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Vetru E (fibra di vetru senza alcali)A pruduzzione in i forni à cisterna hè un prucessu di fusione cumplessu à alta temperatura. U prufilu di a temperatura di fusione hè un puntu criticu di cuntrollu di u prucessu, chì influenza direttamente a qualità di u vetru, l'efficienza di fusione, u cunsumu energeticu, a vita di u fornu è u rendimentu finale di a fibra. Stu prufilu di temperatura hè principalmente ottenutu aghjustendu e caratteristiche di a fiamma è u boost elettricu.

I. Temperatura di fusione di u vetru E

1. Gamma di temperatura di fusione:

A fusione, a chiarificazione è l'omogeneizazione cumpleta di u vetru E richiedenu tipicamente temperature estremamente elevate. A temperatura tipica di a zona di fusione (puntu caldu) varieghja generalmente da 1500 °C à 1600 °C.

A temperatura specifica di destinazione dipende da:

* Cumposizione di u lottu: Formulazioni specifiche (per esempiu, presenza di fluoru, cuntenutu di boru altu/bassu, presenza di titaniu) influenzanu e caratteristiche di fusione.

* Cuncepimentu di u fornu: Tipu di fornu, dimensione, efficacia di l'isolamentu è dispusizione di u bruciatore.

* Obiettivi di pruduzzione: Velocità di fusione desiderata è requisiti di qualità di u vetru.

* Materiali refrattari: A velocità di corrosione di i materiali refrattari à alte temperature limita a temperatura superiore.

A temperatura di a zona di affinazione hè generalmente ligeramente più bassa chè a temperatura di u puntu caldu (circa 20-50 °C più bassa) per facilità a rimozione di e bolle è l'omogeneizazione di u vetru.

A temperatura di l'estremità di travagliu (avampiede) hè significativamente più bassa (tipicamente 1200 °C - 1350 °C), purtendu u vetru fusu à a viscosità è a stabilità adatte per u trafilamentu.

2. Impurtanza di u cuntrollu di a temperatura:

* Efficienza di fusione: Temperature sufficientemente alte sò cruciali per assicurà una reazione cumpleta di i materiali di u batch (sabbia di quarzu, pirofillite, acidu boricu/colemanite, calcare, ecc.), una dissoluzione cumpleta di i granelli di sabbia è una liberazione cumpleta di gas. Una temperatura insufficiente pò purtà à residui di "materia prima" (particelle di quarzu micca fuse), pietre è un aumentu di bolle.

* Qualità di u vetru: L'alte temperature prumove a chiarificazione è l'omogeneizazione di u vetru fusu, riducendu difetti cum'è cordoni, bolle è petre. Quessi difetti anu un impattu severu nantu à a resistenza di e fibre, a velocità di rottura è a continuità.

* Viscosità: A temperatura influenza direttamente a viscosità di u vetru fusu. U trafilu di fibre richiede chì u vetru fusu sia in un intervallu di viscosità specificu.

* Corrosione di i Materiali Refrattari: E temperature eccessivamente alte acceleranu drasticamente a corrosione di i materiali refrattari di u fornu (in particulare i mattoni AZS elettrofusi), accurtendu a vita di u fornu è introducendu potenzialmente pietre refrattarie.

* Cunsumu d'energia: U mantenimentu di temperature elevate hè a principale fonte di cunsumu d'energia in i forni à cisterna (chì rapprisentanu tipicamente più di u 60% di u cunsumu tutale d'energia di pruduzzione). Un cuntrollu precisu di a temperatura per evità temperature eccessive hè chjave per u risparmiu energeticu.

II. Regulazione di a fiamma

A regulazione di a fiamma hè un mezzu fundamentale per cuntrullà a distribuzione di a temperatura di fusione, ottene una fusione efficiente è prutege a struttura di u fornu (in particulare a corona). U so scopu principale hè di creà un campu di temperatura è un'atmosfera ideali.

1. Parametri chjave di regulazione:

* Rapportu carburante-aria (rapportu stechiometricu) / Rapportu ossigenu-carburante (per sistemi ossi-carburante):

* Obbiettivu: Ottene una combustione cumpleta. A combustione incompleta spreca carburante, abbassa a temperatura di a fiamma, produce fumu neru (fuliggine) chì contamina u vetru fusu è intasa i rigeneratori/scambiatori di calore. L'aria in eccessu porta via un calore significativu, riducendu l'efficienza termica è pò intensificà a corrosione per ossidazione di a corona.

* Ajustamentu: Cuntrolla precisamente u rapportu aria-carburante basatu annantu à l'analisi di i gasi di combustione (cuntenutu di O₂, CO).Vetru EI forni à cisterna mantenenu tipicamente u cuntenutu di gas di combustione O₂ à circa 1-3% (combustione à pressione ligeramente positiva).

* Impattu di l'atmosfera: U rapportu aria-carburante influenza ancu l'atmosfera di u fornu (ossidendu o riducendu), ciò chì hà effetti suttili nantu à u cumpurtamentu di certi cumpunenti di u batch (cum'è u ferru) è u culore di u vetru. Tuttavia, per u vetru E (chì richiede trasparenza incolore), questu impattu hè relativamente minore.

