Naše podjetje razvija projekte električnih talilnih peči za taljenje stekla različnih znamk, bazalta, frite, ... Zanje izdelujemo vso nestandardno opremo (elektrode, hladilnike, nakladalce in odpadke). Peči zaženemo, postavimo in pripeljemo v delovne načine. Predstavljamo vam nekaj možnosti električnih pečic:
Električna peč s kapaciteto 24 ton/dan za taljenje embalažnega stekla
Avgusta 2012 je v Tokmoku (Kirgiška republika) v podjetju Chui-Glass v skladu s projektom CJSC NPC Steklo-Gaz začela delovati električna peč z zmogljivostjo 24 ton/dan za stekleno embalažo.
Kvadratno posodo za kuhanje peči ogreva 12 spodnjih elektrod iz molibdena, ki se nahajajo v vogalih.
Električna peč za taljenje stekla ima odstranljivo streho. Nalaganje polnila in odpadkov se izvaja s posebnim nakladalnikom po celotni površini kuhalnega dela. Peč ima dva podajalnika taline stekla, za posredno segrevanje katerih se uporabljajo grelci iz silicijevega karbida.
Predvidena moč električnega ogrevanja je 1000 kVA, dejanska moč je 850-900 kVA.
Specifični odvzem z 1 m2 kuhalne površine je 2500 kg.
Peč so zagnali strokovnjaki JSC NPC Steklo-Gaz. Kot so pokazala zagonska dela, se lahko produktivnost peči giblje od 15 do 30 ton/dan brez spremembe kakovosti stekla.
Električna peč za kuhanje emajla s kapaciteto 1,0 t/dan
TEHNIČNE LASTNOSTI:
Produktivnost - 1 t / dan;
Dimenzije:
dolžina - 2,8 m
širina - 1 m
višina - 2,1 m
Specifično odstranjevanje taline - 1000 kg / m2 na dan;
Poraba električne energije - 160 kW;
Vrsta elektrod - molibden;
Zgornje ogrevanje - silitovye grelniki
Peč za taljenje sortiranega brezbarvnega stekla
TEHNIČNE LASTNOSTI:
Produktivnost peči - 1,5 tone / dan;
Specifična hitrost odstranjevanja stekla - 2143 kg / m2 na dan;
Površina kuhalnega bazena je 0,7 m2;
Globina kuhalnega bazena je 1 m;
Površina proizvodnega bazena je 0,72 m2;
Globina proizvodnega bazena je 0,4 m;
Način izdelave: ročni;
Poraba tekočega goriva za ogrevanje proizvodnega bazena je 15 kg/uro;
Poraba za ogrevanje digestirnega bazena za valjenje je 80 kg/uro;
Elektrika - 1ph, 380 V, 50 Hz;
Moč električnega ogrevalnega sistema za kuhalni bazen je 100 kW;
Specifična poraba tekočega goriva na 1 kg steklene taline - 0,24 kg / kg;
Specifična poraba električne energije na 1 kg taline stekla je 1,6 kW/kg;
Učinkovitost peči (skupaj) - 16%;
Učinkovitost kuhalnega bazena - 43,6%
Električna peč za taljenje kristalov s kapaciteto 3 tone/dan
TEHNIČNE LASTNOSTI:
Produktivnost peči - 3 tone / dan;
Dimenzije:
Dolžina - 5 m
Širina - 3,4 m
Višina - 4,2 m
Specifična hitrost odstranjevanja stekla - 2220 kg / m2 na dan;
Poraba energije - elektrika, 1ph, 380 V, 50 Hz;
Poraba električne energije - 150 kW;
Število elektrod iz kositrovega oksida - 28;
Poraba plina za ogrevanje proizvodnega bazena - 14,5 kubičnih metrov / uro
Električna peč za taljenje borosilikatnega stekla
TEHNIČNE LASTNOSTI:
Dimenzije:
Dolžina - 4,25 m
Širina - 2,7 m
Višina - 3 m
Specifična hitrost odstranjevanja stekla - 1500 kg / m2 na dan;
Poraba energije - elektrika, 1ph, 380 V. 50 Hz;
Poraba električne energije - 540 kW;
Število molibdenovih elektrod
plošče - 12
palice - 6
Najvišja temperatura kuhanja - 1600 stopinj C;
Proizvodna temperatura - 1400 stopinj C;
Poraba hladilne vode - 7 kubičnih metrov / uro;
Trdota hladilne vode - do 2,5 mEq/l
Električna peč za taljenje kristalov s kapaciteto 6 ton/dan
TEHNIČNE LASTNOSTI:
Produktivnost peči - 6 ton / dan;
Dimenzije:
Dolžina - 6 m
Širina - 4,2 m
Višina - 5,3 m
Specifična hitrost odstranjevanja stekla - 2560 kg / m2 na dan;
Poraba energije - elektrika, 1ph, 380 V, 50 Hz;
Poraba električne energije - 326 kW;
Število elektrod iz kositrovega oksida - 44 kosov;
Poraba plina za ogrevanje proizvodnega bazena - 54 kubičnih metrov/uro
Električna peč za taljenje embalažnega stekla s kapaciteto 25 ton/dan
TEHNIČNE LASTNOSTI:
Produktivnost peči - 25 ton / dan;
Dimenzije:
Dolžina - 9,3 m
Širina - 4 m
Višina - 4,5 m
Specifična hitrost odstranjevanja stekla - 2500 kg / m2 na dan;
Poraba energije - elektrika, 1ph, 380 V, 50 Hz;
Poraba električne energije - 1200 kW;
Vrsta elektrod - molibden
Šaržna steklarska peč za ročno proizvodnjo steklene taline
Peč je namenjena kuhanju borosilikatnih, svinčenih, barvnih in brezbarvnih natrijevih kalcijevih silikatnih stekel. Da bi dobili homogeno stekleno maso, so v zasnovi peči predvidene elektrode. Poleg tega je peč opremljena z nastavljivim odvodom taline, ki omogoča spreminjanje sestave stekla brez zamenjave ali pomivanja lonca. Pri kuhanju borosilikatne taline se drenaža uporablja kot drenaža za odstranjevanje viskoznih spodnjih plasti, ki zmanjšujejo kakovost proizvedenih izdelkov.
Konstrukcijsko je peč sestavljena iz bazena iz bakorskega ognjevzdržnega materiala v obliki poliedra, sistemov ogrevanja, avtomatizacije in krmiljenja, električnega ogrevanja, dovoda zraka za zgorevanje goriva in nastavljivega odvoda taline.
Produktivnost peči - 500 - 1500 kg / dan;
Dimenzije:
Premer - 2120 mm;
Višina - 2800 mm
Električna peč za kuhanje bazalta s kapaciteto 70 kg/uro
TEHNIČNE LASTNOSTI:
Produktivnost peči - 70 kg / uro;
Dimenzije:
Dolžina - 2,75 m
Širina - 1,3 m
Višina - 1,25 m
Specifična hitrost odstranjevanja stekla - 2240 kg / m2 na dan;
Poraba energije - elektrika, 1ph, 380 V, 50 Hz;
Poraba električne energije - 150 kW;
Število molibdenovih elektrod - 6 kosov;
Število lanatermalnih grelnikov - 30 kosov.
