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ई-ग्लास (क्षार-मुक्त फाइबरग्लास)टैंक भट्टियों में उत्पादन एक जटिल, उच्च-तापमान पिघलने की प्रक्रिया है। पिघलने का तापमान प्रोफ़ाइल एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया नियंत्रण बिंदु है, जो सीधे कांच की गुणवत्ता, पिघलने की दक्षता, ऊर्जा खपत, भट्टी के जीवनकाल और अंतिम फाइबर प्रदर्शन को प्रभावित करता है। यह तापमान प्रोफ़ाइल मुख्य रूप से लौ की विशेषताओं और विद्युत संवर्धन को समायोजित करके प्राप्त किया जाता है।

I. ई-ग्लास का गलनांक

1. गलनांक तापमान सीमा:

ई-ग्लास के पूर्ण पिघलने, शुद्धिकरण और समरूपीकरण के लिए आमतौर पर अत्यंत उच्च तापमान की आवश्यकता होती है। पिघलने वाले क्षेत्र (हॉट स्पॉट) का सामान्य तापमान आमतौर पर 1500°C से 1600°C तक होता है।

विशिष्ट लक्ष्य तापमान निम्नलिखित पर निर्भर करता है:

* बैच संरचना: विशिष्ट सूत्र (जैसे, फ्लोरीन की उपस्थिति, उच्च/निम्न बोरॉन सामग्री, टाइटेनियम की उपस्थिति) गलनांक विशेषताओं को प्रभावित करते हैं।

* भट्टी का डिज़ाइन: भट्टी का प्रकार, आकार, इन्सुलेशन की प्रभावशीलता और बर्नर की व्यवस्था।

* उत्पादन लक्ष्य: वांछित पिघलने की दर और कांच की गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताएं।

* अपघटक पदार्थ: उच्च तापमान पर अपघटक पदार्थों की संक्षारण दर ऊपरी तापमान सीमा को सीमित करती है।

बुलबुले हटाने और कांच के समरूपीकरण को सुविधाजनक बनाने के लिए, फाइनिंग ज़ोन का तापमान आमतौर पर हॉट स्पॉट के तापमान से थोड़ा कम होता है (लगभग 20-50 डिग्री सेल्सियस कम)।

कार्यशील सिरे (फोरहीर्थ) का तापमान काफी कम होता है (आमतौर पर 1200°C - 1350°C), जिससे कांच का पिघला हुआ भाग खींचने के लिए उपयुक्त चिपचिपाहट और स्थिरता प्राप्त कर लेता है।

2. तापमान नियंत्रण का महत्व:

* पिघलने की दक्षता: बैच सामग्री (क्वार्ट्ज रेत, पाइरोफिलाइट, बोरिक एसिड/कोलमैनाइट, चूना पत्थर, आदि) की पूर्ण प्रतिक्रिया, रेत के कणों के पूर्ण विघटन और गैसों के पूरी तरह से निकलने को सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त उच्च तापमान अत्यंत महत्वपूर्ण है। अपर्याप्त तापमान से "कच्चे माल" के अवशेष (बिना पिघले क्वार्ट्ज कण), पत्थर और बुलबुले बढ़ सकते हैं।

* कांच की गुणवत्ता: उच्च तापमान कांच के पिघले हुए भाग के स्पष्टीकरण और समरूपता को बढ़ावा देता है, जिससे तार, बुलबुले और पत्थर जैसी कमियां कम हो जाती हैं। ये कमियां रेशों की मजबूती, टूटने की दर और निरंतरता को गंभीर रूप से प्रभावित करती हैं।

* श्यानता: तापमान सीधे तौर पर पिघले हुए कांच की श्यानता को प्रभावित करता है। फाइबर खींचने के लिए पिघले हुए कांच की श्यानता एक विशिष्ट सीमा के भीतर होनी चाहिए।

* दुर्दम्य सामग्री का क्षरण: अत्यधिक उच्च तापमान भट्टी की दुर्दम्य सामग्रियों (विशेष रूप से विद्युत-संलग्न AZS ईंटों) के क्षरण को तेजी से बढ़ाता है, जिससे भट्टी का जीवनकाल कम हो जाता है और दुर्दम्य पत्थरों के बनने की संभावना बढ़ जाती है।

