輔熔法

輔熔法常用於玻璃工藝，指促進玻璃熔化的工藝，可以提高質量、降低成本、減輕地球溫室效應、節能。

基本介紹

• 中文名：輔熔法
• 外文名：boost melting
• 一級學科：工程技術
• 二級學科：陶瓷材料學
• 套用：玻璃工藝
• 作用：促進玻璃熔化的工藝

簡介

常用於玻璃工藝，指促進玻璃熔化的工藝。從地球環境方面看玻璃是很好的材料，缺陷就是在製造過程中消耗大量的能源。在玻璃製造過程中耗能最大的是玻璃熔窯，玻璃熔窯是以1867年德國的西門子發明的熔窯為基礎，將玻璃原料投放到玻璃液上通過火焰加熱使其逐漸熔化的設備。因此採用輔熔法可以節約資源。

玻璃熔化

玻璃不是晶體，因此沒有固定的融點，但有軟化點，鉛玻璃的軟化點為500度，石英玻璃的軟化點為1600度。 玻璃600度，可以用爐火變軟，拉玻璃絲。煤氣噴燈1300度，酒精噴燈1000度。玻璃沒有一定的熔點和凝固點，但是普通的酒精燈就足以使它軟化，普通玻璃是由純鹼、石灰石、石英和長石為主要原料，混合後在玻璃窯里熔融、澄清、勻化後加工成形，再經退火處理而得玻璃製品，普通玻璃主要成分大致為CaO、Na₂O、SiO₂，它是磷酸鈉、矽酸鈣和二氧化矽熔合在一起的物質。沒有一定的熔點，在某一溫度範圍內軟化，在軟化時可以製成任何形狀的製品。除普通玻璃外，還有以硼酸鹽、磷酸鹽、氟化物為主的特種玻璃。制玻璃時，原料略高於1200℃時熔化，冷卻以後即形成玻璃。

輔助技術

熔窯廢氣預熱

合理有效地使用燃料動力資源，更經濟地利用能源並保護環境是擺在世界各國面前的重要的任務。我國玻璃工業的熱利用率很低，僅相當於世界水平的二分之一或更低，所以玻璃工業節能極為重要，潛力也很大。工業先進國家的實踐證明，利用熔窯廢氣預熱玻璃配合料能顯著地節省燃料，提高熔化效率，降低熔化溫度，延長窯令，同時還可大幅度降低排廢水平，利於環境保護。

等離子輔助燃燒技術

為了使等離子熔化技術用於液晶顯示器用無鹼玻璃等難熔玻璃，作為加熱源，在開發多相等離子與氧燃燒火焰複合化的混合加熱技術的同時研究等離子對玻璃質量的影響。

在世界上成功地首次使用12相交流等離子和氧燃料燃燒複合化的混合熱源，並在超過目標試驗時間實現穩定運轉。通過對等離子放電現象填密觀察、分析及恰當地冷卻電極、放電排序、電極位置配列等，加強了對電極消耗的抑制並實現穩定地放電。

多相交流電弧

採用多相交流放電取代直流後，能在若干槍間發生大口徑的電弧。多相交流電弧是通過放射狀配置電極，向各電極施加相位不同的交流電壓，根據電極之間的電源頻率發生旋轉的等離子，形成新的等離子。

多相交流電弧從電力向熱電漿的能量轉換率高，由於等離子流速慢，因此在顆粒飄落過程的加熱效率高，並且輸出大。由於具有這些優點，因此能夠套用於玻璃原料的空氣熔化。

玻璃的空氣中熔化時，從安裝在裝置上部的水冷式粉體供給噴嘴投入原料，將原料供給電極之間放電的電弧中。為了定量地評價玻璃化反應的進展程度，用X射線衍射法評價結晶性矽砂的殘存量。檢測RF等離子和以12相交流電弧進行空氣中熔化顆粒內部殘存矽砂量時，矽砂晶格造成的衍射線消失。