Rekuperativna peč z dodatnim električnim ogrevanjem za taljenje bazalta s kapaciteto 650 kg/uro
To peč smo zasnovali mi in jo leta 2007 lansirali v Kazanu. Za pospešitev taljenja bazalta so v talilni bazen namestili štiri spodnje elektrode. Metoda zgornjega oskrbe z gorivom je bila izbrana z uporabo edinstvenih gorilnih naprav z ravnim plamenom GPP-5. Polnilniki surovin v peč vibrirajo, da natančno vzdržujejo nivo taline v peči. Zračni grelnik se uporablja za segrevanje zgorevalnega zraka na 300 stopinj. Talina iz te peči je bila uporabljena za izdelavo bazaltne izolacije v obliki zastirk.
Dimenzije pečice:
Dolžina vključno s podajalnikom - 8 m;
Širina - 3 m;
Višina peči je 2,5 m.
Specifično odstranjevanje taline - 1500 kg / m2 na dan;
Poraba električne energije - 250 kW.
Izum se nanaša na steklarsko industrijo, zlasti na metode taljenja stekla.
Znana je metoda taljenja stekla v pečeh za taljenje stekla (Avtorsko spričevalo ZSSR št. 755757, razred C03B 5/00) z nalaganjem polnila v peč za taljenje stekla in prehodom vseh stopenj taljenja stekla (tvorba silikata in tvorba stekla, bistrenje in homogenizacija, steklo) z razmerjem volumnov proizvedene steklene mase proti staljeni stekleni masi 1:(4÷5).
Slabosti tega načina taljenja stekla so:
Visoka poraba energije za vzdrževanje zahtevane temperature taline, ki ni vključena v proizvodnjo, ki se nahaja pod vreliščem,
Prisotnost močnih konvekcijskih tokov steklene taline, ki vodijo do prenosa znatnih količin toplote iz kuhalnega dela peči v mešalni del,
Dolgotrajnost procesov nastajanja stekla, homogenizacije in bistrenja taline,
Pomembne dimenzije peči za taljenje stekla, potrebne za izvajanje te metode
Izvajanje postopkov taljenja stekla pri visokih temperaturah, ki v nekaterih primerih presegajo delovne temperature sodobnih ognjevzdržnih materialov,
Slabosti te naprave za taljenje stekla so:
Prisotnost v bazenu peči odvečne količine steklene taline, ki ne sodeluje v proizvodnem toku;
Konvekcijski tokovi steklene mase, ki se tvorijo v bazenu peči, prenašajo pomemben del toplote iz cone homogenizacije in bistrenja v cono hlajenja, kar vodi do izgub in dodatne porabe toplote;
Intenzivna obraba ognjevzdržnih materialov zaradi izpostavljenosti visoki temperaturi plinskega gorilnika.
Znana je metoda taljenja stekla (Avtorsko potrdilo ZSSR št. 481551, razred C03B 5/00) z organiziranjem šaržnega taljenja na nagnjenem pladnju, tvorjenjem stekla, pregrevanjem steklene taline v neposrednem toku do viskoznosti 2,5-3,5 m sek/m 2, povprečenje s prisilnim mešanjem, bistrenje in ohlajanje taline ter taljenje stekla poteka v tankem sloju.
Tehnične težave pri organizaciji mešanja steklene taline v tanki plasti;
Povečana hlapnost komponent polnjenja in taline pri izpostavljenosti visokim temperaturam;
Intenzivna visokotemperaturna korozija ognjevzdržnega zidu peči.
Najbližja zahtevani metodi je metoda taljenja stekla (Evrazijski patent št. 004516, razred C03B 5/00) s pripravo fino zmlete mešanice polnila in povratnega odpadka, zbijanjem mešanice, nalaganjem v steklarno peč in kuhanjem na nagnjen pladenj v neprekinjenem neposrednem monohomogenem toku z zaporednim prehodom vseh stopenj taljenja stekla pri temperaturah, znižanih za 100-200 °C.
Slabosti tega načina taljenja stekla so:
Nezadostno bistrenje steklene mase zaradi visoke viskoznosti taline pri nizki temperaturi taljenja;
Intenzivna obraba ognjevzdržnih materialov zaradi izpostavljenosti visoki temperaturi plinskega gorilnika,
Povečana hlapnost komponent polnjenja in taline, ko so izpostavljeni visokim temperaturam plinskega gorilnika, kot tudi njihovo odnašanje z izpušnimi plini;
Cilj zahtevane metode taljenja stekla je pridobitev industrijskih stekel visoke homogenosti.
Problem je rešen na naslednji način.
Surovine so podvržene skupnemu finemu mletju in stiskanju. Kuhanje nastale mešanice poteka na nagnjenem pladnju v neposrednem monohomogenem toku, pri čemer zmes zaporedno prehaja skozi vse stopnje kuhanja, ko se premika vzdolž dolžine peči. Poleg tega se na vsaki stopnji kuhanja s popolno ali delno ločitvijo atmosfere peči in steklene taline ohranjajo njihovi temperaturni pogoji:
prva stopnja - tvorba silikata, poteka v pogojih gradientnega segrevanja (po dolžini cone peči) od 200-600 do 700-1400 °C, z največjo hitrostjo segrevanja od 5 do 20 °C na minuto,
druga stopnja - tvorba stekla, poteka pri temperaturi 800-1500 ° C,
tretja stopnja - bistrenje in homogenizacija, se izvaja pri temperaturi 800-1600 ° C, po potrebi se zateče k prisilnemu bistrenju taline z ustvarjanjem vakuuma do 50 Pa, s črpanjem plina iz atmosfere peči,
četrta stopnja - hlajenje, se izvaja pri temperaturi 800-1500 ° C.
Taljenje stekla se izvaja z električnim ogrevanjem, ki preprečuje stik steklene taline ali atmosfere peči z grelnimi elementi, za katere so grelni elementi nameščeni znotraj obloge peči.
Fino mletje naboja po eni strani vodi do povečanja njegove kemične aktivnosti (zaradi povečanja deleža površinsko nekompenziranih vezi in števila strukturnih napak v njegovih komponentah). Po drugi strani pa s skupnim mletjem dosežemo visoko stopnjo mešanja komponent šarže, kar zagotavlja, da se pomemben delež procesa homogenizacije prenese iz peči v fazo priprave šarže. Posledično ima steklena mešanica po operaciji finega mletja homogenost na mikroravni, povečano kemično aktivnost in sposobnost kuhanja.
Operacija stiskanja je potrebna, da se prepreči razslojevanje, prašenje in izguba polnila med transportom in nalaganjem v peč za taljenje stekla. Poleg tega stiskanje naboja med postopkom stiskanja spodbuja tesnejši stik njegovih komponent, kar intenzivira njihovo interakcijo.
