Шыны балқытуға әсер ететін негізгі процесс факторлары балқу кезеңінен тысқары, себебі оларға шикізат сапасы, куллетті өңдеу және бақылау, отын қасиеттері, пештің отқа төзімді материалдары, пештің қысымы, атмосфера және ұнтақтағыштарды таңдау сияқты балқыту алдындағы жағдайлар әсер етеді. Төменде осы факторлардың егжей-тегжейлі талдауы берілген:
ⅠШикізатты дайындау және сапаны бақылау
1. Партияның химиялық құрамы
SiO₂ және отқа төзімді қосылыстар: SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂ және басқа да отқа төзімді қосылыстардың мөлшері балқу жылдамдығына тікелей әсер етеді. Жоғары мөлшері қажетті балқу температурасын және энергия шығынын арттырады.
Сілтілік металл оксидтері (мысалы, Na₂O, Li₂O): Балқу температурасын төмендетеді. Li₂O, кіші иондық радиусы мен жоғары электртерістігіне байланысты, әсіресе тиімді және әйнектің физикалық қасиеттерін жақсарта алады.
2. Топтық алдын ала емдеу
Ылғалды бақылау:
Оңтайлы ылғалдылық (3%~5%): Ылғалдануды және реакцияны күшейтеді, шаң мен бөлінуді азайтады;
Шамадан тыс ылғалдылық: өлшеу қателіктерін тудырады және ұнтақтау уақытын ұзартады.
Бөлшектердің өлшемінің таралуы:
Шамадан тыс ірі бөлшектер: реакцияның жанасу аймағын азайтады, балқу уақытын ұзартады;
Шамадан тыс ұсақ бөлшектер: агломерацияға және электростатикалық адсорбцияға әкеледі, біркелкі балқуға кедергі келтіреді.
3. Куллеттерді басқару
Куллет таза, қоспасыз болуы керек және көпіршіктердің немесе балқытылмаған қалдықтардың пайда болуына жол бермеу үшін жаңа шикізаттың бөлшектерінің мөлшеріне сәйкес келуі керек.
Ⅱ. Пеш дизайныжәне отын қасиеттері
1. Отқа төзімді материалдарды таңдау
Жоғары температура эрозиясына төзімділік: химиялық эрозия мен тазалаудан туындаған тас ақауларын азайту үшін бассейн қабырғасы, пеш түбі және шыны сұйықтықпен жанасатын басқа жерлерге жоғары цирконий кірпіштері мен электробалқытылған цирконий корунд кірпіштерін (AZS) пайдалану керек.
Термиялық тұрақтылық: Температураның ауытқуына төтеп беріңіз және термиялық соққыға байланысты отқа төзімді шашыраудан аулақ болыңыз.
2. Отын және жану тиімділігі
Отынның жылу құндылығы және жану атмосферасы (тотықтырғыш/тотықсыздандырғыш) шыны құрамына сәйкес келуі керек. Мысалы:
Табиғи газ/ауыр мұнай: сульфид қалдықтарын болдырмау үшін ауа-отын қатынасын дәл бақылауды қажет етеді;
Электрлік балқыту: жоғары дәлдіктегі балқытуға жарамды (мысалы,оптикалық әйнек), бірақ көбірек энергия жұмсайды.
ⅢБалқу процесінің параметрлерін оңтайландыру
1. Температураны бақылау
Балқу температурасы (1450~1500℃): Температураның 1℃ жоғарылауы балқу жылдамдығын 1%-ға арттыруы мүмкін, бірақ отқа төзімді эрозия екі еселенеді. Тиімділік пен жабдықтың қызмет ету мерзімі арасында тепе-теңдік қажет.
Температураның таралуы: Жергілікті қызып кетуден немесе балқымаған қалдықтардың пайда болуынан сақтану үшін пештің әртүрлі аймақтарында (балқу, майдалау, салқындату) градиентті бақылау өте маңызды.
2. Атмосфера және қысым
Тотығу атмосферасы: Органикалық ыдырауды күшейтеді, бірақ сульфидтің тотығуын күшейтуі мүмкін;
Атмосфераны азайту: Fe³+ түсін басады (түссіз әйнек үшін), бірақ көміртегі шөгінділерінен аулақ болуды талап етеді;
Пеш қысымының тұрақтылығы: Аздап оң қысым (+2~5 Па) суық ауаның кіруіне жол бермейді және көпіршіктердің кетуін қамтамасыз етеді.
3. Айырғыш агенттер мен флюстер
Фторидтер (мысалы, CaF₂): Балқыма тұтқырлығын азайтады және көпіршіктердің кетуін жеделдетеді;
Нитраттар (мысалы, NaNO₃): тотығу ұнтақталуын күшейту үшін оттегін бөліп шығарады;
Композиттік флюстер**: мысалы, Li₂CO₃ + Na₂CO₃, синергетикалық түрде төмен балқу температурасы.
ⅣБалқу процесін динамикалық бақылау
1. Балқыма тұтқырлығы және сұйықтығы
Оңтайлы қалыптау жағдайлары үшін температураны немесе ағын қатынастарын реттеу үшін айналмалы вискозиметрлерді пайдалана отырып, нақты уақыт режимінде бақылау.
2. Көпіршікті кетіру тиімділігі
Ұнтақтағыштың мөлшерін және пеш қысымын оңтайландыру үшін рентгендік немесе бейнелеу әдістерін қолдана отырып, көпіршіктердің таралуын бақылау.
ⅤЖалпы мәселелер және жақсарту стратегиялары
| Мәселелер | Түбірлі себеп | Шешім |
| Шыны тастар (балқытылмаған бөлшектер) | Ірі бөлшектер немесе нашар араластыру | Бөлшектердің мөлшерін оңтайландырыңыз, алдын ала араластыруды жақсартыңыз |
| Қалдық көпіршіктер | Ұнтақтағыш заттың жеткіліксіздігі немесе қысымның ауытқуы | Фтор мөлшерін арттырыңыз, пештің қысымын тұрақтандырыңыз |
| Ауыр отқа төзімді эрозия | Шамадан тыс температура немесе сәйкес келмейтін материалдар | Жоғары цирконийлі кірпіштерді пайдаланыңыз, температура градиенттерін азайтыңыз |
| Жолақтар мен ақаулар | Гомогенизацияның жеткіліксіздігі | Гомогенизация уақытын ұзартыңыз, араластыруды оңтайландырыңыз |
Қорытынды
Шыны балқыту шикізат, жабдық және процесс параметрлері арасындағы синергияның нәтижесі болып табылады. Ол химиялық құрамды жобалауды, бөлшектердің мөлшерін оңтайландыруды, отқа төзімді материалды жаңартуды және динамикалық процесс параметрлерін бақылауды мұқият басқаруды талап етеді. Ағындарды ғылыми тұрғыдан реттеу, балқу ортасын (температура/қысым/атмосфера) тұрақтандыру және тиімді өңдеу әдістерін қолдану арқылы балқу тиімділігі мен шыны сапасын айтарлықтай жақсартуға болады, ал энергия тұтыну мен өндіріс шығындарын азайтуға болады.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 14 наурыз