* ऊर्जा खपत: टैंक भट्टियों में उच्च तापमान बनाए रखना ऊर्जा खपत का प्राथमिक स्रोत है (आमतौर पर कुल उत्पादन ऊर्जा खपत का 60% से अधिक)। अत्यधिक तापमान से बचने के लिए सटीक तापमान नियंत्रण ऊर्जा बचत की कुंजी है।

II. लौ का नियमन

ज्वाला नियंत्रण, पिघलने के तापमान के वितरण को नियंत्रित करने, कुशल पिघलने की प्रक्रिया प्राप्त करने और भट्टी की संरचना (विशेषकर ऊपरी भाग) की सुरक्षा करने का एक प्रमुख साधन है। इसका मुख्य उद्देश्य एक आदर्श तापमान क्षेत्र और वातावरण बनाना है।

1. प्रमुख विनियमन पैरामीटर:

* ईंधन-से-वायु अनुपात (स्टोइकियोमेट्रिक अनुपात) / ऑक्सीजन-से-ईंधन अनुपात (ऑक्सी-ईंधन प्रणालियों के लिए):

* लक्ष्य: पूर्ण दहन प्राप्त करना। अपूर्ण दहन से ईंधन की बर्बादी होती है, लौ का तापमान कम होता है, काला धुआँ (कालिख) उत्पन्न होता है जो कांच के पिघले हुए पदार्थ को दूषित करता है और रीजनरेटर/हीट एक्सचेंजर को अवरुद्ध करता है। अतिरिक्त हवा काफी मात्रा में ऊष्मा को दूर ले जाती है, जिससे ऊष्मीय दक्षता कम हो जाती है और क्राउन ऑक्सीडेशन संक्षारण तीव्र हो सकता है।

* समायोजन: फ्लू गैस विश्लेषण (O₂, CO सामग्री) के आधार पर वायु-से-ईंधन अनुपात को सटीक रूप से नियंत्रित करें।ई-गिलासटैंक भट्टियों में आमतौर पर फ्लू गैस में ऑक्सीजन की मात्रा लगभग 1-3% (थोड़ा सकारात्मक दबाव दहन) बनाए रखी जाती है।

* वातावरण का प्रभाव: ईंधन-वायु अनुपात भट्टी के वातावरण (ऑक्सीकरण या अपचयन) को भी प्रभावित करता है, जिसका कुछ बैच घटकों (जैसे लोहा) और कांच के रंग के व्यवहार पर सूक्ष्म प्रभाव पड़ता है। हालांकि, ई-ग्लास (जिसमें रंगहीन पारदर्शिता आवश्यक होती है) के लिए, यह प्रभाव अपेक्षाकृत कम होता है।

* लौ की लंबाई और आकार:

* लक्ष्य: एक ऐसी लौ उत्पन्न करना जो पिघली हुई सतह को पूरी तरह ढक ले, जिसमें एक निश्चित कठोरता हो और जो आसानी से फैल सके।

* लंबी लौ बनाम छोटी लौ:

* लंबी लौ: यह एक बड़े क्षेत्र को कवर करती है, तापमान का वितरण अपेक्षाकृत एकसमान होता है, और क्राउन को कम ऊष्मीय झटका पहुंचाती है। हालांकि, स्थानीय तापमान शिखर पर्याप्त रूप से उच्च नहीं हो सकते हैं, और बैच "ड्रिलिंग" क्षेत्र में प्रवेश अपर्याप्त हो सकता है।

* शॉर्ट फ्लेम: अत्यधिक कठोरता, उच्च स्थानीय तापमान, बैच लेयर में मजबूत पैठ, जो "कच्चे माल" के तेजी से पिघलने के लिए अनुकूल है। हालांकि, कवरेज असमान है, जिससे आसानी से स्थानीय अतिभार (अधिक स्पष्ट गर्म स्थान) और क्राउन और ब्रेस्ट वॉल को महत्वपूर्ण थर्मल शॉक हो सकता है।

* समायोजन: बर्नर गन के कोण, ईंधन/वायु निकास वेग (संवेग अनुपात) और भंवर की तीव्रता को समायोजित करके प्राप्त किया जाता है। आधुनिक टैंक भट्टियों में अक्सर बहु-चरणीय समायोज्य बर्नर का उपयोग किया जाता है।

* लौ की दिशा (कोण):

* लक्ष्य: बैच और कांच की पिघली हुई सतह पर ऊष्मा को प्रभावी ढंग से स्थानांतरित करना, क्राउन या ब्रेस्ट वॉल पर सीधी लौ के प्रभाव से बचना।