Postopno segrevanje polnila v prvem območju peči zagotavlja zaporedni prehod vseh kemičnih reakcij med njegovimi komponentami, vključno s tistimi reakcijami, med katerimi se sproščajo plinaste snovi. Nujno je, da reakcije s sproščanjem plinov potekajo pri temperaturah pod temperaturami aktivne tvorbe taline. Polnitev je treba segrevati s hitrostjo dviga temperature, ki ne povzroča penjenja briketa, z drugimi besedami, ne vodi do zadrževanja odvečne količine plina v sintranju, ki ovira bistrenje. Ker imajo fino zmleti delci ognjevzdržnih komponent (kremen, aluminijev oksid itd.) povečano topnost, se stopnja steklanja izvaja pri 100-200 °C nižji temperaturi kot pri polnjenju tradicionalne granulometrije. Pri visoki viskoznosti taline poteka bistrenje prisilno pod vakuumom. Med taljenjem se je priporočljivo izogibati turbulentnemu gibanju steklene taline, saj v nasprotnem primeru obstaja možnost nastanka različnih nehomogenosti.
Primer konkretne izvedbe metode.
Komponente steklene šarže: 61,75 mas. % SiO 2, 20,75 mas. % Na-CO 3, 17,5 mas. % CaCO 3, se dovajajo v planetni mlin, kjer se navlažijo do 50 mas. % vode in izpostavijo na skupno mletje toliko časa, da zagotovimo, da ima najmanj 50 % komponent polnila velikost, ki ne presega 10 mikronov. Mlin mora imeti oblogo in mletje na osnovi SiO 2. Ta način mletja naboja vključuje prilagajanje naboja ob upoštevanju mletja materiala obloge in brusnega medija. Nastalo zlizno maso zlijemo na kovinske pladnje in sušimo v tunelski peči pri temperaturi 250°C, pri čemer se samozgošči v brikete. Posušeni briketi se po tekočem traku dovajajo v nakladalno napravo in nato v prvo cono poševnega korita steklarske peči. Poleg tega se celoten postopek taljenja stekla izvaja na zgornjem pladnju. Toplota, ki je potrebna za proces taljenja, se dovaja z električnim ogrevanjem, ne da bi steklo ali atmosfera v peči prišla v stik z grelnimi elementi. Da bi to naredili, so grelni elementi nameščeni znotraj obloge peči. Hitrost dviga temperature pri premikanju briketov po prvi coni nagnjenega pladnja (maksimalna hitrost segrevanja materiala) je 10°C na minuto, kar ne povzroča penjenja briketov. Na začetku območja se temperatura vzdržuje pri 250 ° C, na koncu - 900 ° C. Nato sintrana vitrificirana polnitev vstopi v cono tvorbe stekla, ki je ločena od cone tvorbe silikata z zaslonom v atmosferi peči. V coni steklanja vzdržujemo temperaturo 1200°C. Čas zadrževanja naboja v coni steklanja je 0,5 ure, kar zadostuje za raztapljanje vseh preostalih kristalnih vključkov. Nastala steklena talina vstopi v cono bistrenja in homogenizacije, ki je ločena od con steklarstva in hlajenja z atmosfero peči in polovico globine plasti steklene taline z izvlečnimi loputami.
V območju bistrenja vzdržujemo temperaturo 1450°C in ustvarimo vakuum 1000 Pa. Čas zadrževanja polnila v območju bistrenja je 0,5 ure. Nato prečiščena homogena steklena masa preide v območje žganja, v katerem se vzdržuje temperatura 1250°C.
1. Metoda taljenja stekla, vključno s pripravo fino mletega polnila, njegovega stiskanja in kuhanja na nagnjenem pladnju, vključno s postopki tvorbe silikata, tvorbe stekla, bistrenja, homogenizacije, označena s tem, da je prostor za kuhanje razdeljen na 4. cone, od katerih vsaka vzdržuje svoj temperaturni režim, in v prvi coni, v pogojih gradientnega segrevanja po dolžini cone peči od 200-600 do 700-1400 ° C, s stopnjo ogrevanja od 1 do 20 ° C na minuto poteka proces tvorbe silikata, v drugi coni pri temperaturi 800-1500°C poteka postopek steklanja, v tretji coni pri temperaturi 800-1600°C bistrenje in homogenizacija poteka postopek, v četrti coni pri temperaturi 800-1500°C poteka postopek hlajenja.
2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se postopek bistrenja izvaja pod vakuumom pri preostalem tlaku od 50.000 do 50 Pa.
3. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se med postopkom taljenja vzdržuje laminarni tok steklene taline.
4. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se steklo tali z električnim ogrevanjem.
5. Postopek po zahtevku 4, označen s tem, da je izključen stik steklene taline in atmosfere peči z grelnimi elementi.
Podobni patenti:
Izum se nanaša na področje elektrotehnike, zlasti na konstrukcije vodno hlajenih lončkov z indukcijskim segrevanjem, ki jih je mogoče uporabiti za pridobivanje talin mineralov, mineralom podobnih materialov, keramičnih materialov, stekel in drugih steklu podobnih materialov z visoka tališča, kot tudi za vključitev radioaktivnih in neradioaktivnih odpadkov, združljivih z njimi, v steklo in/ali keramiki podobne materiale.
Izum se nanaša na električno uporovno talilno peč za steklo za vitrifikacijske sestavke, kot so steklo, emajl ali keramika, s talilno posodo, ki se vrti okoli navpične osi, in mirujočo zgornjo pečjo.
Izum se nanaša na metode taljenja brezbarvnega stekla. Tehnični rezultat je zmanjšanje steklenih odpadkov v obratu. Periodično barvanje brezbarvne steklene taline, zvarjene iz mešanice razbitine in polnjenja, ki vsebuje 0,00005-0,00008% razbarvalnika na osnovi kobaltovega oksida, se izvede z mešanjem v dovodnem kanalu s kapaciteto 60 ton steklene taline na dan z frita z nizkim tališčem, ki vsebuje barvilo na osnovi kobaltovega oksida v količini 0,001-0,0025 % na tono steklene taline. Odpadek s prehodno barvo, ki je nastal med 3 urami neposrednega in 9 ur povratnega prebarvanja, se povpreči na povprečno vsebnost kobaltovega oksida v njem v višini 0,00025-0,000625% na tono odpadka. In barvni odpadni kamen, ki nastane med uveljavljenim proizvodnim procesom s stabilno vsebnostjo kobaltovega oksida v količini 0,001-0,0025% na tono odpadnega odpadka, se dozira v količini 2% celotne mase mešanice naboja in odpadnega odpadka ter doda do 10 % uvoženega brezbarvnega stekla. V tem primeru se količina povratnega brezbarvnega stekla, naloženega v peč, zmanjša na 8%, vsebnost razbarvalnika v polnjenju pa se zmanjša na 0,0-0,00006%. Po dokončanju obarvanega odpadnega odseka s stabilno vsebnostjo barvila se povprečni odpadni odpadek z zmanjšano vsebnostjo barvila v količini 2% doda 8% uvoženega brezbarvnega odpadnega odpadka, s čimer se količina povratnega brezbarvnega odpadnega odseka povrne na 10% in zmanjša vsebnost razbarvalnika v polnjenju na 0,0000375-0,000075%. Začetna količina uvoženega brezbarvnega odpadnega odpadka, enakega 10%, kot tudi začetna vsebnost razbarvalnika v polnjenju v višini 0,00005-0,00008%, se obnovi po koncu dobave obarvanega odpadnega odpadka. 1 bolan.
