Una visió general dels principis del procés i dels equips per a la fusió de fibra de vidre
La producció defibra de vidrecomença amb el seu procediment bàsic: la fusió del vidre. Aquest procés fa referència a l'escalfament de materials per lots amb proporcions específiques en un forn d'alta-temperatura per sotmetre's a una sèrie de reaccions físiques i químiques complexes, que finalment es formen vidre fos amb una composició química uniforme que compleix els requisits de conformació. A partir de les reaccions bàsiques, tot el procés es pot dividir clarament en cinc etapes consecutives i interrelacionades:
Cinc etapes de fusió del vidre
1. Etapa de formació de silicats
Els materials del lot (principalment sorra de sílice, pedra calcària, dolomita, cendra de sosa, borax, etc.) s'escalfen a 800 ~ 900 graus. En aquesta etapa es produeixen reaccions de descomposició, combinació química i fase sòlida-, alliberant grans volums de gasos com CO₂ i H₂O. La mescla mecànica de lots crus es converteix en sinterització que conté diversos silicats i sílice residual.
2. Etapa de formació del vidre
La temperatura augmenta encara més fins als 1200 ~ 1250 graus. La sinterització comença a fondre i les partícules de sílice residuals es dissolen gradualment en la massa fosa de silicat formada. Al final d'aquesta etapa, els materials del lot es converteixen principalment en substàncies vítrees, però el vidre fos conté abundants bombolles amb una composició química i una distribució de temperatura extremadament desiguals.
3. Etapa de refinat del vidre
La temperatura puja fins a la temperatura màxima de fusió (normalment 1400 ~ 1600 graus). La viscositat del vidre fos baixa bruscament, permetent que el gas dissolt, el gas-generat per la reacció i les bombolles residuals s'expandeixin, pugin i escapen de la superfície líquida. Aquesta etapa és fonamental per eliminar les bombolles visibles i obtenir vidre fos transparent.
4. Etapa d'homogeneïtzació del vidre fos
Aquesta etapa transcorre a temperatura de refinat o una temperatura lleugerament inferior. La convecció tèrmica, l'agitació amb bombolles i l'agitació mecànica del vidre fos eliminen les dishomogeneïtats químiques (estries, nusos) i tèrmiques, aconseguint una composició química i una temperatura molt consistents en tot el vidre fos. L'homogeneïtzació és vital per a l'estabilitat de les propietats finals de la fibra.
5. Etapa de refredament de vidre fos
El vidre fos homogeneïtat a alta -temperatura es refreda fins a un interval de viscositat adequat per a la formació de fibres (estirat o bufat directe), aproximadament entre 1000 i 1300 graus. El gradient de temperatura i la velocitat de refredament s'han de controlar amb precisió durant el refredament per evitar danyar la uniformitat tèrmica i assolir la viscositat exacta necessària per a la formació.
Equip de fusió del nucli
El procés de fusió a alta -temperatura anterior es basa en un sistema d'equips de fusió especialitzat:
1. Forn de fusió
L'equip tèrmic bàsic per a la fusió de vidre, generalment un forn de tanc d'operació contínua (com ara un forn unitari, un forn elèctric d'impuls o un forn de fusió totalment-elèctric). El seu dipòsit revestit-refractari conté els materials del lot, i els ambients d'alta-temperatura són subministrats per flames de combustió o elèctrodes per completar totes les etapes de fusió. Es requereix un control estricte de la zonificació de la temperatura, l'atmosfera i la pressió dins del forn.
2. Equips auxiliars
(1) Carregador de lots: alimenta els materials de lots de manera contínua, uniforme i constant al port d'alimentació del forn per garantir un funcionament estable del forn i una qualitat constant del vidre fos.
(2) Bombollador: instal·lat a la part inferior del dipòsit de fusió, injecta gasos (aire, oxigen, nitrogen, etc.) al vidre fos per generar corrents de bombolles ascendents, millorant la convecció i l'agitació i accelerant molt el refinat i l'homogeneïtzació. (3) Sistema de combustió: subministra energia tèrmica per a la fusió, que consta de dues parts:
Sistema de combustió del forn: Proporciona calor primària per al forn principal (cremadors de gas natural/combustible i sistemes de control).
Sistema de combustió de pronòstics: subministra calor per a la conservació de la calor o l'ajust de la temperatura dels pronàstics, els canals de vidre fos que connecten el forn de fusió i l'equip de formació. (4) Bescanviador de calor metàl·lic: recupera la calor residual dels gasos de combustió d'alta temperatura -descarregats pel forn per preescalfar l'aire de combustió (i de vegades el gas combustible), millorant considerablement l'eficiència tèrmica del forn i reduint el consum de combustible.
Conclusió
En resum, la fusió de fibra de vidre és un procés de reacció física i química d'alta{0}}temperatura controlada amb precisió amb cinc etapes interrelacionades. El forn de fusió i el seu sofisticat sistema d'equips auxiliars formen conjuntament la plataforma fonamental per executar aquest procés complex i produir vidre fos d'alta-qualitat, sent una base material essencial per a la formació posterior de la fibra.
