærme 7, porte eller sænkede buer. Vedligeholdelsen af temperaturregimet langs poolens længde lettes også ved at adskille enheder installeret i glassmelten - barrierebroer, tærskler, kanaler 3. Installationen af kanaler og andre adskillelsesenheder giver dig mulighed for at ændre arten af bevægelsen af glassmeltning flyder og vælg mere afkølet og kogt glassmelte til produktion. Udvælgelsen af glassmelte fra den smeltende del af ovnen gennem kanalen sikrer, at der tilføres glassmelte af god kvalitet til produktionen. Jo mere fuldstændig tilberedningsdelen af ovnen er adskilt fra churn-området, jo mere intenst afkøles glassmelten, og jo mindre kan churn-zonens areal være. Dette reducerer spildvarmeforbruget og øger ovnenes produktivitet. Gennemstrømningsbadeovne til fremstilling af stykgods er karakteriseret ved en høj specifik fjernelse af glassmelte fra 1 m 2 af smeltebassinets areal (overstiger 2700 kg/dag).
Afhængigt af badets størrelse er ovne små, mellemstore og store.
I en glassmelteovn ved høje temperaturer sker der forskellige processer og forskellige transformationer i ladningen. Ved relativt lave temperaturer (ca. 400˚ C) begyndte en kemisk reaktion mellem ladningsmaterialerne. reaktioner, der fører til dannelse af silikater. Efterhånden som blandingen opvarmes yderligere, bliver den til en smelte af forskellige salte. De resulterende silikater og resterne af uomsatte komponenter sintres til en tæt masse. Dette er den første fase af glassmeltning - silikatdannelse
(temperaturregime – 800-900° C).
Med en efterfølgende temperaturstigning smelter silikaterne og opløses i hinanden. Der dannes en skumagtig og uigennemsigtig smelte, gennemtrængt med partikler af ladningsmaterialerne og bobler af gasser, der frigives under reaktionerne. Gradvist opløses ladningens faste rester i smelten, skummet forsvinder, og der dannes en gennemsigtig glasmasse. Dette er anden fase af glassmeltning - glasdannelse
(1150-1200°C).
Den resulterende glassmelte indeholder gasformige indeslutninger af forskellige størrelser og er kemisk heterogen. sammensætning. Derfor er den stadig uegnet til produktion af produkter.
Processen med at fjerne bobler fra glassmelte (afgasning) kaldes klaring (1400-1500° C). Det består i frigivelsen af gasformige indeslutninger fra glassmelten ved yderligere opvarmning på grund af et fald i viskositeten af sidstnævnte. For at fremskynde processen kan komprimeret luft eller vanddamp ledes gennem glassmelten (bobler), eller der kan tilsættes klaringsmidler. Princippet for at accelerere processen er at mætte glassmelten med store gasformige indeslutninger. Sådanne bobler stiger relativt let op til overfladen. Samtidig fanger de små bobler undervejs, som stiger af sig selv meget langsomt eller slet ikke stiger på grund af glassmeltens ret høje viskositet. Kemisk udligningsproces sammensætningen af glassmelten kaldes
homogenisering .
I processen med glassmeltning kan der således groft skelnes mellem fem hovedstadier: silikatdannelse, glasdannelse, klaring, homogenisering og afkøling. I praksis er det kun første og sidste stadie, der opstår på forskellige tidspunkter og forskellige steder i badekarovnen. Anden, tredje og fjerde fase begynder næsten samtidigt. Gryde- og badeovne bruges til at smelte glas. Sidstnævnte kan være af et periodisk eller kontinuerligt driftsprincip.
6. Glasfarvning, glasmisfarvning, glasgennemsigtighed
Glas farves ved at indføre oxider af visse metaller i det eller ved at danne kolloide partikler af visse grundstoffer. Således farver guld og kobber, når de fordeles kolloidt, glasrødt. Sådant glas kaldes henholdsvis guld og kobberruby. Sølv i kolloid tilstand bliver glasgult. Selen er et godt farvestof. I kolloid tilstand farver det glasset lyserødt, og i form af CdS·3CdSe-forbindelsen farver det glasset rødt. Dette glas kaldes selen rubin. Ved maling med metaloxider afhænger glassets farve af dets sammensætning og mængden af farveoxid. For eksempel producerer kobolt (II) oxid blåt glas i små mængder og violetblåt med en rødlig nuance i store mængder. Derfor er farven på flaskeglas nogle gange specielt forbedret. En af de vigtigste egenskaber ved glas er gennemsigtighed.
I nogle tilfælde bliver glas dog bevidst gjort uigennemsigtigt ved at "dæmpe" det. De stoffer, der får glas til at blive uklart, kaldes lyddæmpere.
Dæmpning opstår på grund af fordelingen af bittesmå krystallinske partikler i hele glasmassen.
De repræsenterer uopløste lyddæmperpartikler eller partikler, der frigives fra den flydende masse, når glasset afkøles. I øjeblikket anvendes Na3-kryolit, CaF2-fluorspat og andre fluorforbindelser til dette formål. Stærkt dæmpet glas (hvidt) kaldes mælkeagtigt glas. Kryolit bruges oftest til dets produktion. Mælkeglas bruges hovedsageligt til fremstilling af belysningsarmaturer.
3. Afklaring (afgasning) – stadiet med at befri glassmelten fra synlige gasindeslutninger. På dette stadium, med en stigning i temperaturen til Tmax = 1400-1500°C, falder smeltens viskositet (η = 100 poz), og synlige små og store gasbobler fjernes fra smelten. Som et resultat opnår vi en gennemsigtig smelte uden gasindeslutninger.
4. Homogenisering - stadiet for erhvervelse af kemisk, fysisk og temperaturhomogenitet af glassmelten. Dette stadie sker samtidig med klaring ved de samme temperaturer. Under processerne med konvektion og diffusion udlignes den kemiske sammensætning af smelten og dens egenskaber. Som et resultat opnår vi en homogen smelte - glassmelte.
5. Afkøling – stadiet med afkøling af glassmelten. På dette stadium forberedes glassmelten til støbning. Glassmeltens temperatur falder til 1000–1100°C, som følge heraf stiger smeltens viskositet (η = 104–108 ps).
Faktisk er opdelingen af glassmeltningsprocessen i fem trin vilkårlig. De første fire stadier overlapper hinanden og forekommer næsten samtidigt, de er adskilt fra det femte stadie (studiet) i tid og rum. Det første, andet, tredje og fjerde trin forekommer i kogezonen, og det femte - i ovnens produktionszone.
Glassmeltning er således en kompleks fysisk og kemisk proces. Fysiske processer omfatter opvarmning af ladningen, fordampning af fugt, smeltning af ladningskomponenter, opløsning af ladningskomponenter i smelten, polymorfe transformationer, fordampning af komponenter; kemiske processer - dannelse af silikater, dissociation af karbonater, sulfater, nitrater, fjernelse af kemisk bundet vand.
Lad os dvæle i detaljer om hvert trin i madlavningen.
Silikatdannelse tager 10 % af glassmeltetiden. Temperaturstigningen inde i ladningslaget sker meget langsomt, så der er tid nok til at fastfasereaktioner kan forekomme.
De vigtigste råmaterialer til soda-kalk-silikatglas er soda, dolomit, kalksten, kvartssand, som interagerer med hinanden i den faste fase og danner dobbeltkarbonater og silikater ved reaktioner (3):
Na 2 CO 3 + MgCO 3 = Na2Mg(CO 3) 2 T > 300°C
Na 2 CO 3 + CaCO 3 = Na 2 Ca(CO 3) 2 T > 550°C
Na 2 Ca(CO 3) 2 + 2SiO 2 =
Na 2 SiO 3 + CaSiO 3 + CO 2 Т = 600-800°C
Na 2 CO 3 + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + 2CO 2 Т > 700-850°C
2CaCO 3 + SiO 2 = Ca 2 SiO 3 + 2CO 2 Т > 600°C
Det eutektiske CaNa 2 (CO 3) 2 –Na 2 CO 3 smelter ved T = 740-800°C og forbindelserne smelter: CaNa 2 (CO 3) 2 ved T = 813°C og Na 2 CO 3 ved T = 850 °C. Den resulterende smelte omslutter SiO 2 kornene.
Carbonatdissociationsprocesser er i gang (4):
MgCO 3 = MgO + CO 2 (P = 1 bar) T = 540°C
CaCO3 = CaO + CO2 (P = 1 bar) T = 910°C
Na 2 Ca(CO 3) 2 = CaO + Na 2 O + 2CO 2 (P = 1 bar) T = 960°C
De frigivne CO 2 -gasser gør kagen porøs. Modifikationstransformationer af kvartskorn finder sted.
Omdannelsen af α-kvarts ® β-kvarts er af fundamental betydning, da styrken af kornene i dette tilfælde falder, mikrorevner opstår i dem, som et resultat af, at deres reaktivitet øges.
Reaktionerne i bly-kaliblandingen er noget anderledes end sodablandingen. De vigtigste råmaterialer til krystal er kvartssand, kaliumchlorid og rødt bly. Silikatdannelsesreaktioner udføres i følgende rækkefølge (6):
K 2 CO 3 + SiO 2 = K 2 SiO 3 + CO 2 Т = 300°C
2Pb 3 O 4 = 6PbO 2 + 2O 2 Т = 445-597°C
PbO = SiO 2 = PbSiO 3 Т = 480-580°C
2K 2 CO 3 + 3SiO 2 = K 2 SiO 3 + K 2 Si 2 O 5 + 2CO 2 Т = 600–800°C
smeltende Pb3O4T = 830°C
smeltende PbO Т = 886°C
dobbelt blysilikat PbO + SiO 2 = PbSi 2 O 5
Processerne med silikatdannelse studeres ved hjælp af metoderne DTA - differentiel termisk analyse, DTG - termogravimetri; ved hjælp af en gasanalysator bestemmes den kvalitative og kvantitative sammensætning af de resulterende gasser; ved hjælp af XRF - røntgenfaseanalyse - kvalitativ og kvantitativ sammensætning af den faste sinter.