* Lunghezza è forma di a fiamma:

* Obbiettivu: Formà una fiamma chì copre a superficia di a fusione, pussede una certa rigidità è hà una bona spargibilità.

* Fiamma longa vs. Fiamma corta:

* Fiamma longa: Copre una vasta area, a distribuzione di a temperatura hè relativamente uniforme è provoca menu shock termicu à a corona. Tuttavia, i picchi di temperatura lucali ùn puderanu micca esse abbastanza alti, è a penetrazione in a zona di "perforazione" in batch puderia esse insufficiente.

* Fiamma corta: Forte rigidità, alta temperatura lucale, forte penetrazione in u stratu di batch, favurevule à una rapida fusione di "materie prime". Tuttavia, a cupertura hè irregulare, causendu facilmente un surriscaldamentu lucalizatu (punti caldi più pronunciati) è un shock termicu significativu à a corona è à a parete di u senu.

* Ajustamentu: Ottenutu aghjustendu l'angulu di a pistola di u bruciatore, a velocità di uscita di u carburante/aria (rapportu di momentum) è l'intensità di u vortice. I forni à serbatoiu muderni utilizanu spessu bruciatori regulabili à più stadii.

* Direzzione di a fiamma (angulu):

* Obbiettivu: Trasferisce efficacemente u calore à a superficia di u batch è di u vetru fusu, evitendu l'impattu direttu di a fiamma nantu à a curona o a parete di u senu.

* Ajustamentu: Ajustate l'anguli di pitch (verticale) è di yaw (orizzontale) di a pistola di u bruciatore.

* Angulu di Pitch: Affetta l'interazzione di a fiamma cù a pila di lottu ("lecca a pila") è a cupertura di a superficia di a fusione. Un angulu troppu bassu (fiamma troppu in giù) puderia scorrere a superficia di a fusione o a pila di lottu, pruvucendu un trascinamentu chì corrode a parete di u pettu. Un angulu troppu altu (fiamma troppu in sù) si traduce in una bassa efficienza termica è un riscaldamentu eccessivu di a corona.

* Angulu di imbardata: Affetta a distribuzione di a fiamma in tutta a larghezza di u fornu è a pusizione di u puntu caldu.

2. Obiettivi di a regulazione di a fiamma:

* Furmà un puntu caldu raziunale: Crea a zona di temperatura più alta (puntu caldu) in a parte posteriore di u tank di fusione (di solitu dopu à a casetta di fusione). Questa hè a zona critica per a chiarificazione è l'omogeneizazione di u vetru, è agisce cum'è u "mutore" chì cuntrolla u flussu di fusione di u vetru (da u puntu caldu versu u caricatore di batch è a fine di travagliu).

* Riscaldamentu uniforme di a superficia di fusione: Evitate u surriscaldamentu lucalizatu o u sottoraffreddamentu, riducendu a cunvezione irregulare è e "zone morte" causate da i gradienti di temperatura.

* Prutegge a struttura di u fornu: Impedisce l'impattu di a fiamma nantu à a corona è u muru di u pettu, evitendu u surriscaldamentu lucalizatu chì porta à una corrosione refrattaria accelerata.

* Trasferimentu di Calore Efficiente: Massimizà l'efficienza di u trasferimentu di calore radiante è cunvettivu da a fiamma à u batch è a superficia di fusione di u vetru.

* Campu di temperatura stabile: Riduce e fluttuazioni per assicurà una qualità stabile di u vetru.

III. Cuntrollu integratu di a temperatura di fusione è di a regulazione di a fiamma

1. A temperatura hè l'obiettivu, a fiamma hè u mezzu: A regulazione di a fiamma hè u metudu principale per cuntrullà a distribuzione di a temperatura in u fornu, in particulare a pusizione di u puntu caldu è a temperatura.

2. Misurazione è Feedback di a Temperatura: U monitoraghju continuu di a temperatura hè realizatu aduprendu termocoppie, pirometri infrarossi è altri strumenti situati in punti chjave in u fornu (caricatore di batch, zona di fusione, puntu caldu, zona di affinazione, avvolgitore). Queste misurazioni servenu cum'è basa per a regulazione di a fiamma.

3. Sistemi di cuntrollu automaticu: I forni muderni à grande scala utilizanu largamente sistemi DCS/PLC. Quessi sistemi cuntrolanu automaticamente a fiamma è a temperatura aghjustendu parametri cum'è u flussu di carburante, u flussu d'aria di combustione, l'angulu/ammortizzatori di u bruciatore, basatu annantu à curve di temperatura preimpostate è misurazioni in tempu reale.

4. Equilibriu di u prucessu: Hè essenziale truvà un equilibriu ottimale trà assicurà a qualità di u vetru (fusione à alta temperatura, bona chiarificazione è omogeneizazione) è prutege u fornu (evitendu temperature eccessive, impattu di a fiamma) riducendu à tempu u cunsumu d'energia.