Izum se nanaša na področje znanosti o optičnih materialih, zlasti na fosfatna stekla. Steklo vsebuje naslednje sestavine, mas.%: P2O5 58,00-70,00; K2O 8,50-18,50; Al2O3 7,10-8,90; BaO 9,80-11,50; B2O3 3,70-5,20; SiO2 1,80-2,30; SnO2 1,10-1,25 Au 0,005-0,02 (nad 100 %). Pri pripravi naboja se sintetizira sol nanodelcev zlata Au iz kloravrične kisline HAuCl4⋅4H2O, glutationa, natrijevega tetrahidroborata NaBH4 in etilnega alkohola C2H5OH. Nastali sol v količini 0,005-0,02 mas. % zmešamo s silicijevim oksidom SiO2 v količini 1,80-2,30 mas. %, kositrovim oksidom SnO2 v količini 1,80-2,30 mas. %. Zmes uparimo v mufelni peči, zmes zmeljemo v ahatni terilnici, zmes zmešamo s kalijevim karbonatom K2CO3, aluminijevim hidroksidom Al(OH)3, barijevim karbonatom, borovo kislino H3BO3 v kremenčevi posodi, to zmes dodamo k ortofosforni kislini H3PO4. . Taljenje stekla se izvaja v eni stopnji pri temperaturi 1380-1420 ° C, nato se toplotna obdelava nastalega stekla izvaja v mufelni peči 3-4 ure pri temperaturi 300-350 ° C. 2 n.p. f-ly, 1 ave.
Izum se nanaša na steklarsko industrijo, zlasti na metode taljenja stekla. Surovine so podvržene skupnemu finemu mletju in stiskanju. Kuhanje nastale mešanice poteka na nagnjenem pladnju, pri čemer mešanica zaporedno prehaja skozi vse stopnje kuhanja, ko se premika vzdolž dolžine peči, pri čemer se na vsaki stopnji kuhanja vzdržujejo lastni temperaturni pogoji. Prva stopnja - tvorba silikata, poteka v pogojih gradientnega segrevanja od 200-600 do 700-1400 °C, z največjo hitrostjo segrevanja od 5 do 20 °C na minuto, druga stopnja - tvorba stekla, se izvaja pri temperaturi 800-1500 °C, tretja stopnja - bistrenje in homogenizacija, izvedena pri temperaturi 800-1600 °C, četrta stopnja - hlajenje, izvedena pri temperaturi 800-1500 °C. Tehnični rezultat izuma je zagotoviti visoko homogenost sestave stekla na mikroravni. 4 plačo f-ly, 1 ave.
TO kategorija:
Brušenje in poliranje stekla
Taljenje stekla in peči za taljenje stekla
Faze kuhanja. Taljenje stekla je proces, ki poteka pri visokih temperaturah in preoblikuje masni naboj v staljeno stekleno maso, ki po ohlajanju postane končno steklo; Postopek poteka v pečeh za taljenje stekla. Običajno je postopek kuhanja razdeljen na pet stopenj: tvorba silikata, tvorba stekla, bistrenje, povprečenje ali homogenizacija sestave, hlajenje.
Silikacija je začetna faza kuhanja, med katero zaradi fizikalnih in kemičnih procesov nastanejo kompleksne silikatne spojine v trdnem stanju. Ta stopnja poteka pri temperaturah 800...1000 °C.
Surovine (komponente polnila) so v tej fazi podvržene številnim transformacijam: vlaga izhlapi; hidrati, soli, nižji oksidi razpadajo in izgubljajo hlapne spojine; silicijev dioksid spremeni svojo kristalno strukturo. Poleg tega se na tej stopnji sprosti velika količina ogljikovega dioksida CO2. Ta plin se v obliki mehurčkov dvigne na površino viskozne taline, kjer mehurčki počijo, zato se zdi, da površina takšne taline vre (od tod tudi izraz - taljenje stekla). Na tej stopnji se oblikuje heterogena, delno zastekljena masa, prežeta z velikim številom mehurčkov in vsebuje veliko nekuhanih zrn peska.
Steklarjenje je druga stopnja kuhanja, med katero poteka fizični proces raztapljanja zrn odvečnega peska v talini silikatov in drobljenega odpadka. Na tej stopnji se končajo vse kemične reakcije. Kot rezultat interakcije med hidrati, karbonati in sulfati končno nastanejo kompleksni silikati; Zrna kremena se popolnoma raztopijo in spremenijo v talino. Temperatura 500...1400 °C na tej stopnji ne zadošča za taljenje kremenčevega peska, zato se ta ne topi, ampak raztopi; Steklena masa postane relativno homogena in prozorna brez nekuhanih delcev naboja.
Zaradi dviga temperature se poveča gibljivost atomov in molekul, ki sestavljajo stekleno maso, kar vodi do pospešenega medsebojnega raztapljanja kremena in silikatov. Zahvaljujoč temu se koncentracija silikatnih raztopin na različnih območjih izenači. Vse te transformacije spremlja sproščanje velikih količin plinastih produktov. Viskoznost taline je še vedno precej visoka, zato plinasti produkti nimajo časa za izhlapevanje, steklena masa pa je nasičena z velikim številom mehurčkov.
Posledično na drugi stopnji nastane heterogena steklasta masa, prežeta z velikim številom majhnih plinskih mehurčkov, ki pa ne vsebuje več vključkov nekuhanih zrn peska.
Bistrenje je tretja faza taljenja stekla. Zanj je značilno, da se odstranijo plinski vključki v obliki vidnih mehurčkov in posledično se vzpostavi ravnotežje med talino stekla (tekoča faza) in v njej raztopljenimi plini (plinska faza). Od vseh faz postopka kuhanja sta bistrenje in kasnejša stopnja povprečenja (homogenizacija) najpomembnejša in zapletena. Kakovost taline stekla je odvisna od tega, kako popolno in intenzivno so te faze zaključene.
Steklena talina vsebuje pline, ki nastanejo kot posledica razgradnje in interakcije komponent naboja; plini, mehansko uvedeni skupaj z nabojem; hlapne snovi, posebej vnesene v polnjenje; plini, ki vstopajo v talino iz ozračja. Največja količina plinov se vnese v stekleno talino s surovinami. Pri svetljenju se odstranijo le vidni mehurčki. Nekaj plinov ostane v stekleni talini in se v njej raztopi. Očesu so nevidni in zato ne popačijo optičnih lastnosti stekla. Da preprečimo, da bi se ti nevidni plinasti vključki spremenili v vidne mehurčke in s tem pokvarili steklo, se med postopkom bistrenja vzpostavi ravnotežje med plini, raztopljenimi v stekleni talini in vsebovanimi v mehurčkih, kar ustvarja določene pogoje v peči.