Metoder til at accelerere silikatdannelsesstadiet omfatter:
a) forøgelse af indholdet af lavtsmeltende komponenter i ladningen (alkali- og jordalkalioxider, borater);
b) indføring i ladningen af 1% tilberedningsacceleratorer (fluorider, chlorider, ammoniumsalte), som reducerer temperaturen af silikatdannelsesreaktioner med 80-100°C;
c) befugtning af ladningen til 3-5 %;
d) silikatdannelse er en endoterm proces, der sker ved optagelse af varme og kræver store mængder varme. Når temperaturen stiger med 100-150°C, accelereres silikatdannelsen dobbelt.
Glasdannelse tager 80 % af glassmeltetiden. Efter afslutning af silikatdannelsesstadiet er ca. 30 % af den overskydende mængde kvartskorn til stede i sinteren i fast form. På glasdannelsesstadiet opløses kvarts i silikatsmelten. Denne proces er meget langsom og forekommer i diffusionstilstanden (med aktiveringsenergi E a = 43,7 kcal/mol).
Processen med at opløse fast SiO 2 i smelter reduceres til to trin: ødelæggelse af det faste stofs krystalgitter og overgangen af partikler til smelten; diffusion af SiO 2 partikler overført til smelten.
Hastigheden af glasdannelse påvirkes af følgende forhold:
a) kvartskornenes størrelse og form: kantede og små korn opløses hurtigere end runde og store (optimal partikelstørrelse r = 0,1-0,7 mm);
b) jo højere koncentrationen af alkalioxider i smelten er, jo kortere er opløsningstiden af Si02;
c) jo højere kogetemperaturen er, desto hurtigere sker opløsningen af SiO 2: for hver 10°C temperaturstigning øges hastigheden af glasdannelse med 10 %;
d) yderligere tilførsel af overfladeaktive stoffer, der reducerer overfladespændingen af smelten, hjælper med at øge opløsningshastigheden (for eksempel øger tilførsel af sulfider i mængder på 0,1-0,3 % glasdannelseshastigheden med 30 %);
e) høj viskositet gør diffusion vanskelig for at reducere viskositeten af glassmelten, er en stigning i temperaturen påkrævet. Den optimale temperatur er T = 1550–1600°C desuden bliver al SiO 2 til en amorf modifikation;
f) konvektive strømme af glassmelte accelererer diffusionsprocesser, derfor øger mekanisk blanding ved hjælp af propelkeramiske blandere i smeltezonen hastigheden for fjernelse af opløsningsprodukter af SiO 2-korn fra diffusionszonen og reducerer opløsningstiden.
Afklaring – frigør glassmelten fra synlige gasindeslutninger. Kilder til gasser i glassmelte er:
a) luft adsorberet af ladningspartikler;
b) ladningsfugtighed – 3–7 % H 2 O;
c) sublimering af de meget flygtige komponenter af ladningen As 2 O 3, NH 4 Cl, CaF 2, etc.;
d) nedbrydning af ladningskomponenterne: H3VO3 = 3H2O + B2O3; Me2C03 = Me20 + CO2; MeS04 = MeO + S03;
e) vekselvirkning af glassmelte med ovnatmosfæren, som indeholder 88% N 2, 12% CO 2, hvilket resulterer i, at tabet af ladningen er 17-20%.
At frigøre glassmelte fra gasindeslutninger er af stor praktisk betydning for bekæmpelse af glasdefekter - bobler. Der sker en vekselvirkning mellem de gasser, der frigives under nedbrydningen af ladningskomponenterne, ovnatmosfærens gasser og glassmelten, hvorved gasserne opløses i glassmelten.
Det er nødvendigt at skelne mellem fysisk og kemisk opløsning af gasser. Når den er fysisk opløst, går gassen i en smelte uden at ændre sin kemiske form:
Omkring 2 atm. ® O 2 disp.
I fravær af polyvalente ioner opløses oxygen O2 og inerte gasser hovedsageligt fysisk. Under kemisk opløsning går gassen i en smelte og ændrer dens kemiske form:
CO 2 atm. ® (CO 3) 2 disp.
Vand H 2 O, nitrogen N 2, svovldioxid SO 2, kuldioxid CO 2, oxygen O 2 (i nærvær af polyvalente ioner) opløses hovedsageligt kemisk. Forholdet mellem mængden af fysisk opløselige gasser og kemisk opløselige gasser er 1/1000...10000.
Opløseligheden af gasser afhænger af sammensætningen af glassmelten. I boratsmelter er opløseligheden af H 2 O højere end i silikatsmelter. Dette forklares af den større stabilitet af =B–OH-grupper sammenlignet med ≡Si–OH. Når surhedsgraden af smelten stiger, falder opløseligheden af SO 3.
Opløseligheden af gasser afhænger af temperaturen. Med stigende temperatur øges opløseligheden af alle gasser med undtagelse af svovldioxid. Efterhånden som T stiger, krymper SO 3 boblerne, så sulfatklaring udføres ved en lavere temperatur.
Opløste gasser påvirker egenskaberne af den glasdannende smelte. Et fald i viskositeten af glassmelten er forbundet med ødelæggelsen af brodannende oxygener, et fald i graden af kohærens af rammen og en stigning i partikelmobilitet. For eksempel falder overfladespændingen af glassmelte, da SO 4 2–, CO 3 2–, OH – fortrænges ind i overfladelaget og spiller rollen som overfladeaktive stoffer.
Processerne med at udligne gaskoncentrationen i smelten eller mellem smelten og ovnatmosfæren bestemmes af diffusionen af opløst gas. Diffusionskoefficienten for alle gasser stiger med stigende temperatur.
Afklaring af glassmeltning forløber som følger. En gasboble dannes i bunden af bassinet og holdes på en fast overflade på grund af overfladespændingskræfter. Gasboblen i smelten påvirkes af Archimedes løftekraft og Stokes kraft, som forhindrer boblens opadgående bevægelse. Under ligevægtsforhold er Archimedes- og Stokes-kræfterne ens, og boblestigningshastigheden kan beregnes:
http://investobserver.info/wp-content/uploads/stroimat/image004.png" width="93" height="37">
hvor V er boblestigningshastigheden; r er radius af gasboblen; ρ c, ρ g – tæthed af glasmasse og gas; η – viskositet af glassmelte.
Ligningen gælder for bobler med en radius større end 0,4 mm. Undersøgelser af gasfrigivelseskinetik viser, at ved 175°C fjernes fugt og hydratvand, ved 525°C - fjernelse af kemisk bundet vand, ved 300°C - CO 2 fra MgCO 3, ved 700°C - CO 2 fra BaCO 3 , K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , ved 675°C – nedbrydning af nitrater og frigivelse af O 2 , NO 2 , NO, ved 1050°C – frigivelse af O 2 fra klaringsanlægget: Sb 2 O 5 = Sb 2 O3 + O2.
Hastigheden af glassmelteafklaring påvirkes af:
a) mekanisk blanding (glassmelte blandes ved hjælp af mekaniske omrørere eller ultralyd, hvilket gør det muligt at øge klaringshastigheden med 30-60%);
b) kogning af glassmelte med trykluft gennem bunden af ovnen, hvilket er særligt effektivt til fjernelse af CO 2;
c) at øge temperaturen i klaringszonen med 10°C, hvilket fører til en stigning i klaringshastigheden med 5%. Samtidig falder smeltens viskositet, og gasboblernes stigningshastighed stiger;
d) yderligere elektrisk opvarmning af glassmelten i klaringszonen, hvilket gør det muligt at accelerere processen 3 gange, da opvarmning inducerer konvektion;
e) yderligere introduktion i blandingen af 1% klaringsmidler - stoffer, der nedbrydes ved høje temperaturer (over 1200°C) og frigiver store gasbobler. På grund af forskellen i partialtryk af klaringsgasser og tilhørende gasser, samt diffusion af gasser fra et område med højt partialtryk til et område med lavt partialtryk, forsvinder små bobler af tilhørende gasser, og der vokser bobler af klaringsgasser. opfanger andre gasindeslutninger og stiger til overfladen. Således udføres processen med afgasning af glassmelten.
Homogenisering er processen med at øge homogeniteten af glassmelte. Årsagerne til glassmeltens heterogenitet er: heterogenitet af glassets sammensætning (da indholdet af individuelle oxider er forskelligt: SiO 2 - 50-70%, Me 2 O - 15%, MeO - 10%, silikater af forskellige sammensætninger dannes i glassmelten); heterogenitet af råmaterialer fra batch til batch; forskellig granulometrisk sammensætning af råvarer; heterogenitet eller lagdeling af ladningen.
Efter klaringsstadiet har glassmelten, som er heterogen i kemisk sammensætning, en cellulær struktur. Homogeniseringsstadiets opgave er at ødelægge den cellulære struktur, beregne den kemiske sammensætning i gennemsnit og øge dens homogenitet.
