فرن الزجاج: الأنواع والجهاز والمواصفات والتطبيق العملي

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

اليوم ، يستخدم الناس الزجاج بنشاط لمجموعة متنوعة من الأغراض. عملية صناعة الزجاج نفسها هي صهر المواد الخام أو الشحن. تستخدم أفران صهر الزجاج لصهر المواد. تأتي في أنواع مختلفة ويتم تصنيفها وفقًا لعدة معايير.

ما هي الشحنة؟

من المهم أن نلاحظ هنا أن عملية صهر الزجاج هي بالفعل إحدى مراحل الإنتاج الأخيرة. الرسوم القادمة كمادة للتصنيع هي بالفعل مادة خام مخصبة. من العناصر الرئيسية التي تشمل رمل الكوارتز والصودا والحجر الجيري. تستخدم الأصباغ أو الإضاءة أو الداكنات كشوائب إضافية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الشحنة التي تدخل الفرن تحتوي على النسبة المئوية الصحيحة للرطوبة ، والاتساق المطلوب وتوحيد الكتلة.

ميزات وجهاز الفرن. تجمع

فرن صهر الزجاج هو جهاز خاص مصمم لصهر الشحنة. يمكن استخدام الغاز كوقود ، ويمكن حرق الوقود الصلب ، وهناك أيضًا أفران كهربائية. التكاليفوتجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من تنوع الأنواع ، فإن جميع الأفران لها نفس الجهاز تقريبًا. العناصر الرئيسية لفرن صهر الزجاج هي حوض السباحة ، القبو وفضاء اللهب.

يتكون المسبح من قاع وجوانب. إنها تقوم بتنفيذ عمليات الطهي على دفعات ، وعمليات تصفية المواد ، والتبريد ، والإنتاج المباشر لكتلة الزجاج. إذا تحدثنا عن تصنيف أفران الزجاج وفقًا لترتيب المسبح ، فهناك أنظمة ذات حوض مشترك. ليس لديهم تقسيم إلى عدة مناطق. هناك أيضًا ترتيبات تجمع معاكسة تمامًا مع أقسام محددة بوضوح. تحتوي هذه الحمامات على منطقة تتم فيها أعمال الطهي والإضاءة ، وتسمى بالتدفئة. تسمى المنطقة التي بها التبريد والعمل بالتمرين.

في الجزء الساخن من حمام فرن صهر الزجاج ، توجد مساحة نارية بين الجدران والقبو. ويتميز بوجود فتحات لتزويد الوقود والهواء وكذلك لإزالة الغازات الساخنة التي تحدث أثناء احتراق الوقود.

وضع البانيو والاحتياطات

عند بناء أفران صهر الزجاج ، يجب إيلاء اهتمام خاص لقبو الحمام. يجب أن تكون مصنوعة من طوب حراري خاص يسمى dynas.

الطوب المناسب يمكن أن يكون فقط 93٪ على الأقل مكونة من مادة مثل السيليكا. يجب أن يكون سمك حوائط الحمام 500-600 مم ، وسماكة القبو 300-450 مم.

يرجع ذلك إلى حقيقة أن عملية الطهيتمر الشحنة في أفران الزجاج تحت تأثير درجات حرارة عالية جدًا ، ثم خلال هذه العملية ستحدث مجموعة متنوعة من التفاعلات الكيميائية ، مصحوبة بإطلاق بخار ضار. أدى ذلك إلى حقيقة أن أحد الاحتياطات الرئيسية كان الإغلاق الكامل للفرن من الداخل. بالإضافة إلى ذلك ، في المحلات التجارية التي توجد بها معدات صنع الزجاج ، يجب تجهيز نظام تهوية خاص لإزالة جميع الشوائب الضارة وغيرها من منتجات احتراق الوقود من الهواء.

عند الحديث عن أنظمة التهوية ، تجدر الإشارة إلى أنه يجب تثبيت تصميم مماثل لعادم الدخان في الفرن نفسه. سيكون الفرق بين التهوية التقليدية والتهوية المعيارية هو أن الوحدة المعيارية مصممة للحفاظ على تكوين الهواء المطلوب داخل الجهاز.

وصف عام لأنواع الأفران

هنا يستحق البدء بحقيقة أن هناك تصنيفين للأفران.

أولهم يقسم جميع الكاميرات إلى فئتين حسب جهاز الكاميرا العاملة. يمكن أن تكون هذه أفران زجاجية أو أحواض استحمام.