Osvetlitev se zgodi na naslednji način: veliki mehurčki se dvignejo na površino in počijo. V skladu z zakoni fizike je tlak v velikih mehurčkih nižji kot v manjših. Veliki mehurčki, ki se lažje dvignejo na površje, na poti absorbirajo vsebino manjših mehurčkov, zaradi česar se steklena masa zbistri. V talini se raztopijo zelo majhni mehurčki.
Ogljikov dioksid, katerega parcialni tlak je nizek, poskuša izenačiti svoj tlak, prehaja v mehurčke, ki nastanejo pri razgradnji bistrila. Postanejo večji, njihova dvižna sila se poveča, zaradi česar se dvignejo na površje in počijo. Plin v njih prehaja v atmosfero peči. Plini, ki nastanejo pri razgradnji bistrila, pa prehajajo v majhne mehurčke ogljikovega dioksida, jih povečujejo, kar prispeva k njihovemu dvigu in s tem bistrenju steklene taline.
Povprečenje (homogenizacija) sestave - četrta faza procesa taljenja stekla - je značilna po tem, da se na koncu steklena masa osvobodi mehurčkov, prog in postane homogena. Kljub temu, da v peč vstopi homogena, dobro premešana šarža, se fizikalni in kemični procesi v mešanici med njenimi komponentami odvijajo neenakomerno, zato se sestava steklene taline v različnih delih peči izkaže za neenotno. uniforma. Pri povišanih temperaturah so sestavni deli steklene taline v neprekinjenem naravnem gibanju, zato se lokalni deli steklene taline različnih sestav vlečejo v smeri gibanja in tvorijo prepletene niti, niti, ki jih imenujemo prameni. Če takšno steklo močno ohladimo, postane zaradi razlik v lomnih količnikih meja med območji z različnimi kemičnimi sestavami vidna s prostim očesom. Svil je torej napaka na steklu, ki poslabša estetski videz izdelka.
Homogenizacija se izvaja predvsem zaradi intenzivnega gibanja (difuzije) snovi, ki sestavljajo stekleno maso. Višja kot je temperatura taljenja in posledično nižja viskoznost steklene taline, boljši so difuzijski pogoji, in obratno, difuzija v viskoznem mediju pri nizkih temperaturah poteka počasi in se konča šele po koncu taljenje. Zato ima pri homogenizaciji odločilno vlogo temperatura taline stekla.
S sproščanjem mehurčkov bistveno pospešimo homogenizacijo. Ko se dvignejo na površje, raztegnejo mejne filme stekla različnih sestav v najtanjše niti z visoko razvito specifično površino in olajšajo medsebojno difuzijo steklene mase iz sosednjih območij. Tako je proces povprečenja stekla tesno prepleten z bistrenjem. Pri taljenju stekla v industrijskih pečeh potekata stopnji bistrenja in homogenizacije sočasno pod enakimi pogoji, zato je cona razvejanja ni mogoče ločiti od območja homogenizacije.
Za pridobitev homogene steklene taline je pomembno umetno mešanje. Pri taljenju kristalnega stekla se uporabljajo keramična mešala.
Za pridobitev homogene mase pri homogenizaciji je zelo pomembna enakomernost in finost mletja zmesi. Vpliva na homogenost steklene taline in razbitega stekla, naloženega s polnilom v peč. Značilno je, da se zdrobljeno steklo nekoliko razlikuje po kemični sestavi od glavnega stekla, saj med predhodnim postopkom kuhanja izgubi nekaj hlapnih sestavin, je obogateno z raztopljenimi plini itd. Zato se zdrobljeno steklo zdrobi in enakomerno porazdeli v polnitvi.
Po bistrenju in homogenizaciji kakovost taline stekla v celoti ustreza zahtevam zanjo, vendar je zaradi visoke temperature taline in nizke viskoznosti nemogoče oblikovati. Zato je naloga končne faze taljenja stekla priprava steklene taline na nastanek.
Hlajenje je peta in zadnja stopnja procesa taljenja stekla. Zanj je značilno, da se temperatura taline stekla zniža, da se ustvari viskoznost, ki omogoča oblikovanje izdelkov. Temperatura taline stekla se na tej stopnji vzdržuje pri približno 1200 °C.
Stekleno maso ohlajamo gladko in postopoma – ob nenadnem ohlajanju se lahko poruši ravnovesje med tekočo in plinasto fazo, kar povzroči novo tvorbo plinskih vključkov v obliki drobnih mehurčkov (sekundarne mušice). Težko je osvoboditi stekleno talino takih plinskih vključkov zaradi povečane viskoznosti. Da bi se izognili pojavu napak na steklu v končni fazi, je treba strogo upoštevati uveljavljeni režim tlaka plinske atmosfere peči in znižati temperaturo.
Steklarske peči. Steklarska peč je termična enota periodičnega ali neprekinjenega delovanja, v kateri se steklo kuha in pripravlja za oblikovanje. Peči se ogrevajo na plin ali elektriko. Glede na način delovanja so lahko peči periodične (lonce) ali neprekinjene (kad). V nekaterih primerih se uporabljajo šaržne peči.
Za delovanje peči so značilni kazalniki, kot so produktivnost (talina stekla na časovno enoto, t / dan; specifični odvzem, kg / m2 na dan), učinkovitost in poraba toplote na taljenje ali enoto količine stekla. Koeficient učinkovitosti (izkoristek) periodičnih peči je nizek ( ): lonec - 6...8, kopel - 10...15, neprekinjene kopalne peči - 17...28. Najbolj učinkovite so električne pečice - izkoristek 50-70, vendar višje
Cena električne energije v primerjavi s ceno zemeljskega plina ali tekočega goriva omejuje široko uporabo električnih peči.
Za taljenje stekla v umetniške namene, preizkušanje novih vrst stekla, eksperimentalno delo in izdelavo visoko umetniških izdelkov se uporabljajo lončene peči, v katerih v ognjevzdržnih lončkih (loncih) sočasno vrejo steklene taline različnih sestav ali barv. Pomanjkljivosti teh peči so nizek izkoristek, ročno polnjenje loncev, potreba po menjavi razpokanih lončkov na poti, povečana poraba goriva itd. Pri proizvodnji visokokakovostnih visokokakovostnih izdelkov iz barvnega in svinčenega (kristala) uporabljajo se steklo, večlončne regenerativne peči s spodnjim dovodom toplote. Takšne peči imajo do 16 loncev z uporabno kapaciteto 300...500 kg in izkoristkom do 8%.