Konvektive strømme har en betydelig indflydelse på lynhastigheden. Under påvirkning af konvektive strømme af glassmelte i ovnen, forårsaget af en gradient temperaturfordeling, strækkes cellerne til strenge, tynde trådlignende indeslutninger af en anden kemisk sammensætning. Glas beriget med SiO 2 har lavere overfladespænding sammenlignet med glassmelte og opløses derfor let i det. Glas beriget med Al 2 O 3 har en højere overfladespænding sammenlignet med glasmasse og opløses derfor dårligt. Tilstedeværelsen af striber indikerer dårlig kvalitet af glassmeltningen.
Drivkraften bag konvektion er gradienten af temperatur og tæthed af glassmelten. Bevægelsen af glassmelte i ovnen er blandet, Reynolds-tallet (Re) varierer fra 1-2 til 20-30. Glassmeltningens hastighed i produktionsflowet er 2-30 m/t. Der er også tværgående konvektive strømninger (V = 1,5 m/h). Som et resultat af forekomsten af langsgående og tværgående konvektionsstrømme gennemgår glasmassen en kompleks spiralbevægelse.
Diffusion spiller også en vigtig rolle i homogeniseringsprocesser. Drivkraften for diffusion er den kemiske potentialgradient (komponentkoncentrationsgradient), rettet mod dens fald. Diffusionskoefficienten (D) afhænger af kationens beskaffenhed: diffusionskoefficienten for modificerende kationer (Na, Li, K) er en størrelsesorden højere end den for glasdannende kationer Si, B, P derudover stigende kationradius D aftager, og med stigende temperatur – stiger.
Hastigheden af homogenisering påvirkes af:
a) kogning af glassmelte med trykluft, hvilket skaber yderligere konvektive strømme og øger homogeniseringshastigheden med 2 gange;
b) mekanisk blanding, som øger konvektions- og diffusionshastigheden og øger homogeniseringshastigheden med 12-15%;
c) ekstra elvarme, som øger konvektions- og diffusionshastigheden med 20 %.
Graden af homogenitet af glassmelten påvirker udbyttet af egnede produkter i overensstemmelse med ligningen
y = akse 2 + in + c,
hvor y er udbyttet af egnede produkter; x – graden af homogenitet; a, b, c er konstanter, afhængig af sammensætningen af glassmelten.
Glassmeltningens homogenitet bestemmer direkte holdbarheden af glasprodukter og påvirker deres mekaniske, kemiske egenskaber og varmebestandighed. Det bestemmes ved den elektrokemiske metode af potentialefaldet i enderne af platinelektroderne. Til kemisk homogen glassmelte, EMF< 3 мВ. Однородность стекла определяют по разбросу значений показателя преломления и плотности стекла, допускаются отклонения Δn и Δd соответственно 0,005 и 0,01 г/см 3 .
Køling er fremstilling af glassmelte til støbning. Som et resultat af afkøling bør glasmassen have en viskositet på: 4,8 10 8 dPa s – til manuel støbning af produkter; 10 9 –10 8 dPa s – til mekanisk støbning; 10 9 –10 8 dPa s – til mekanisk indblæsning af pæreglas.
Hovedbetingelsen for smeltning er et gradvist, kontinuerligt og langsomt fald i glasmassens temperatur uden at ændre sammensætningen og trykket af ovnens gasatmosfære for ikke at provokere dannelsen af sekundære gasindeslutninger - "myger", og også uden at forstyrre glasmassens termiske homogenitet, hvilket kan forårsage variationer i tykkelsen af glaspladen og udsving i vægten af dråberne for stykgods.
Metoder til afkøling af glassmelte omfatter:
a) barrierer til gasrummet i form af en skærm, bro, indsnævring af buen for at svække varmeforsyningen ved stråling fra madlavningen til ovnens arbejdszone;
b) barrierer for glassmelten i form af keramiske både, indsnævring og flow, som bidrager til varmetab fra glassmelten.
Kvalitetskontrol af glassmeltning udføres gennem hele smeltetiden. Placeringen af skumgrænsen og glasmassespejlet overvåges af tv-kameraer. Hver time tager glasmageren prøver af glassmelte fra alle smeltezoner, kontrollerer farven, tilstedeværelsen af faststof og gasindeslutninger. Kontrol af glassmelteniveauets konstanthed udføres automatisk af en niveaumåler, som låses med ladeladeren. Ovnsmurværkets tilstand overvåges fra inspektionsvinduer i enderne af ovnvæggene. Kontrol over bestandigheden af den kemiske sammensætning af glas og dets egenskaber udføres ved hjælp af kemiske metoder i fabrikkens laboratorium.
Afsmeltning af glassmelte udføres i glassmelteovne. Ifølge driftsprincippet er de opdelt i batch- og kontinuerlige ovne. Grydeovne er batchkomfurer, hvor alle fem trin af tilberedningen foregår sekventielt over tid i samme volumen. De bruges til at smelte optiske, farvede glas og krystal. Produktiviteten af grydeovne er 0,6-4 t/dag, effektiviteten er 6-8%.
Badeovne er kontinuerlige ovne, der foregår i separate dele af ovnen på samme tid. Produktivitet 4–400 t/dag, effektivitet 17–28 %. De bruges til at smelte plade, beholder og glas. De er klassificeret:
a) efter brændstoftype - gas, elektrisk og flydende brændstof;
b) efter type varmeveksler - rekuperativ og regenerativ;
c) i henhold til designfunktioner - med en kanal, med en indsnævring;
d) gas i flammens retning - med tværgående, langsgående og hesteskoformet;
e) elektriske ovne baseret på princippet om varmeoverførsel - direkte opvarmning, indirekte opvarmning og højfrekvent.
Kontrol af driften af en glassmelteovn opnås ved at observere de etablerede termiske og teknologiske driftsbetingelser for ovnen, afhængigt af ovntypen, dens størrelse, produktivitet, sammensætning af glas og ladning, brændstoftype, automatisering og mekanisering.
Termiske forhold afhænger af brændstofforbrug, tryk og sammensætning af naturgas. Trykket og sammensætningen af gasser i ovnen bestemmes af forholdet mellem gas og luft, intensiteten af træk (vakuum i skorstenen). Sammensætningen af gasser i ovnen kan variere afhængigt af forbrændingsforholdene.
Naturen af gasatmosfæren i ovnen bestemmes af koncentrationen af CO og O 2: oxiderende – O 2 > 2 %, reducerende – CO = 0,3–0,4 %, neutral – CO = 0 %.
Varmevekslere - regeneratorer og rekuperatorer - bruger varmen fra udstødningsrøggasser til at opvarme arbejdsgasserne (naturgas og luft). I keramiske recuperatorer (rør i rør) når gastemperaturen 1000°C. Fordelen ved recuperatoren er dens lave pris og konstante temperatur til opvarmning af den kolde luft (600–700°C). Ulemperne omfatter lav effektivitet.
Regeneratoren består normalt af et højt kammer. Regeneratorerne er placeret i par på begge sider af badovnen, regeneratorkammeret er fyldt med ildfast materiale, regeneratorristen er lagt ud under hensyntagen til den største kontaktflade af gasserne. Varme røggasser, der passerer gennem frie kanaler, opvarmer regeneratorens murværk. Når de ildfaste materialer opvarmes til en bestemt temperatur (1100°C), skifter flammens retning automatisk. Der tilføres kold luft til det opvarmede kammer, som opvarmes til 300–500°C. Fordelen ved regeneratoren er en mere fuldstændig udnyttelse af varmen fra røggasserne, højere effektivitet sammenlignet med rekuperatoren.
Ildfaste materialer er nødvendige til konstruktion af glasovne. Følgende krav gælder for dem:
a) høj brandmodstand (varmemodstand). Ildfaste materialer skal være modstandsdygtige over for temperaturer over 1500°C;
b) høj korrosionsbestandighed. Lav opløselighed af ildfaste materialer i glassmelte. Der er en regel: sure ildfaste materialer - til sure smelter af glassmelter, basiske ildfaste materialer - til basiske smelter;
c) varmemodstand – modstand af ildfaste materialer over for temperatursvingninger. Ildfaste materialer med høj porøsitet har høj varmebestandighed, men lav styrke;
d) tilstrækkelig mekanisk styrke;
e) lav termisk ledningsevne af ildfaste materialer, som spiller en vigtig rolle i temperaturfordeling og varmetab i ovne;
f) den elektriske modstand af ildfaste materialer skal være højere end for det smeltede glas, således at de ildfaste materialer ikke smelter, når de koges i elektriske ovne.
Baseret på de anførte krav anvendes forskellige ildfaste materialer til glassmelteovne, forskellige i sammensætning og egenskaber.
Ifølge produktionsmetoden er ildfaste materialer opdelt i keramik, fremstillet ved sintring og smeltet, dannet ved støbning.
Keramiske ildfaste materialer bruges til at lægge ovnens vægge og tag. Disse er ildler (Al 2 O 3 30–43 %, SiO 2 51–66 %), dinas (SiO 2 94–98 %), mullit (Al 2 O 3 60–75 %, SiO 2 21–40 %). Fordele ved keramiske ildfaste materialer: høj varmebestandighed, høj porøsitet, høj brandmodstand.
Sammensmeltede ildfaste materialer bruges til at lægge væggene og bunden af poolbadet. Dette er bakor 33 (Al 2 O 3 49–50 %, ZrO 2 32–34 %, SiO 2 12–13 %), smeltet kvarts (SiO 2 99 %). Fordele ved smeltede ildfaste materialer: lav porøsitet, høj mekanisk styrke, høj korrosionsbestandighed, høj brandmodstand. Ulemper: lav varmebestandighed og strålingsfare.