* समायोजन: बर्नर गन के पिच (ऊर्ध्वाधर) और यॉ (क्षैतिज) कोणों को समायोजित करें।

* पिच कोण: यह बैच पाइल के साथ लौ की परस्पर क्रिया ("बैच को चाटना") और पिघली हुई सतह के आवरण को प्रभावित करता है। बहुत कम कोण (लौ का बहुत नीचे की ओर होना) पिघली हुई सतह या बैच पाइल को खुरच सकता है, जिससे रिसाव हो सकता है और ब्रेस्ट वॉल में जंग लग सकती है। बहुत अधिक कोण (लौ का बहुत ऊपर की ओर होना) कम तापीय दक्षता और क्राउन के अत्यधिक गर्म होने का कारण बनता है।

* यॉ एंगल: यह भट्टी की चौड़ाई में लौ के वितरण और हॉट स्पॉट की स्थिति को प्रभावित करता है।

2. ज्वाला नियंत्रण के लक्ष्य:

* एक तर्कसंगत हॉट स्पॉट बनाएं: पिघलने वाले टैंक के पिछले हिस्से में (आमतौर पर डॉगहाउस के बाद) सबसे अधिक तापमान वाला क्षेत्र (हॉट स्पॉट) बनाएं। यह कांच के शुद्धिकरण और समरूपता के लिए महत्वपूर्ण क्षेत्र है, और यह कांच के पिघलने के प्रवाह को नियंत्रित करने वाले "इंजन" के रूप में कार्य करता है (हॉट स्पॉट से बैच चार्जर और वर्किंग एंड की ओर)।

* एकसमान पिघली हुई सतह का तापन: स्थानीय अतिपरता या अधपकापन से बचें, जिससे असमान संवहन और तापमान प्रवणता के कारण होने वाले "डेड ज़ोन" कम हो जाते हैं।

* भट्टी की संरचना की सुरक्षा करें: ऊपरी भाग और भीतरी दीवार पर लौ के सीधे संपर्क को रोकें, जिससे स्थानीय स्तर पर अत्यधिक गर्मी उत्पन्न होने से बचा जा सके जो दुर्दम्य सामग्री के तेजी से क्षरण का कारण बनती है।

* कुशल ऊष्मा स्थानांतरण: लौ से बैच और कांच की पिघली हुई सतह तक विकिरण और संवहन ऊष्मा स्थानांतरण की दक्षता को अधिकतम करें।

* स्थिर तापमान क्षेत्र: कांच की गुणवत्ता को स्थिर बनाए रखने के लिए उतार-चढ़ाव को कम करें।

III. गलनांक तापमान और ज्वाला नियमन का एकीकृत नियंत्रण

1. तापमान लक्ष्य है, ज्वाला साधन है: ज्वाला विनियमन भट्टी के भीतर तापमान वितरण, विशेष रूप से गर्म स्थान की स्थिति और तापमान को नियंत्रित करने की प्राथमिक विधि है।

2. तापमान मापन और प्रतिक्रिया: भट्टी के प्रमुख स्थानों (बैच चार्जर, पिघलने वाला क्षेत्र, गर्म स्थान, महीन करने वाला क्षेत्र, अग्रभाग) पर स्थित थर्मोकपल, इन्फ्रारेड पायरोमीटर और अन्य उपकरणों का उपयोग करके निरंतर तापमान निगरानी की जाती है। ये मापन लौ समायोजन का आधार बनते हैं।

3. स्वचालित नियंत्रण प्रणाली: आधुनिक बड़े पैमाने के टैंक भट्टों में व्यापक रूप से डीसीएस/पीएलसी प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। ये प्रणालियाँ पूर्व निर्धारित तापमान वक्रों और वास्तविक समय के मापों के आधार पर ईंधन प्रवाह, दहन वायु प्रवाह, बर्नर कोण/डैम्पर जैसे मापदंडों को समायोजित करके लौ और तापमान को स्वचालित रूप से नियंत्रित करती हैं।

4. प्रक्रिया संतुलन: ऊर्जा की खपत को कम करते हुए कांच की गुणवत्ता (उच्च तापमान पर पिघलना, अच्छा स्पष्टीकरण और समरूपता) सुनिश्चित करने और भट्टी की सुरक्षा (अत्यधिक तापमान, लौ के टकराव से बचना) के बीच एक इष्टतम संतुलन खोजना आवश्यक है।