Lonci so praviloma okrogli, manj pogosto ovalni; v prečnem navpičnem prerezu v obliki prisekanega stožca, manj pogosto valja. Dimenzije lonca so izbrane glede na velikost izdelka, ki se proizvaja.
Polnitev v steklenem loncu prejema toploto predvsem zaradi sevanja s strehe peči in deloma zaradi toplotnega prevoda skozi stene lonca. Zato je pri lončenih pečeh višina strehe peči še posebej pomembna: nižja kot je streha, intenzivneje se segrevajo lonci in polnilo v njem.
Posebnost taljenja stekla v lončenih pečeh je pogostost vseh tehnoloških procesov, ki se izmenjujejo v strogem zaporedju: segrevanje peči po izdelavi izdelkov, polnjenje šarže in stekla, taljenje stekla, taljenje steklene taline in proizvodnja steklenih izdelkov.
Preden lonce uporabimo za kuhanje, jih segrejemo in postopoma gladko zavremo do temperature 1500... 1540 °C.
Mešanico in razbito steklo v razmerju 50:50 nalagamo v segrete lonce v več fazah: najprej ostanke, nato zmes, naslednje porcije pa postrežemo, ko se prej naložene porcije stopijo. Po prekuhavanju zadnje porcije se temperatura v kurišču dvigne na najvišjo raven in se izvede bistrenje in homogenizacija, ki lahko traja do 6 ur namočenega lesa vnesemo v talino stekla s kovinsko palico. Pod vplivom visokih temperatur se vlaga in produkti zgorevanja hitro sproščajo iz lesa, zaradi česar se steklena masa intenzivno premika, kar spodbuja njeno mešanje in bistrenje iz plinskih mehurčkov. Enak učinek dosežemo z mehurčenjem stisnjenega zraka, ki ga pod pritiskom vnašamo v stekleno maso. Po končanem taljenju stekleno talino ohladimo na temperature delovne viskoznosti, nato pa se začne proizvodnja steklenih izdelkov.
Običajno traja cikel delovanja lončene peči en dan in se ponavlja vsak dan eno leto, včasih tudi več, dokler se peč ne ustavi zaradi popravila.
riž. 1. Lončna peč z dovodom spodnjega plamena: 1 - spodnji del stene (krog), 2 - delovna okna, 3 - obok, 4 - delovna komora, 5 - pod regeneratorjem, 7 - odprtine za servisiranje loncev, 8 - steklo lonci, 9 - luknje za gorilnik (cadi), 10 - luknje za polnjenje loncev
Razmislite o zasnovi lončene peči. Glavni element peči je delovna komora, v kateri je nameščeno število loncev, potrebnih za delo. V zgornjem delu stranskih sten so delujoča okna. V krogu nasproti vsakega lonca je luknja, skozi katero se lonci postrežejo. Za nakladanje iz izkopa loncev je bila v okolici in nad njo narejena luknja, ki je bila med delom prekrita s ploščami. Sekcijske peči zavzemajo vmesni položaj med lončnimi in kopalnimi pečmi. Uporabljajo se predvsem pri izdelavi umetniških izdelkov. Tako kot v lončenih pečeh lahko tudi v sekcijskih pečeh kuhamo steklo talino več sestav ali barv - glede na število odsekov, ki so "žepi" drug ob drugem, izdelani iz ognjevarnih opek in imajo skupni plamenski prostor.
Kontinuirne peči so naprednejše in učinkovitejše v steklarski industriji. Pri taljenju stekla v kopelnih pečeh potekajo vse faze taljenja stekla sočasno in neprekinjeno. To omogoča čim večjo mehanizacijo in avtomatizacijo celotnega procesa, začenši od polnjenja in konča s proizvodnjo steklenih izdelkov.
Glavni del peči je bazen (kad), obložen z ognjevarnimi tramovi, zato se peči imenujejo kadi. Kuhalni del bazena (kopel) ima običajno pravokotno obliko v tlorisu. Z enega konca kopeli se skozi nakladalni žep mešanica neprekinjeno samodejno nalaga v peč, dostavljena v posodah. Merilniki nivoja beležijo nivo steklenega ogledala. Če se dvigne nad vnaprej nastavljeno mejo, se nalagalnik polnjenja samodejno izklopi. Z napredovanjem proizvodnje se raven taline stekla zmanjša, aktivira se sistem samodejnega preklopa nakladalnika in nov del polnjenja vstopi v kopel. Pri izdelavi visokokakovostne namizne posode se uporabljajo predvsem kopalne peči s kanalom, ki se nahaja pod nivojem dna kuhalne komore. Bolje kuhano in bolj ohlajeno stekleno talino jemljemo iz kanala.
Različne stopnje taljenja stekla potekajo istočasno v različnih conah peči. Optimalne temperature v kuhališčih so 1420 °C, bistrenje - 1430, proizvodnja - 1260 °C.
Pri taljenju stekla v kopeli se stalno vzdržuje oksidacijska narava plinskega okolja, v talilnem delu nad zrcalom steklene mase se vzpostavi nevtralen atmosferski tlak, v delovnem delu pa se vzpostavi šibko pozitiven tlak. Produktivnost peči je 6...12 ton steklene taline na dan, specifični odvzem stekla glede na intenzivnost proizvodnje je 450 kg/m2 na dan. Peč se lahko ogreva tako na zemeljski plin kot na tekoče gorivo.
Ena od pomanjkljivosti peči, ogrevanih s plinom, je, da izhlapevanje svinčevih oksidov vodi do izčrpavanja površinskih plasti taline stekla in onesnaženja okolja. V električnih pečeh se kot vir toplote uporabljajo stenske električne enote iz kositrovega oksida. porod. Postopek taljenja stekla poteka v navpičnem toku pod plastjo hladne šarže od zgoraj navzdol. Prisotnost hladne polnilne plasti nad staljenim steklom zmanjša izhlapevanje svinčevih oksidov in spodbuja homogenost. novo talino stekla.
Pri delovanju takšne peči ni toplotnih izgub iz izpušnih dimnih plinov. Specifična poraba energije za proizvodnjo 1 kg stekla je manjša kot v pečeh s plamensko kopeljo. Poleg tega električne peči z elektrodami na osnovi kositrovega dioksida Sn02 nimajo barvnega učinka na stekleno talino.
Barvno steklo lahko varimo hkrati z brezbarvnim steklom. Da bi to naredili, so na istem območju istočasno nameščene kopalna peč za taljenje brezbarvnega stekla in satelitske peči za taljenje barvnega stekla.
Za izdelavo steklenih izdelkov z različnimi določenimi lastnostmi se uporabljajo peči za taljenje stekla različnih vrst, ki se razlikujejo po zasnovi, produktivnosti in načinu delovanja.
Steklarska peč je glavna enota proizvodnje stekla. V njem potekajo procesi toplotne obdelave surovin, izdelava steklene taline in proizvodnja izdelkov iz nje.
Za taljenje stekla se uporabljajo šaržne in kontinuirane steklarske peči.
Glede na zasnovo delovne komore Peči za taljenje stekla delimo na lončne in kopelne.