De vigtigste kriterier for udvælgelse af ildfaste materialer er holdbarhed, sikkerhed og pålidelighed, korrosionsbestandighed; prisen på ildfaste materialer tages i betragtning sidst.
I kontinuerlige ovne sker nedkogning af ladningen, klaring og afkøling af glassmelten i forskellige zoner af bassinet (fig. 7.2).
De største husholdningsbadeovne (til pladeglas) har en bassinbredde på op til 10 m, en samlet længde på 60-70 m og en dybde på 1,5 m. Bassinerne i sådanne ovne kan rumme 2000-2500 tons glassmelte. Deres daglige produktivitet er 350-450 tons For nylig er der i produktionen af floatglas i udlandet blevet sat i drift fladglasovne med en produktivitet på over 600 tons/dag. En stor enhedseffekt af ovne er mere økonomisk rentabel, da det specifikke brændstofforbrug og arbejdsomkostninger til servicering af ovnene reduceres med stigende produktivitet. Samtidig anvendes små badovne til fremstilling af valse-, konstruktions-, tekniske og andre glastyper med en kapacitet på 5-10 til 100-120 t/dag (stor daglig produktion refererer til ovne, der producerer plader glas ved hjælp af kontinuerlig valsemetode).
Moderne højtydende badeovne fungerer ved 1500-1600 °C, og ovne til ildfaste tekniske glas - ved 1650-1680 °C. For at forlænge levetiden af ovne og producere glas af høj kvalitet, er de foret med ildfaste materialer, der er modstandsdygtige over for virkningerne af glassmeltning, samt støv og ladningsgasser ved høje temperaturer.
Strukturelt er ovnen opdelt i opvarmede (madlavning) og uopvarmede (studie og produktion) dele. Ved fremstilling af pladevinduer, valset og poleret glas, anvendes regenerative ovne med en tværgående flammeretning og fem til syv par brændere. Små ovne i produktionen af konstruktion og teknisk glas er ofte bygget efter princippet om direkte opvarmning af ovne, samt med en hesteskoformet flammeretning. I den opvarmede del finder svejsning af ladningen, klaring, homogenisering og indledende afkøling af glassmelten sted i den uopvarmede (studie) del, er afkølingen af glassmelten afsluttet. Enheder til fremstilling af produkter støder op til elevdelen.
Ovn rør støtte kolonne; 15 - underdysekanal; - justeringsplads
Ovnenes dele og arbejdsrum er strukturelt adskilt fra hinanden. Jo mere fuldstændig tilberednings- og tilberedningsdelene er adskilt, jo mere og hurtigere afkøles glassmeltningen, og jo højere kan temperaturen i tilberedningsdelen være. Den mest radikale adskillelse af koge- og kogedelene findes i gennemstrømningsovne (fig. 7.3), designet til at producere små produkter. På grund af den store køleflade i kanalen er arbejdsstrømmen af glassmelte i sådanne ovne uensartet i temperatur. Derfor, i store højtydende ovne, hvor temperaturen af glasmassen skal være den samme over en bred front af dens produktion, var koge- og smeltedelene indtil for nylig kun adskilt af et gasformigt miljø - en skærm eller en sænket tag. For nylig, på grund af en stigning i temperaturen og en stigning i produktiviteten af flade glasovne, er det blevet nødvendigt at afkøle glassmelten mere intensivt. Til disse formål sænkes barrierer ned i glassmelten langs hele bredden af den indsnævrede indledende del af glassmelten: rør afkølet med rindende vand (sløjfekølere), med en indvendig diameter på 70 - 80 mm med en justerbar nedsænkningsdybde i glassmelten (fig. 7.4); brandhæmmende glasbestandige barrierer i forskellige designs. De kan være i form af en flad bue - en bro i glassmelte med en skærm i et gasformigt medium ("nedsænket skærm" af A. N. Germanov-systemet), og broen og skærmen afkøles med luft. En anden type barriere er en dobbeltbuet bro med en mellemstøtte, udført med eller uden køling (f.eks. en barriere designet af Glasinstituttet). Barrierer reducerer temperaturen på glassmelten, ikke så meget fordi de er afkølet, men på grund af deres hæmmende effekt på cirkulationen af glassmelten. Loop-to-tiers køleskabe reducerer den gennemsnitlige temperatur af arbejdsstrømmen af glassmelte med 40 - 50 ° C, og brandsikre barrierer, afhængigt af nedsænkningsdybden og afkølingsintensitet, med 50 - 80 ° C.
Den termiske effektivitet af moderne fladglasovne med høj effekt er 22-30%. Dens værdi er større, jo højere den specifikke produktivitet af glassmelteovnen er, dvs. jo mere glasmasse kan opnås med den samme overflade, gennem hvilken varme går tabt. I husholdningsovne til fremstilling af pladeglas fremstillet ved den vertikale tegnemetode er den specifikke glasmassefjernelse cm2 af det opvarmede ovnareal 1000-1500 kg/cyf I ovne til fremstilling af poleret pladeglas er den specifikke fjernelse cm2 af det opvarmede ovnareal øges til 1800 - 2000 kg/dag. I overensstemmelse hermed er det specifikke varmeforbrug for de to nævnte typer ovne ca. 14.000 kJ og 10.500-10.600 kJ pr. 1 kg svejset glassmelte. 
Slid på ildfaste materialer tvinger ovne til at blive lukket ned for større reparationer. Husholdningspladeglasovne, foret med de nyeste modstandsdygtige ildfaste materialer, ved hjælp af metoder til deres effektive beskyttelse, fungerer mellem reparationer i 48 - 60 måneder.
Svejsning af badekarovn med glassmelte. Inden glassmeltning i en nybygget eller repareret ovn, svejses ovnbassinet med frisk glassmelte. Kvaliteten af det færdige glas afhænger af svejsningens renlighed og grundighed. Svejsningen begynder, når temperaturen i badeovnen er 10 - 15°C højere end den indstillede. Først fyldes en blanding ind i ovnen: 15 % af ladningen og 85 % af affald blandet med sorterede stykker afkølet glassmelte (Erkles) frigivet fra ovnen, efter at den blev stoppet til reparation. Ladningen udføres i en sådan mængde, at glassmelten fylder ovnen til højden af de to nederste rækker af bassinbjælker (600 mm) med en hastighed på højst 2-2,5 mm/t. Herefter øges svejsehastigheden først til 5 og derefter til 10 mm/h, samtidig med at indholdet af ladningen i dens blanding med affald øges til den angivne værdi. Når du indstiller svejsehastigheden, skal du sørge for, at der i glassmelteprøverne fra den kolde del af ovnen er få store bobler og ingen bobler med en diameter på mindre end 1 mm.
Bevægelse af glassmelte i kontinuerlige badovne. I sådanne ovne er smelten og ladningen, der flyder på den, i kontinuerlig bevægelse. Indtrængning af ladningen, glasdannelse og klaring sker i overfladelaget af glassmelte, der fylder ovnbassinerne. Det kontinuerlige udvalg af glassmelte fra den arbejdende del af ovnen forårsager et fald i dets niveau i produktionsområderne, som genopfyldes af en konstant tilstrømning af smelte fra den smeltende del af ovnen. Dette skaber et direkte "produktions" eller "produktions" flow. Hele det resterende volumen af glassmelten, med undtagelse af nogle stillestående områder, er involveret i konvektionsbevægelser, som er forårsaget af forskellige temperaturer af smeltemassen i individuelle områder af poolen, og som følge heraf forskelle i densitet og specifikke tryk af glassmelten langs ovnens længde og bredde.
I den mest opvarmede zone af ovnen har glasmassen den laveste densitet (dvs. det største specifikke volumen) og danner en lille bakke (høj) med en højde på ca. 1 mm eller mere, hvorfra smelten smelter
bevæger sig mod bo - a), imaks
Til de koldeste områder i ovnen.
Typisk er området med den højeste temperatur af glassmelten placeret cirka midt i smelteovnens smeltedel, og herfra bevæger glassmelten sig mod steder, hvor temperaturen er lavest: til den kolde ladningszone, til den arbejdsanordninger og til ovnvæggene, afkølet af udeluft for at reducere slid på de ildfaste materialer. Der skabes således langsgående strømme i ovnene med to grene (cyklusser) rettet mod ovnens lade- og produktionsender og tværgående strømme rettet mod bassinets vægge. Flyet, der passerer gennem højen på tværs af ovnbassinet, vinkelret på bunden, er det sted, hvor strømmene adskilles, kaldet quelpoint (kilden til strømmene). Efter at have nået de sidste sektioner, falder smelten ned i poolens dybder og bevæger sig i den modsatte retning, hvilket skaber kontinuerlig cirkulation.
Ved ovnens hældevæg falder den af ladningen afkølede glasmasse, strømmer nær bunden i den modsatte retning og stiger gradvist op til overfladen i quel-punktets plan, hvilket lukker den såkaldte hældecyklus. af langsgående strømme. En lignende ting sker i produktionsdelen af ovnen, hvor produktionscyklussen af konvektionsstrømme dannes. Tværgående strømme falder også ned i nærheden af væggene og stiger derefter i nogen afstand fra dem og trækkes ind i den langsgående cirkulation.