بالنسبة لطريقة التصنيف الثانية ، هنا كان المعيار الرئيسي هو طريقة تسخين الزجاج. في هذه الحالة ، هناك ثلاثة أنواع رئيسية - طرق اللهب والكهرباء والغاز والكهرباء.

قعادة وأدوات الحمام

تعتبر معدات القدر حاليًا غير مربحة. هذا لأن هذا النوع من الأفرانيشير إلى الأجهزة المتقطعة. وبسبب هذا ، فإن كمية كبيرة من الحرارة ، وبالتالي الوقود ، تذهب أولاً إلى إشعال الفرن نفسه ، وبعد ذلك فقط إلى إذابة الشحنة.

أفران صهر زجاج الحمام ، على عكس أفران القدر ، هي أجهزة مستمرة. بطبيعة الحال ، فإن العملية المستمرة تحل تمامًا مشكلة إهدار الموارد على التسخين الدوري للفرن ، واستهلاك الوقود فقط لصهر المواد الخام.

حوض الاستحمام بجانب المواقد هو خزان ضخم مليء بالقصدير المصهور. نظرًا لحقيقة أن كثافة الكتلة الزجاجية ستكون أقل بكثير من كثافة هذا المعدن ، فلن تختلط مع بعضها البعض ، في نفس الحاوية. يستخدم القصدير نفسه في الأفران للتبريد التدريجي لكتلة الزجاج من درجة حرارة 1600 درجة مئوية إلى 600. تم اختيار هذه الطريقة والمواد نظرًا لحقيقة أن هذه الطريقة أثناء التبريد لا تخلق ضغوطًا داخلية في الكتلة. سيؤثر حدوثها سلبًا على جودة المنتج النهائي ، وبالتالي يجب تجنبها. وتجدر الإشارة أيضًا هنا إلى أن كتلة الزجاج موزعة بالتساوي ، مما يتيح لك الحصول على ورقة متساوية تمامًا.

ميزة أخرى لاستخدام القصدير هي عملية التلميع الحراري أثناء التبريد. هذه العملية تحسن القوة والوضوح.

أفران صهر اللهب

يعتبر هذا النوع من الأفران هو الأول ويتم فيه صهر الزجاج عن طريق حرق الوقود الصلب. وتجدر الإشارة هنا إلى أن الحرارة المتولدة ستنفق ليس فقط على تسخين الشحنة ، ولكن أيضًا على غلايات الطبخ ، ثم المعاملسيكون الإجراء المفيد منخفضًا. أفران اللهب لها كفاءة 25-30٪

وحدات كهربائية

إذا تحدثنا عن الكفاءة ، فسيكون السطر الأول اليوم مشغولاً بالأفران الكهربائية. تصل كفاءتها إلى 60٪ ، وهو أعلى رقم حتى الآن. يتم تحقيق ذلك بسبب حقيقة أن الكهرباء سيتم نقلها مباشرة إلى الكتلة الزجاجية نفسها ، وتسخينها. وبالتالي ، كان من الممكن تجنب الهدر غير الضروري للطاقة لتسخين الغلايات وأشياء أخرى.

يعتمد مبدأ تشغيل هذا الجهاز على حقيقة أن الزجاج قادر على توصيل الكهرباء عند درجات الحرارة العالية. في هذا الصدد ، اعتمادًا على طريقة انتقال الحرارة إلى الكتلة ، يتم تمييز ثلاثة أنواع من الأفران الكهربائية: الحث ، والقوس ، والمقاومة المباشرة وغير المباشرة.

ومع ذلك ، فإن هذا النوع من المعدات له عيب ، وهو الحاجة إلى مصدر موثوق وثابت للطاقة الكهربائية الرخيصة.

تُستخدم الأقطاب الكهربائية لنقل الطاقة الكهربائية إلى البركة حيث توجد شحنة الانصهار. بسبب الاختلاف في المقاومة يحدث التسخين ، وبالتالي ذوبان كتلة الزجاج. أما بالنسبة للأقطاب الكهربائية نفسها ، فعادة ما تكون مصنوعة من الجرافيت. هذه المادة أقل عرضة للتشوه تحت تأثير درجات الحرارة العالية.