Lončaste peči so šaržne peči, ki se uporabljajo za taljenje visokokakovostnega optičnega, svetlobnega, umetniškega in specialnega stekla.
Kopalne peči so na voljo v neprekinjenem in šaržnem načinu. Kontinuirane kopalne peči imajo številne prednosti pred lončnimi in šaržnimi pečmi: so bolj ekonomične, produktivne in enostavne za vzdrževanje.
Po metodi ogrevanja Peči za taljenje stekla delimo na plamenske, električne in plinsko-električne (kombinirano plinsko in električno ogrevanje).
V kurilnih pečeh je vir toplotne energije zgorelo gorivo. Polnjenje in talina stekla v teh pečeh prejemata toploto iz zgorevanja tekočega ali plinastega goriva. Izkoristek zgorevalnih peči je 18-26%. saj se gorivo v njih porabi predvsem za ogrevanje ognjevzdržnega zidu peči in kompenzacijo toplotnih izgub. Električne peči imajo vrsto prednosti pred plamenskimi pečmi: manjša velikost, večja produktivnost. So ekonomični in enostavni za prilagajanje. Pri njihovem delovanju ni toplotnih izgub z izpušnimi plini in boljši delovni pogoji. Učinkovitost električnih peči doseže 50-60%.
Glede na način prenosa toplote na talino stekla delimo električne peči na obločne; uporovne peči (direktne in indirektne) in indukcijske. V obločnih pečeh se toplota na material prenaša s sevanjem voltaičnega obloka. Najbolj razširjene so direktno uporovne peči, pri katerih steklena talina neposredno služi kot grelni element. V teh pečeh se toplota ustvarja v samem materialu, ki služi kot upor v tokokrogu.
Uporaba steklene taline kot toplotnega upora temelji na dejstvu, da steklo prevaja električni tok pri povišanih temperaturah, njegova električna prevodnost pa se povečuje z naraščanjem temperature. Pri prehodu skozi talino stekla se električna energija pretvori v toplotno energijo, steklo pa se segreje in stopi. Za napajanje električnih peči z neposrednim ogrevanjem se uporablja enofazni ali trifazni tok, ki se v stekleno talino dovaja preko molibdenovih ali grafitnih elektrod.
Električne peči z neposrednim uporom imajo različne izvedbe, vendar so večinoma horizontalne kopeli pravokotnega prereza. Te peči se uporabljajo za taljenje tehničnega stekla, ob prisotnosti poceni električne energije pa tudi v proizvodnji masovnih izdelkov.
V indirektnih uporovnih pečeh se toplota prenaša na material s sevanjem ali toplotno prevodnostjo iz upora, vnesenega v peč.
V indukcijskih pečeh se tok inducira v materialu, vključenem v sekundarni krog.
Plinsko-električne peči imajo kombinirano ogrevanje: bazen za taljenje šarže se ogreva s plinastim gorivom, bazen za bistrenje taline stekla pa z električnim tokom. Plini, ki zapuščajo peči, imajo temperaturo 1350-1450 ° C. Njihova toplota se uporablja za ogrevanje zraka in plina, dobavljenega za zgorevanje.
Glede na način izrabe toplote odpadnih plinov Peči za taljenje stekla delimo na regenerativne in rekuperativne.
Regenerativne peči so postale vse bolj razširjene zaradi enostavne zasnove in enostavne uporabe.
Učinkovitost steklarskih peči ocenjujemo s produktivnostjo, porabo toplote za taljenje stekla in faktorjem učinkovitosti (izkoristkom) peči, ki je razmerje med količino toplote, koristno porabljeno za taljenje stekla, in celotno porabo toplote peči.
Za produktivnost peči sta značilna dva kazalnika: skupna (dnevna) in specifična produktivnost. Skupna produktivnost je enaka številu ton steklene taline (ali ustreznih produktov), odstranjenih iz peči na dan. Specifična produktivnost se meri z razmerjem dnevne produktivnosti glede na površino bazena peči in je izražena v kg/m 2 /dan.
Pri taljenju stekla v kontinuirnih pečeh potekajo vsi procesi pretvorbe polnila v zbistreno in homogenizirano stekleno talino na površini steklene taline, ki polni bazen peči. Oblike in velikosti sodobnih kontinuirnih kopelnih peči so zelo raznolike in jih določajo sestava in lastnosti proizvedene steklene taline, način oblikovanja izdelkov in obseg proizvodnje.
Strukturno je peč za kad razdeljena na ogrevan (kuhalna in čistilna območja) in neogrevani deli (ohlajevalna in delovna območja). V segretem delu pride do varjenja polnila, bistrenja, homogenizacije in začetnega ohlajanja steklene taline.
IN neogrevan delu je ohlajanje steklene taline končano, ob njem pa so naprave za njeno proizvodnjo. Glede na produktivnost kopalne peči delimo na male (2-15 ton/dan), srednje (do 100 ton/dan) in velike (100-450 ton/dan). Majhne peči za taljenje stekla imajo ogrevano površino 10–50 m2; uporabljajo se za mehanizirano proizvodnjo velikih steklenih izdelkov in steklenih posod. Za proizvodnjo pločevine so namenjene velike peči z ogrevano površino od 90 do 300 m2.
Slika 7. Diagram območij v peči za pločevinasto steklo s strojnim kanalom: ogrevani del - kuhališča ( 1 ) in posvetlitev ( 2 ) in neogrevan del - hladilno območje ( 3 ) in proizvodnja ( 4 )
Nalaganje polnila in odpadkov v peč poteka z mehanskimi nakladalniki namiznega ali rotacijskega tipa na površino taline staljenega stekla skozi nakladalni žep. Naboj in ostanki tvorijo na površini steklene mase plast, ki je rahlo potopljena vanjo, debeline približno 150-200 mm. Naboj se segreje od spodaj s staljenim steklom in od zgoraj zaradi sevanja plamena. Površina polnila se sintra, nato se na njej oblikuje plast penaste taline, ki teče navzdol in razkrije svežo površino polnila. Proces sintranja, taljenja in odstranjevanja taline s površine šarže se nadaljuje, dokler se zadnja plast šarže ne spremeni v talino, prekrito s peno za kuhanje. Pri vrenju plast naboja razpade na ločena področja, obdana s peno, ki se nato popolnoma raztopijo in ostane le pena. Del kopalne peči, prekrit s plastjo polnila, tvori mejo polnila; del, ki meji nanjo, prekrit s peno, je meja pene. Ta dva dela skupaj imenujemo kuhališče, ki se nahaja med polnilnim koncem kadi peči in kvelpunkt (največ na temperaturni krivulji vzdolž dolžine peči). Del peči, ki sledi quelpointu, se imenuje območje bistrenja; Za to cono je značilno sproščanje plinskih mehurčkov, zaradi česar je površina steklene taline prekrita s skupki mehurčkov in je videti "pockmarked". Ob coni bistrenja je cona hlajenja, katere površina mora biti zrcalna, saj se mora končati nastajanje plinov. Hlajenje se nadaljuje v rudarskem prostoru, kjer se steklena masa ohladi in pridobi potrebno viskoznost za rudarjenje.