Et forenklet diagram over bevægelsen af glassmeltestrømme i ovne med en barriere og en kanal er vist i fig. 7.5. Den stigende gren 1 af kulkredsløbet A flyder ved kvelpunktet ind i produktionscyklussen B, som foran barrieren P er opdelt i gren 2, der vender tilbage til kogedelen, og gren 3, der passerer under barrieren ind i koge del af ovnen. Fra returforgrening 2 stiger vandløb 4, 5 sammen med den direkte strøm B. Fra den dybe returgren af strømning B løber gren 6 ind i den direkte strøm bag barrieren. Barrieren "brækker" så at sige delvist. produktionskonvektionsstrømmen i to cyklusser (fig. 7.5, A).
I fig. 7.5, b er det tydeligt, at der i en gennemstrømningsovn er én hovedcyklus af strømme A, mens glasmassen i cyklus £ hæmmes af væggen og kun overfører individuelle nedadgående strømme til den generelle cirkulation. Hvis ovnens produktivitet er høj, og arbejdsstrømmen af glassmelte er højt udviklet, kan det fuldstændig neutralisere konvektionscirkulationen; smeltens bevægelse bliver direkte-flow (fig. 7.5, f).
Effekten og strømningshastigheden af glassmelte i en given sektion af ovnen er større, jo større temperaturforskellen er mellem glassmelten ved dens varme og kolde ende, samt jo større dybden af ovnen er og jo kortere længden er. afsnittet. Når den samlede temperatur af glassmelten falder, og dens viskositet stiger, falder hastigheden og kraften af strømmene.
Det følger heraf, at arten og hastigheden af bevægelsen af glassmelten i hvert specifikt ovnbad afhænger af ovnens temperaturniveau, positionen af de zoner, hvor den højeste temperatur af glassmelten udvikler sig langs længden og bredden af ovnen. ovn; ovnens størrelse og ydeevne; metoden til belastning af ladningen, som bestemmer tykkelsen og længden af ladningslaget, som afkøler glassmelten og påvirker kraften i bulkflowcyklussen; arten af adskillelsen af koge- og kogebassinerne; graden af ensartethed af opvarmning af glassmelten over overfladen og dybden, afhængigt af opvarmningsmetoden, brændernes beskaffenhed og glassmeltens gennemskinnelighed.
Forholdet n af mængden af glasmasse, der overføres ved konvektion, strømmer b/ til den genererede mængde Gu, dvs. n = = G/Gі, karakteriserer styrken af konvektionsudveksling af glasmasse og kaldes flowkoefficienten (eller Nowaki-tallet). I moderne store badeovne af plade og poleret glas er n tæt på 5, i lavtydende ovne, der fungerer uden barrierer, er n 7-8, i gennemstrømningsovne - 2-4; med undertrykt konvektiv cirkulation
Hastigheden af forskellige strømme af glassmeltning i badovne er ca. (i m/h):
Øvre langsgående strømme af bulkcyklussen. lavere langsgående strømme af bulkcyklussen. øvre langsgående strømme af produktionscyklussen (midt i ovnens kogedel)................................
I tilberedningsdelen af ovnen........................................... ........ ....
I kanalen ..................................................... ......................
Under en forhindring (på en mellemstøtte). . . lavere langsgående strømme af produktionscyklussen
I bagedelen af ovnen...................................
Krydsstrømme nær vægge (sænkning). . overflade flyder i kanalerne af lodret tegning af glasplade
Glassmeltestrømme har en afgørende indflydelse på den termiske og teknologiske fremstilling af smelter i en badeovn. Glassmelte har lav varmeledningsevne og lav gennemskinnelighed; derfor ville det uden konvektionscirkulation være umuligt at overføre varme til smeltens dybe lag. Derudover sænker bulkkonvektion rettet mod ovnens ladevæg bevægelsen af den direkte produktionsstrøm og sænker ladningens fremskridt langs overfladen af smelten i kogezonen, hvorved der skabes mere gunstige betingelser for opvarmning og indtrængning. af sigtelsen.
Imidlertid kan den positive effekt af konvektionsstrømme kun udnyttes fuldt ud, hvis de er rationelt organiseret. Det skal huskes, at strømmenes retning, kraft og hastighed afhænger af temperaturfordelingen i glassmelten, som, som det vil blive beskrevet nedenfor, ikke falder sammen med temperaturfordelingen af ovnmurværket i alle zoner. Rationel organisering af strømme kræver først og fremmest at sikre maksimal aktivitet af strømmene i bulkcyklussen. For at gøre dette er det nødvendigt at opretholde en høj temperatur på glassmelten i quelpunkt og en lavere temperatur nær læsselommen. En aktiv bulkkonvektionscyklus skabes ved elektrisk opvarmning af glassmelten i quelpunktet. Hvad angår strømmene i produktionscyklussen, holdes deres hastighed i den opvarmede del af ovnene på et moderat niveau, så glasmassen når at blive kemisk og termisk homogen. Til disse formål sænkes temperaturen af smelten i anden halvdel af ovnens kogedel efter kvelpunktet gradvist, og i begyndelsen af den hurtige afkølingszone installeres en barriere, der sænker produktionsflowet.
Samtidig skaber den udviklede cirkulation af glasmasse store vanskeligheder ved driften af badeovne. Det giver større inerti til ovnene: utilsigtet "fordærvet" glassmelte fjernes ikke straks fra poolen, men cirkulerer i den i lang tid, gradvist fortyndet. Produktionsstrømmene fører varme fra den smeltende del af ovnen til den smeltende del, derfor er der i moderne højtemperaturbadeovne tilvejebragt store smeltedele, eller der anvendes kunstig køling af glassmelten. Dette fører til en stigning i ubrugelige varmetab og en stigning i omkostningerne ved at lægge brændeovne.
Enhver ændring i bevægelsesruterne og regimet for konvektionsstrømme af glassmelte kan føre til en krænkelse af temperaturen, sammensætningen og kvaliteten af glassmelten, der kommer ind i produktionen, til en ændring i glasets produktionsegenskaber og udseendet af defekter. For normal produktion er det nødvendigt, at glasstrømmenes ruter, hastigheder og kræfter ikke ændres over tid, hvilket kun er muligt med den strengeste vedligeholdelse af konstantheden af alle ovndriftsparametre. Dette er den grundlæggende regel for drift af kontinuerlige badekarovne.
Varmeoverførselsprocesser. I driftstilstand fyldes ladningen og det knuste glas i badovne på et underlag af opvarmet smelte. Ladede kolde materialer begynder at modtage varme fra strålingen fra flammen og ovnens murværk (øverst) og fra glassmelten (nederst). På grund af ladningens meget lave varmeledningsevne - 0,25 - 0,27 W / (m-K) opvarmes dets lag hurtigt på selve overfladen, ladningen sintres ovenfra og nedefra, og derefter dækkes sinteren med en film af primært silikat smelte, gennemsyret af opløsende sandkorn og frigivne boblegasser
Den midterste del af laget varmes langsomt op og forbliver fritflydende i lang tid. På grund af dens lave massefylde (- 1000 kg/m3) er ladningen nedsænket i glassmelten med 30 - 60 mm, det vil sige, at alle processer i den foregår nær overfladen af glassmelten. Den skumagtige primærsmelte med opløsende sandkorn (kogeskum) dræner konstant fra ladningen og afslører en frisk overflade, hvorpå der igen dannes skum: ladningslaget smelter gradvist oppefra og nedefra. Når blandingen koger, adskilles den i øer omgivet af skum. Den zone i kogebassinet, hvor blandingen og kogeskummet koges, kaldes kogezonen.
Madlavningsskum er anderledes ved, at det indeholder korn af uopløst kvarts. Længere langs ovnens længde, hvor ladningen slutter, koges kvartskornene, og gasbobler forbliver i skummet. Dette er klaringsskum eller raffineringsskum; området, hvor det ligger, kaldes afklaringszonen. Raffineringsskummet, som oprindeligt er højt og tæt, fortynder og forsvinder mod slutningen af klaringszonen: overfladen af glassmelten bliver spejlagtig. Overfladen af glassmelten i den opvarmede del af ovnen er konventionelt vist i fig. 7.6.
Den samme figur viser også parametrene for varmeveksling, der forekommer i forskellige områder langs længden af den opvarmede del af ovnen. Varme fra oven
produceres af ladningen og glassmeltningen hovedsageligt (75 - 85%) på grund af strålingen fra flammebrændere og ovnens rødglødende murværk, samt gennem konvektion af bevægelige flammegasser (15 - 25%). Nedefra, fra glassmelten, modtager ladningen varme på grund af termisk ledningsevne og smeltens egen termiske stråling. Mængden af varme, der opfattes af ladningen nedefra under flammeopvarmning, er 2,5 - 3 gange mindre end ovenfra.
De termofysiske egenskaber (termisk ledningsevne, varmekapacitet, evne til at absorbere termisk stråling) af ladningen, skummet og glassmelten adskiller sig væsentligt, derfor er varmevekslingen i den smeltende del af glasovne kompleks. Frisk koldt vand har den største varmemodtageevne.
oplade; Varmeopfattelsen af madlavning og tæt raffineringsskum er det halve af kold ladning. Den åbne, rene overflade af glassmelten er i stand til at absorbere ca. 40 % af den varme, der absorberes af ladningen, da den opvarmede smelte selv afgiver varme (se kurve 1). Den stråling, der absorberes af ladningen, overføres ikke af den til glassmelteunderlaget: ladningen er et uigennemsigtigt varmeskjold. Skum er en gennemskinnelig skærm og transmitterer omkring halvdelen af den stråling, der absorberes af den, og ren glassmelte er gennemsigtig for stråling i en dybde på 100-150 mm.