أفران تعمل بالغاز والكهرباء

يجمع هذا النوع من الأجهزة بين مبدأ تشغيل الجهازين السابقين. يتم استخدام الغاز لتسخين الغرفة والصهر الأولي للشحنة ؛ يتم استخدام الوقود السائل بشكل أقل تكرارًا. لتسخين وصهر الكتلة الزجاجية نفسها ، سيتم استخدامهامبدأ المقاومة الكهربائية. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام هذه الأفران إذا كانت هناك حاجة لزيادة كفاءة فرن اللهب التقليدي ، ولكن لا يوجد مصدر للطاقة الكهربائية الرخيصة والمستمرة.

في نهاية التصنيف ، تجدر الإشارة إلى وجود أفران زجاجية على شكل حدوة حصان. قد يختلف اتجاه حركة اللهب في مثل هذه المعدات ، وعلى هذا الأساس توجد ثلاث فئات صغيرة من الأجهزة ، والتي تشمل أجهزة على شكل حدوة حصان. تكمن خصوصيتها في أنها تستخدم عند الضرورة لإنتاج الصوف المعدني والزجاجي.

إصلاح المعدات

في صناعة الزجاج ، تتعرض الأفران للكثير من التآكل ، وبالتالي فإن مسألة صيانتها وثيقة الصلة بالموضوع. يمكن أن يكون إصلاح أفران الزجاج من ثلاثة أنواع: الحالي ، والساخن ، والإصلاح.

بالنسبة للإصلاح الحالي ، فهو بسيط للغاية ويتكون من استبدال بعض العقد وبعض عناصر قبو الحمام.

يتم تنفيذ نوع الإصلاح الساخن دون إيقاف عملية الإنتاج. قبل الشروع في العمل نفسه ، من الضروري إيقاف إمداد اللهب بالغرفة المسخنة. بعد ذلك ، يصبح من الممكن استبدال العديد من العناصر التي تظهر عليها أولى علامات التلف. هذا يسمح لك بزيادة فترة الاستخدام بشكل ملحوظ.

بارد ، إنه أيضًا إصلاح شامل يتم تنفيذه ضمن الإطار الزمني المنصوص عليه في خطة الإنتاج. لقد حصل على اسمه بسبب حقيقة أنه يتم تنفيذه فقط بعد توقف كامل للمعدات ، ووقف إمداد الحرارة وإزالة كل الزجاج من الحمام.

إصلاحات رئيسية

أولاً ، عليك إيقاف توريد الشحنة. يجب التوقف عن توفير المواد الخام لحمام السباحة لصهر الزجاج قبل 8-10 ساعات من توقفه. بعد ذلك ، يتم إدخال كتلة الزجاج ، وتسخينها إلى 1500 درجة مئوية (وهذا يزيد من سيولتها) ، وإزالتها من خلال قنوات خاصة. يمر مصهور الزجاج هذا بعملية تحبيب ويمكن استخدامه كمواد قابلة لإعادة التدوير في المستقبل. كن حذرًا جدًا عند إيقاف تشغيل الشعلات. يجب أن تتغير درجة الحرارة تدريجيًا ، حيث يمكن أن يتسبب انخفاضها الحاد في تدمير القوس. تبدأ أعمال الإصلاح فقط بعد كل هذه الإجراءات وفقط بعد أن يبرد الفرن إلى 100-150 درجة مئوية.

عادة أثناء الإصلاح الشامل ، تتم إزالة جميع أقسام البناء التالفة ، ويتم استبدال القضبان المقاومة للحرارة والطوب حسب الحاجة. أثناء الإصلاح ، يتم أيضًا إصلاح سقف الفرن المجدد.

التحكم في المستوى

بالنسبة لأفران الاستحمام ، من المهم جدًا الحفاظ على مستوى ثابت من الزجاج المنصهر ، حيث إنها تنتمي إلى الأجهزة المستمرة. سيؤثر تقلب المستوى سلبًا على جودة المنتج النهائي ، كما يتسبب في بعض التأثيرات الضارة الأخرى. لهذا السبب ، من الضروري تركيب المعدات التي تتحكم في هذا المؤشر. كأجهزة قياس ، يمكنك تثبيت مقاييس المستوى البصري والهوائي والعائم للتحكم في المستوى وتنظيمهكتلة الزجاج في فرن صهر الزجاج. يجب ألا يتم التركيب الكهربائي للأجهزة إلا من قبل متخصصين مؤهلين تأهيلاً عالياً.