Da bi zagotovili stabilno delovanje peči, mora biti dolžina vsake cone stabilna. Spreminjanje meja talilne cone povzroči motnje v režimu segrevanja globokih plasti, kar lahko privede do vpletanja v proizvodni tok steklene taline, ki nima toplotne in kemične homogenosti. Stabilnost dolžine območij vzdolž dolžine peči se doseže z jasnim vzdrževanjem najvišje temperature v stekleni masi na meji talilne cone in cone čiščenja; konstantnost sestave polnjenja in razmerja med polnjenjem in odpadkom; stabilizacija specifičnih stopenj odstranjevanja stekla; stabilne toplotne in plinske razmere.
Steklena talina v pečni kopeli je v neprekinjenem gibanju, glavni razlog za to je razlika v nivojih, ki nastane v pogojih selekcije steklene taline na proizvodnem koncu peči. Zaradi tega je v kopalni peči stalen proizvodni tok, ki se napaja s svežimi deli polnila, pretvorjenimi v stekleno talino. Poleg tega glavnega delovnega toka je celotna steklena masa vključena v konvekcijsko gibanje zaradi razlike v temperaturah taline v območjih bazena peči. Točka quel ima posebno vlogo pri organizaciji konvekcijskih tokov, ki ustvarja toplotno pregrado na poti delovnih in toplotnih tokov steklene taline. Toplotna pregrada vzdolž črte najvišje temperature tvori vmesnik med tokovi taline stekla v kopeli peči. Od te meje teče najbolj vroča talina stekla na oba konca peči, se ohladi, pade navzdol in se premakne nazaj v spodnjem delu, kar ustvarja krožne tokove. Temperaturni gradient se pojavi tudi v prečni smeri, saj je vedno temperaturna razlika na stenah bazena in v vzdolžnem aksialnem delu peči. Zato obstajajo poleg vzdolžnih toplotnih tokov tudi prečni krožni tokovi.
Vzdolžni toplotni tokovi imajo cikel izlivanja in proizvodnje. Skupni cikel tvori tok hladilne steklene mase na polnilnem koncu peči, ki se spusti navzdol, teče v spodnjem območju do črte točke quel, kjer se dvigne navzgor in se vrne nazaj na konec polnjenja.
Slika 8. Trajektorija vzdolžnih konvekcijskih tokov steklene taline v kopeli peči za pločevinasto steklo: A– prašni cikel; B– proizvodni cikel
Proizvodni cikel tvori delovni tok steklene taline, ki se delno uporablja za oblikovanje, del pa se, ko se ohladi, potopi v spodnje plasti in se vrne nazaj ter zapre krog v območju točke quel. Moč pretokov je odvisna od temperaturne razlike v posameznih predelih kopalne peči, od količine proizvedenega stekla, globine bazena in drugih razlogov. Hitrosti pretoka so odvisne od zasnove peči in lokacije njihovega kroženja in znašajo 8-15 m/h za proizvodni cikel, 5-7 m/h za razsuti cikel in približno 1 m/h za križni cikel (blizu stene).
Pravilno organizirani tokovi taline stekla prispevajo k popolnejšemu poteku vseh stopenj taljenja stekla. Razsuti tokovi izboljšajo pogoje za prodiranje, bistrenje in homogenizacijo steklene taline. Tokovi proizvodnega cikla prispevajo k pretoku temperaturno homogene steklene taline v proizvodnjo. Hkrati lahko tokovi negativno vplivajo na kakovost taline stekla, ko se njihova smer in hitrost spreminjata, zato je glavni pogoj za normalno delovanje kopalne peči strogo upoštevanje konstantnosti toplotnega režima, medtem ko tokovi stekla taline ostanejo stabilne, njihova intenzivnost in poti ostanejo nespremenjene.
Za vsako peč je glede na njeno zasnovo in vrsto stekla določen določen tehnološki režim taljenja stekla, ki vključuje: toplotni režim po dolžini peči in temperaturni režim po dolžini peči do cone oblikovanja.
Obstoječe metode za intenziviranje procesa taljenja stekla lahko razdelimo v dve skupini: fizikalno-kemijske in termotehnične. Fizikalno-kemijske metode vključujejo: fino mletje komponent polnila, granulacijo polnila, uporabo pospeševalnikov taljenja in osvetljevalnikov, mehansko mešanje in vrenje steklene taline. Toplotne metode vključujejo: zvišanje temperature v kuhališču z uporabo električnega ogrevanja.
Glede na vir toplotne energije ločimo plamen, električni in plamensko-električni steklarske peči.
Pri kurilnih pečeh se ogrevanje izvaja z zgorevanjem zemeljskega plina v plamenskem prostoru peči. Najvišja temperatura plinskega prostora doseže 1650 0 C. Specifična poraba toplote je 10-14 MJ/kg steklene taline. Specifični odvzem steklene taline iz območja talilnega bazena, odvisno od vrste stekla, doseže 900 – 3000 kg/(m 2 dan). Toplotni izkoristek kurišč je 16-25%.
Ogrevanje električnih peči temelji na lastnostih staljenega stekla, da prevaja električni tok pri temperaturah nad 1000 0 C in sprošča toploto po Joule-Lenzovem zakonu. Električne peči za taljenje stekla imajo v primerjavi s plamenskimi pečmi naslednje prednosti: brez toplotnih izgub z dimnimi plini, zmanjšanje izgub hlapnih spojin iz polnila in steklene taline ter ustvarjanje potrebnega plinastega okolja nad ogledalom taline stekla. Temperatura taline stekla doseže visoke vrednosti (do 1600 0 C) v primerjavi s plamenskimi pečmi (1450-1480 0 C). Produktivnost najpogostejših električnih peči je v območju 0,4-4,0 t/dan. Največje, najsodobnejše peči imajo kapaciteto 150–200 ton/dan. Največji specifični odvzemi so višji kot pri kurilnih pečeh in se gibljejo od 6.000 do 10.000 kg/(m 2 dan). Poraba električne energije je 1-2 kW/kg steklene taline. Toplotni izkoristek električnih peči je 60 – 70 %. Slabosti električnih peči so visoki stroški električne energije in elektrod. Izkoristek kuriščnih peči lahko povečamo na 45-50% z uporabo dodatnega električnega ogrevanja (ADG). Vloga DEP je okrepiti toplotno pregrado peči (quelpunkt linija) in dovajati toploto polnilu od spodaj, kar pospeši postopek varjenja. Prednosti DEP: znižanje temperature v podvodnem prostoru in podaljšanje življenjske dobe peči; stabilizacija toplotnih razmer in izboljšanje kakovosti taline stekla. Uvedba DEP omogoča povečanje specifične količine odvzema na 3000-4000 kg / (m 2 dan) in poveča produktivnost peči za 10-60%.