Varme overføres inde i smelten på grund af det faktum, at hvert opvarmet lag af glassmelte på sin side bliver en radiator. Strømme af glassmelte spiller en vigtig rolle i processen med varmeoverførsel i ovnpoolen: cirkulerende opvarmet glassmelte overfører sin varme til de kolde lag af smelten, der vaskes af den.
Disse egenskaber af ladningen, skummet og den rene glassmeltning forklarer temperaturfordelingen af glassmelten langs ovnbadets længde (se kurver)<3, 4). Шихта не только отнимает от стекломассы теплоту, необходимую для ее физического нагрева и протекания эндотермических реакций, но и экранирует стекломассу от проникновения теплоты, излучаемой сверху. Поэтому расплав имеет самую низкую температуру вблизи загрузочного кармана, куда поступает холодная шихта, а самую высокую - в конце зоны рафинажной пены, где он хорошо прогревается и отдает мало теплоты.
Zone-for-zone temperaturerne i ovnens øvre struktur (se kurve 2) er fordelt langs ovnens længde anderledes end temperaturerne på glassmelten. Temperaturen på ovnmurværket er resultatet af den varmebalance, der er etableret i en eller anden del af ovnen. Det er højere, jo mere varme, der tilføres til dette område, og jo mindre bruges på den teknologiske proces og på at dække tab. Derfor, på trods af at der tilføres en stor mængde varme til ladekogezonen, er ovnens temperatur. murværk i denne zone er lavere end i klaringszonen: indtrængning af ladningen fjerner meget varme, og i klaringszonen er dette valg halvt så meget, og desuden udstråler det opvarmede tætte skum selv varme til det øvre ovnens vægge og tag Hvis skumlaget af en eller anden grund bliver tættere, stiger ovnens murværk i dette område, og temperaturen på smelten falder på grund af stærkere afskærmning glassmeltens temperatur og ovnmurværkets temperatur afhænger i høj grad af glassmeltens overflade. Arten af ændringen i glassmeltens temperatur og ovnmurværkets temperatur falder kun sammen i området for Det rene spejlet skal dog huske på, at i slutningen af ovnens smeltende del, hvor varmeforbruget reduceres for at afkøle glassmelten, og også yderligere i den uopvarmede smeltedel. af ovnen er temperaturen af glassmelten højere end temperaturen på murværket i ovnens øvre struktur (se. kurver 2, 3 i fig. 7.6).
Takket være bulkcyklussen af konvektionsstrømme holdes grænserne for placeringen af ladningen og tæt skum (madlavning og raffinering) i en vis afstand fra påfyldningslommen, som bestemmer længden af kogezonen. Jo længere smeltezonen er, jo mindre varme trænger ind i glassmelten, og jo sværere er det for smelten at klare og homogenisere. For at sikre konstant og høj kvalitet af glassmelten bør en sådan mængde varme derfor tilføres smeltezonen, så blandingen og det tætte skum ikke går ud over visse grænser: for eksempel i plade- og bygningsglasovne , smeltezonens længde bør ikke være mere end 50% af længden af den opvarmede del af ovnen.
Placeringen af grænserne for ladningen og skummet er den vigtigste kontrolindikator for ovnens driftstilstand. Etablerede grænser skal fastholdes. Hvis de bevæger sig mod læsselommen, vil en del af overfladen af glassmelten åbne sig, og smelten vil varme op; dette kan føre til en stigning i temperaturen af glassmelten i produktionsstrømmen, til en stigning i de dybe lag af glassmelte og deres involvering i arbejdsstrømmen; sidstnævnte er normalt ledsaget af udseendet af bobler og kemisk heterogenitet, og nogle gange af afbrydelse af produktfremstillingsprocessen. Når smeltezonen forlænges (på grund af langsommere indtrængning af ladningen og mere rigeligt skum), falder temperaturen af glassmelten; højen, der adskiller hælde- og produktionsflowcyklussen, bliver mindre udtalt. I dette tilfælde kan en del af den utilstrækkeligt klarede og homogeniserede glassmelte flyde over overfladen ind i området for produktionsflowcyklussen og komme ind i produktionen.
For at stabilisere positionen af grænserne for smeltezonen er det nødvendigt, at ladningens sammensætning, dens forhold med knust glas, måden for deres indlæsning i ovnen, såvel som mængden
Den producerede glasmasse (fjernelse) var strengt konstant. Ovnens gastilstand bør ikke ændres, og mængden af varme, der indføres i ovnen, skal svare til dens produktivitet. Når ovnens produktivitet falder, skal varmeforbruget reduceres. Ved produktion af fladt og poleret glas fjernes normalt 2800-1850-103 J for hvert kilogram reduktion i ovnens produktivitet.
Indlæsning af batch og affald. I øjeblikket bruges udelukkende mekaniske læssere til at indlæse partier og affald i badeovne; når de etablerer deres driftsformer, stræber de efter at sikre, at de fyldte materialer ikke bliver hængende i læsselommen, men ikke skubbes langt ind i ovnen. Læssere skal fordele ladningen over overfladen af glassmelten på en sådan måde, at den får den størst mulige varmemodtagende overflade og en sådan form på det belastede lag, at det resulterende kogeskum kan flyde frit.
Til disse formål belastes blandingen med den bredest mulige front i form af kamme 120 - 200 mm høje. I de senere år er bredden af læsselommerne øget til 70 % eller mere af ovnbassinets bredde; Længden på lommen afhænger af typen af læsser.
Badeovne til fremstilling af plader og bygningsglas er udstyret med bordplade og roterende læsser ZSh-S (fig. 7.7). ZSh-S læssebordene slutter med skovle, der er sænket tæt på glassmelten og har en frem- og tilbagegående bevægelse. Når man bevæger sig baglæns (fra ovnen), ankommer ladningen og det knuste glas fra skraldespandene på bordene; Under fremadslaget tømmes materialer i foderlommen og skubbes ind i ovnen. Langs lommens bredde er flere borde installeret parallelt med hinanden, med intervaller mellem dem på højst 200 mm (fig. 7.7, a Ved læsning ved et bord kommer ladningen og skrotet ind i ovnen i langsgående kamme). .
Roterende læssere (fig. 7.7, b) er designet til næsten kontinuerligt at indlæse ladningen, der ligger på underlaget fra affaldet, i ovnen. For at opnå dette har hver læsser to separate tragte og to rotorer (en til kamp, den anden til ladning) med roterende sektorfødere under dem. To roterende læssere er installeret langs lommens bredde. Længden af lommerne øges, da der for at tilføre affald under ladningslaget kræves en åben overflade af lommen med en længde på mindst 1200 mm.
|
|
Påfyldning af partiet med en bred front på underlaget fra affaldet, udført af roterende læssere, gør det muligt at øge mængden af varme, der opfattes af partiet fra oven, og sikrer præcis, kontinuerlig proportionering af parti og affald.
Driftsrytmen af mekaniske læssere styres af niveaumålere - specielle enheder til måling og opretholdelse af et konstant niveau af glassmeltning i ovnbassinet. Udsving i niveauet er tilladt inden for meget begrænsede grænser, da de forårsager ændringer i glasdannelsesforholdene og intensiv ødelæggelse af ildfaste materialer; det specificerede niveau opretholdes med en nøjagtighed på ±0,2 mm. For at gøre dette, baseret på et signal fra niveaumåleren, ændres hastigheden på bordlæssernes borde eller rotationshastigheden på de roterende foderautomater under kontinuerlig drift af læsserne.
Niveaumålere er flydende, elektrisk kontakt, optiske osv. Ved fremstilling af glasplader bruges hovedsageligt "pecking" elektriske kontaktniveaumålere med et vandkølet håndtag, der bærer en lodret platinelektrode, der kontinuerligt bevæger sig op og ned. Signalet fra elektroden opstår i det øjeblik, elektroden kommer i kontakt med glassmelten, da der tilføres en lille strøm til elektroden.
Termisk tilstand af ovnen. Det termiske regime er kendetegnet ved det samlede forbrug af brændstof og luft, deres fordeling blandt ovnbrænderne og temperaturniveauet for ovnens murværk og glassmeltning langs ovnens længde. Temperaturen på glassmelten er af særlig betydning for den teknologiske proces, men på grund af vanskelighederne ved at måle den, er vi styret af temperaturen på ovnmurværket. Undtagelsen er temperaturen af glassmelten i blandings- og produktionsdelene, som er den vigtigste kontrolparameter og skal holdes strengt konstant. Temperaturen på glassmelten i læsselommen styres også (250 - 300 mm under smelteniveauet): i flade glasovne skal den være mindst 1200 °C.
Ved opsætning af termiske forhold indstilles de af værdien af den maksimale temperatur af ovnmurværket, temperaturen af glassmelten i smelte- og arbejdsdelene og placeringen af grænserne for ladning og skum ved en given ovnproduktivitet. Placeringen af grænserne fastlægges ved at vælge det nødvendige brændstofforbrug i kogezonens brændere, hvor den største mængde varme forbruges. En stor mængde varme tilføres også til den tætte skumzone (madlavning og raffinering) for at skabe en udtalt maksimal temperatur på glassmelten. Samlet brændstofforbrug i brænderne i koge- og klaringszonerne
niya bør være 75 - 85% af dets samlede forbrug til ovnen.
Den maksimale temperatur på ovnmurværket svarer til den tætte skumzone. I moderne ovne opvarmet med gas holdes den maksimale temperatur inden for området 1560-1580 ° C, og i ovne opvarmet med flydende brændstof - 1550 + 10 ° C.
Jo højere temperatur glassmelten er i smeltezonen, jo mindre brændstof forbruges i de sidste et eller to par brændere. Hvis det for at opretholde en given temperatur på glassmelten i blandeskålen i disse brændere er nødvendigt at forbruge meget brændstof, så tilføres der ikke nok varme til smeltezonen. I denne tilstand kan der forekomme gasbobler i glassmelten, og dens temperaturensartethed kan blive forstyrret. Øget brændstofforbrug i de sidste par brændere (for at opretholde den indstillede temperatur på smelteren) er påkrævet, hvis ovnen er udstyret med halmov-lommer eller barrierer mod gasmiljøet og glassmeltning. Dette gøres dog ikke ved at omfordele gasstrømmen mellem brænderne, men ved at øge den samlede gasstrøm til ovnen.
Luft til forbrænding af brændstof i moderne badeværelsesovne tilføres tvangsmæssigt af en ventilator i et strengt fastlagt forhold til det samlede brændstofforbrug. Det samlede forbrug og forbrændingsforbrug af brændstof og luft er de vigtigste kontrolindikatorer for ovntilstanden. Brændernes omtrentlige brændstofforbrug i procent af det samlede forbrug er vist i fig. 7.6.
Temperaturen af glassmelten og ovnmurværket på dets sider skal være den samme; derfor bør den samme gas- og luftstrømningshastighed i modsatte brændere i ovnen nøje overholdes.
Gastilstand. I kontinuerlige badovne opretholdes et vist tryk og sammensætning af gasmiljøet. Ovne skal være godt forseglet. Ved glasmasseniveau skal gastrykket være let positivt.
I individuelle brændere langs ovnens længde etableres et vist forhold mellem brændstof- og luftforbrug. Dette forhold er karakteriseret ved overskydende luftkoefficient a, defineret som forholdet mellem det volumetriske oxygenindhold og de brændbare brændgasser.
Første-anden tredje-fire - femte og brænderzoner lodrette brændere næste brænderzoner brænder brændere
1,03-1,05 1,08-1,1 1,15-1,25
Accepteret 10 % mere end for naturgas
Ved smeltning af meget gennemsigtigt glas i alle brændere i kogezonen skal a være 1,1 - 1,15.
Koefficienten for overskydende luft under forbrænding har stor indflydelse på brænderens temperatur og lysstyrke (emissivitet). Hvis brændstof og luft kom ind i ovnen perfekt blandet, ville den højeste forbrændingstemperatur svare til den teoretiske luftstrømshastighed, dvs. a = 1. Men i praksis er blandingen af brændstof og luft ikke ideel, derfor svarer de højeste temperaturer for naturgasforbrænding til en værdi lidt højere end den teoretiske.
En fakkels emissivitet afhænger hovedsageligt af koncentrationen af varme mikroskopiske partikler af sodkulstof suspenderet i den. Jo mindre a, jo større antal. Men for samtidig at realisere brænderens maksimale lysstyrke og dens højeste temperatur, bør a være 1,05-1,06 for naturgas og 1,06-1,07 for brændselsolie. Under disse forhold kan den største mængde varme opnås fra faklerne.
Opretholdelse af konsistens. Ved fremstilling af glasplader (vindue og poleret) bør glassmeltningens temperatur i den arbejdende del af ovnen, målt ved hjælp af et termoelement, ikke afvige med mere end ±1 °C; Den daglige ændring i glastæthed ved brug af den frie deponeringsmetode bør ikke overstige ±0,0005-0,0007 g/cm3. For at gøre dette er det nødvendigt at opretholde strengt konstante sammensætninger af glas og ladning, forholdet mellem ladning og affald i ovnbelastningen, ovnens produktivitet og alle kontrolparametre for regimet, især placeringen af grænserne for smeltezonen.
Korrektionen af brændstofforbruget, der kræves, når ovnens produktivitet ændres, er specificeret for hver enkelt ovn. Udsving i ovnens murværkstemperatur er tilladt: ±10 °C i smeltezonen og ±5 °C i området af den rene glasoverflade.
Ovnens produktivitet skal være konstant over tid og den samme på siderne for at undgå forvrængning i positionen af kogezonens grænser. Til
For at undgå lejlighedsvise udsving i ovnens temperatur bør konstante betingelser for varmeoverførsel fra ovnmurværket til det ydre miljø opretholdes. Derfor bør kold eller varm luft ikke trænge ind omkring glassmelteovne, regeneratorer, produktionsanordninger og under bunden af ovnene.
En ændring i forholdet mellem divalent og trivalent jern i glassmelten, samt det totale indhold (FeO + Fe2Os), medfører en ændring i transmissionen af termiske stråler fra glassmelten og som følge heraf smeltens temperatur. . For at stabilisere disse parametre tilsættes rent jernoxid specielt til ladningen, og konstanten af Fe0/Fe203-forholdet opnås ved at opretholde den specificerede ovntilstand. I moderne glasproduktion opretholdes ovntilstanden automatisk. Automatisering kan dog ikke eliminere ulemperne ved tilstanden, så den bør bruges, når ovntilstanden er fuldt udviklet og konfigureret.
Ved smeltning af glas i badeovne er det nødvendigt at overvåge ladningens og skummets tilstand, placeringen af grænserne for smeltezonen, arten af flammebrænderne samt kvaliteten af glassets indtrængning og klaring. masse i prøver udtaget for enden af den smeltende del af ovnen ved hjælp af en skesonde.
Under normal, aktiv madlavning smelter ladningen straks efter den kommer ud af ladelommen. Store bobler af gasformige reaktionsprodukter frigives langs periferien af kamme eller øer i ladningen. Ved kogning af en ladning indeholdende natriumsulfat og et reduktionsmiddel bør der ikke være nogen frigivelse af alkalier eller udseendet af tæt kogeskum med indeslutninger af Si02 i form af cristobalit i kogezonen og videre. Hvis de vises, skal du kontrollere indholdet af fugt, sand, sulfat og reduktionsmiddel i ladningen og justere dem om nødvendigt; hvis ladningen er af dårlig kvalitet, stoppes den med at føre den ind i ovnen. Det er også nødvendigt at kontrollere og om nødvendigt justere varme- og gasforholdene i kogezonen.
Raffineringsskum (fast eller i form af løse flager) skal have en klar afgrænsning, hvorefter overfladen af glassmelten skal være spejlagtig. Hvis der kommer en tynd skumfilm på en ren overflade, betyder det, at dannelsen af bobler fortsætter i glassmelten, som ikke kan komme ud af smelten, fordi glassmeltens overflade har en lav temperatur (evt. pga. luftlækager) . I dette tilfælde
I te er det nødvendigt at tilføre mere varme til ladningsområdet og tæt skum for at forbedre klaringen af glassmelten, kontrollere om positivt tryk opretholdes i ovnen på niveau med glassmelten, og om der er luftlækager i ovnen eller blæser den ud af hornene på det ildfaste kølesystem. Alle observerede afvigelser fra normen bør elimineres.
Det er nødvendigt at overvåge fordelingen af ladningen på tværs af ovnens bredde for at forhindre ophobning af ladning og skum på den ene side, mens overfladen af glassmelten er åben på den anden. Med dette fænomen opstår en skævhed i placeringen af grænserne for ladningen og skummet, hvilket fører til forskellig opvarmning af glassmelten langs bredden af arbejdsstrømmen. Forskydningen skyldes oftest den lave temperatur i ovnen og glassmeltningen på den side, hvor ladningen samler sig, men i nogle tilfælde opstår fejljusteringen på grund af forkert installation af læsserne, eller når de arbejder i forskellige tilstande (mere ladning er tilføres til den ene side af ovnen end til den anden). Betjeningen af læsserne skal kontrolleres og justeres, og vigtigst af alt skal ovnens termiske forhold justeres. For at udligne temperaturen på ovnens sider skal du udligne brændstof- og luftforbruget i de modstående brændere samt vakuum og temperatur på regeneratordyserne.
Når du observerer flares, skal du kontrollere deres længde og udseende. Gasstråler fra dyser placeret i kinderne eller i brænderens tand (med lavere gasforsyning) skal mødes i indgangsplanet og danne en kontinuerlig brænder. Sidstnævnte skal dække hele ovnens bredde og i kogezonen bør spredes så tæt som muligt på overfladen af ladningen og det tætte koge- og raffineringsskum. Faklernes flammer må ikke flyve ind i flammerne på de modsatte brændere, og de bør heller ikke røre ved glassmeltens rene spejl. Det skal være let og jævnt lysende: med mangel på luft er faklen lang og mørk, med et overskud, gennemsigtig og kort; hvis brændstof og luft er dårligt blandet, er mørke striber eller pletter synlige på brænderen.
Betingelserne for udsugning af røggasser har stor indflydelse på badeovnes gas- og termiske forhold. Hvis der er mangel på træk i en brænder, hvirvler flammebrænderen på den udgående side, hvirvler, stiger til taget, varmeoverførslen fra den falder, og temperaturen på regeneratoren og kanalerne falder; brænderen kan blive skæv og blive trukket ind i den tilstødende brænder, hvilket forårsager en "skævhed" i dysernes temperatur og temperaturinhomogenitet i glassmelten. Derfor er det meget vigtigt, udover visuel observation af blusset, konstant at overvåge temperaturerne i regeneratorerne og røgkanalerne.
Den korrekte proportionering af brændstof og luft overvåges ved at analysere røggasserne for hver ovnbrænder; om nødvendigt justeres luftstrømmen i individuelle brændere. Kvaliteten af blandingen afhænger af brændernes design, metoder til at tilføre brændstof til luftstrømmen, gas- og lufthastigheder. Ved opvarmning af ovne med naturgas afhænger dens hastighed af gasdysens diameter, derfor bruges dyser med større diameter med øget gasstrøm til at skabe den nødvendige hastighed. Ved opvarmning af en ovn med flydende brændsel er god forstøvning af brændstoffet nødvendig for at opnå en god brænder. Derfor er det nødvendigt nøje at observere de specificerede parametre såsom brændstoftemperatur, brændstof og sprøjtetryk foran injektoren, samt overvåge tilstanden og renheden af injektordyserne.
Metoder til overvågning af ovntilstande og tilstandsstyring. Glassmelteovnenes tilstand overvåges kontinuerligt (stationært) og periodisk. Automatiske kontrolsystemer til ovntilstande fungerer på basis af stationær kontrol.
Mål løbende:
A) glassmelteniveau med en niveaumåler;
B) brændstof- og luftforbrug for ovnen som helhed og for dens zoner ved hjælp af målemembraner og volumetriske sensorer og for individuelle brændere, dyser og dyser ved hjælp af samme midler og dispensere (til flydende brændsel);
C) temperatur af ovnvæggene ved anvendelse af strålingspyrometre eller gennem termoelementer; temperaturen på taget i kogedelen ved hjælp af ikke-gennemgående termoelementer, i kogedelen af ovnen og i produktionskanalerne ved hjælp af gennemgående termoelementer; temperaturen af glassmelten i hele ovnen ved hjælp af gennemgående termoelementer placeret i væggene og i bunden af ovnbassinet og produktionskanaler; temperaturen af regeneratorerne ved hjælp af strålingspyrometre monteret på toppen af dyserne og termoelementerne i udløbskanalerne til regeneratorsektionerne; temperatur i skorstene ved hjælp af termoelementer placeret bag røg-luftventilerne, foran spjældene og i bunden af skorstenen;
D) tryk af gasmediet i opvarmningsdelen af ovnen ved hjælp af en mikrotrykmåler; vakuum bag trimmeportene foran reguleringslågen ved trækmåleren; tryk af brændstof og luft, der leveres til hele ovnen og til individuelle brændere af trykmålere.
Alle stationære overvågningsenheder arbejder med registrering af aflæsninger.
Mål med jævne mellemrum:
A) brændstof- og lufttemperatur ved hjælp af kviksølv- og modstandstermometre;
B) vakuum i bunden af skorstenen med en trækmåler;
C) sammensætningen af røggasser i de vandrette kanaler af alle brændere (en gang hver anden dag) ved hjælp af en bærbar gasanalysator af Orsa-typen med et gasindtagsrør-køleskab. Periodisk overvågning omfatter også systematisk planlagte kontroller af driften af stationære instrumenter og tilstanden af målemembraner. Resultaterne af periodisk overvågning registreres i værkstedets vagtjournal, samt data om belastning af ladning og affald, resultater af kemiske analyser af ladning og glas, oplysninger om placeringen af grænserne for ladningen og skummet og kvaliteten af glassmelteprøver.
Ovne til fremstilling af pladevinduer og poleret glas er i øjeblikket udstyret med systemer og midler til automatisk kontrol af tilstande. Oplysninger om de aktuelle parametre for ovntilstanden, akkumuleret og behandlet af en computer, tjener som det indledende signal til ændring af brændstof- og luftforbruget og skorstenens vakuum, så de svarer til de specificerede. I øjeblikket betjener glassmelteovne automatiske systemer til at overføre flammens retning, påfyldning af ladning og affald, opretholde konstant brændstofforbrug og forholdet mellem brændstof og luft samt konstant gastryk i den smeltende del af ovnen og kogningen glassmeltemetode (hvis brugt). For at sikre, at gastrykket i ovnens glasdel ikke ændres, anvendes kunstig luftindsprøjtning i henhold til et signal fra et termoelement installeret i glassmelten i ovnens produktionsrum. Et konstant forhold mellem brændstof og luft opretholdes ved at regulere mængden af den indkommende luft, mens der foretages korrektioner for temperaturen af gassen og luften, da dens udsving forårsager ændringer i deres densitet, dvs. specifikke volumener.
Processen med overgang af en pulveragtig ladning til glasmasse, når den opvarmes, ledsages af komplekse fysiske og kemiske omdannelser og finder sted i flere trin. De vigtigste af dem er;
silikatdannelse, glasdannelse, afgasning (klaring), homogenisering og smeltning af glassmelte. I det første trin - silikatdannelse - når ladningen opvarmes til 800-900 °C, fordamper ladningens fugt, kuldioxid- og sulfatsaltene af calcium, magnesium og natrium dissocieres med frigivelse af gasformige produkter (CO2, S02). og H20), interaktion mellem ladningens komponenter med dannelsessilikaterne, i hvilket tilfælde en flydende fase opstår på grund af smeltningen af sodavand og eutektiske blandinger, og ladningen bliver til en sintret masse.
På det tredje trin - afgasning - når temperaturen stiger til 1400-1500°C, på grund af et fald i glassmeltens viskositet til 10 Pa-s, sker dens afgasning og klaring, mens der etableres en ligevægt mellem de opløste gasser og glasset smelter, og de mindste gasbobler holder op med at være synlige. Denne fase tager længst tid, da gasser fjernes fra glasmassen langsomt.
På det fjerde trin - homogenisering - sker gennemsnittet af sammensætningen af glasmassen på grund af intensiv blanding af luftbobler, der stiger til overfladen, hvilket er nødvendigt for fremstilling af glasprodukter. Homogeniseringsprocessen foregår parallelt med afgasningen, men tager lidt længere tid.
I det sidste trin af glassmeltningen - smeltningen af glassmelten - er der et ensartet fald i dens temperatur med 200-300 ° C. Dette trin er en forberedende operation til fremstilling af glassmelte. Ved fremstilling af glas skal glasmassens viskositet være mindst 100 Pa-s, hvilket svarer til en temperatur på 1150-1200 °C.
Til glassmeltning anvendes batchovne (gryde- og badovne med lille kapacitet) og kontinuerlige ovne (badovne med høj kapacitet). I batchovne forekommer alle faser af glassmeltning i det samme arbejdsvolumen sekventielt efter hinanden (på forskellige tidspunkter), og i kontinuerlige badovne forekommer alle glassmelteprocesser samtidigt, og hver af dem svarer til en vis del af arbejdsvolumenet af ovnen.
I glasindustrien er badovne af forskellig udformning og størrelse (6.3) meget udbredt, afhængig af glassets sammensætning, produktionsmetode, produktivitet osv. Ifølge metoden til at overføre varme til glassmelten skelnes badovne. : flammeovne med forskellige flammeretninger, elektriske og flamme-elektriske, hvori kombinerer topflammeopvarmning med dyb elektrisk opvarmning af glassmelten. Brugen af elektriske ovne til smeltning af glas er baseret på egenskaben ved glassmeltning ved høje temperaturer (over 1000-1100 ° C) til at lede elektrisk strøm med frigivelse af varme.
Kontinuerlige badeovne bruges til at smelte og producere plader, sektioner, containere, service og andet glas. De er udstyret med mekaniske læssere og automatiske kontrol- og reguleringssystemer. Egenskaber ved glassmeltning i kontinuerlige badovne er den konstante bevægelse af ladningen og glassmelten fra ladedelen til arbejdsdelen samt smeltningen af glassmelten i overfladelagene.
Bassinerne til badeovne kan varieres i design, men i ethvert bassin er der zoner til lastning, glassmeltning, klaring, nedkøling og produktion, hvor et bestemt temperaturregime opretholdes (6.4). Den maksimale temperatur (1450-1500°C) af glasmassen er i begyndelsen af klaringszonen, placeret i den midterste del af smeltebassinet. Regulering af glassmeltetilstanden lettes ved at opdele ovnbassinet med massive eller gitterskillevægge (skærme), barrierebåde osv., hvilket blokerer vejen for ukogt glassmeltning.
For at opretholde et konstant niveau af glassmeltning i poolen for at sikre korrekt strømforsyning til produktionsmaskinerne og forhindre for tidlig ødelæggelse af poolens ildfaste materiale, fyldes batchen i badovnen på en kontinuerlig måde. Efter smeltning og klaring kommer glassmelten ind i glasdelen og derefter ind i produktionskanalerne, der fører til under-maskinens kamre. Bevægelsen af glassmelte i pools opstår på grund af den kontinuerlige produktion af glas, forskellige tætheder af kogt og ubehandlet glassmeltning og temperaturforskelle langs poolens længde og bredde, hvilket fører til fremkomsten af konvektionsstrømme.
Til smeltning af glasplader anvendes som regel højkapacitets kontinuerlige regenerative ovne (op til 250 tons glassmelte pr. dag) med en tværgående flammeretning, adskilt mellem smeltende og arbejdsdele af spærrebåde. I elektriske og flammeelektriske ovne udføres glassmeltning også i flere trin (som i flammeovne), men alle processer forløber sekventielt i lodret retning, og som følge af stærke konvektionsstrømme forløber smelteprocessen mere intensivt. Effektiviteten af elektriske ovne er 3-5 gange højere end for flammeovne, på grund af bedre udnyttelse af varme og reducerede varmetab er den specifikke glasfjernelseshastighed høj - 1200-3000 kg/m2 dag.