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बलपूर्वक समरूपीकरण में एक महत्वपूर्ण और व्यापक रूप से प्रयुक्त तकनीक, बुदबुदाहट, पिघले हुए काँच के परिष्करण और समरूपीकरण की प्रक्रियाओं पर महत्वपूर्ण और जटिल प्रभाव डालती है। यहाँ इसका विस्तृत विश्लेषण दिया गया है।

1. बबलिंग तकनीक का सिद्धांत

बुदबुदाहट में पिघलने वाली भट्टी के तल पर (आमतौर पर पिघलने वाले क्षेत्र या फाइनिंग क्षेत्र के उत्तरार्द्ध में) बुदबुदाने वाले (नोजल) की कई पंक्तियाँ लगाना शामिल है। एक विशिष्ट गैस, आमतौर पर संपीड़ित हवा, नाइट्रोजन, या एक अक्रिय गैस, को उच्च तापमान वाले पिघले हुए काँच में आवधिक या निरंतर रूप से इंजेक्ट किया जाता है। गैस पिघले हुए काँच के माध्यम से फैलती और ऊपर उठती है, जिससे ऊपर उठते बुलबुलों के स्तंभ बनते हैं।

2. फाइनिंग प्रक्रिया पर बबलिंग का प्रभाव (मुख्यतः सकारात्मक)

बुदबुदाहट मुख्य रूप से गैस के बुलबुले को हटाने में मदद करती है, जिससे कांच साफ हो जाता है।

बुलबुला हटाने को बढ़ावा देना

चूषण प्रभावबड़े, उठते बुलबुलों के बाद एक निम्न-दाब क्षेत्र बनता है, जो एक "पंपिंग प्रभाव" पैदा करता है। यह आसपास के पिघले हुए काँच से सूक्ष्म-बुलबुलों को कुशलतापूर्वक खींचता है, इकट्ठा करता है और विलीन करता है, और उन्हें बाहर निकालने के लिए सतह पर ले जाता है।

कम गैस घुलनशीलता: प्रविष्ट गैस, विशेष रूप से अक्रिय गैस, पिघले हुए काँच में घुली गैसों (जैसे, SO₂, O₂, CO₂) को तनु कर सकती है, जिससे उनका आंशिक दाब कम हो जाता है। इससे घुली हुई गैसों का ऊपर उठते बुलबुलों में विलीन होना आसान हो जाता है।

कम स्थानीय अतिसंतृप्ति: उठते बुलबुले एक तैयार गैस-तरल इंटरफेस प्रदान करते हैं, जिससे सुपरसैचुरेटेड घुली हुई गैसों को बुलबुले में घुलने और फैलने में आसानी होती है।

छोटा फाइनिंग पथ: बढ़ते बुलबुला स्तंभ "फास्ट ट्रैक" के रूप में कार्य करते हैं, जो सतह की ओर घुली हुई गैसों और सूक्ष्म बुलबुलों के प्रवास को तेज करते हैं।

फोम परत का विघटनसतह के पास, उठते बुलबुले घने फोम परत को तोड़ने में मदद करते हैं जो गैस निष्कासन में बाधा डाल सकते हैं।

संभावित नकारात्मक प्रभाव (नियंत्रण की आवश्यकता)

नए बुलबुले का परिचययदि बुदबुदाहट के मापदंडों (गैस का दबाव, आवृत्ति और शुद्धता) को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है या नोजल बंद हो जाते हैं, तो प्रक्रिया में अवांछित नए, छोटे बुलबुले बन सकते हैं। यदि बाद में फाइनिंग के दौरान इन बुलबुलों को हटाया या घोला नहीं जा सकता, तो ये दोष बन जाते हैं।

अनुचित गैस चयनयदि इंजेक्ट की गई गैस पिघले हुए कांच या घुली हुई गैसों के साथ प्रतिकूल प्रतिक्रिया करती है, तो इससे अधिक कठिन गैसें या यौगिक उत्पन्न हो सकते हैं, जो परिष्करण प्रक्रिया में बाधा उत्पन्न करते हैं।

3. होमोजीनाइजेशन प्रक्रिया पर बुदबुदाहट का प्रभाव (मुख्यतः सकारात्मक)

बुदबुदाहट मिश्रण और समरूपीकरण को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाती हैढला हुआ ग्लास.

उन्नत संवहन और उत्तेजना

ऊर्ध्वाधर परिसंचरणजैसे-जैसे बुलबुला स्तंभ ऊपर उठते हैं, पिघले हुए काँच की तुलना में उनका कम घनत्व एक मज़बूत ऊपर की ओर प्रवाह उत्पन्न करता है। ऊपर उठते काँच को फिर से भरने के लिए, आसपास का और नीचे का काँच क्षैतिज रूप से बुलबुला स्तंभ की ओर बहता है, जिससे एक शक्तिशाली प्रवाह उत्पन्न होता है।ऊर्ध्वाधर परिसंचरणयाकंवेक्शनयह बलपूर्वक संवहन पिघले हुए कांच के क्षैतिज मिश्रण को बहुत तेज कर देता है।

कतरनी मिश्रण: उठते हुए बुलबुलों और आसपास के पिघले हुए कांच के बीच वेग का अंतर कतरनी बल उत्पन्न करता है, जो कांच की आसन्न परतों के बीच विसरित मिश्रण को बढ़ावा देता है।

इंटरफ़ेस नवीनीकरण: बढ़ते बुलबुलों से होने वाली हलचल विभिन्न संरचनाओं के कांच के बीच संपर्क इंटरफेस को लगातार ताज़ा करती है, जिससे आणविक प्रसार की दक्षता में सुधार होता है।

स्तरीकरण और धारियों का विघटन

मजबूत संवहन प्रभावी रूप से टूट जाता हैरासायनिक या तापीय स्तरीकरणऔरस्त्रिअतिओन्सघनत्व में अंतर, तापमान में उतार-चढ़ाव, या असमान फीडिंग के कारण होने वाली क्षति। यह इन परतों को मिश्रण के लिए मुख्य प्रवाह में शामिल करता है।

यह विशेष रूप से दूर करने में सहायक है“मृत क्षेत्र”टैंक के तल पर, लम्बे समय तक ठहराव के कारण होने वाले क्रिस्टलीकरण या गंभीर असमानता को कम करना।

बेहतर होमोजेनाइजेशन दक्षता

प्राकृतिक संवहन या तापमान-ढाल प्रवाह की तुलना में, बुदबुदाहट द्वारा उत्पन्न बलपूर्वक संवहन मेंउच्च ऊर्जा घनत्व और व्यापक पहुंचइससे वांछित स्तर की एकरूपता प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय में उल्लेखनीय कमी आती है या उसी समय-सीमा के भीतर उच्च एकरूपता प्राप्त होती है।

संभावित नकारात्मक प्रभाव (ध्यान देने योग्य)

आग रोक सामग्री का क्षरण: उठते बुलबुलों का तेज़ प्रवाह और उनके द्वारा उत्पन्न तीव्र संवहन, टैंक के तल और पार्श्व-दीवार की दुर्दम्य सामग्रियों के क्षरण और संक्षारण का कारण बन सकता है, जिससे भट्टी का जीवनकाल कम हो जाता है। इससे पिघले हुए काँच में क्षरण उत्पाद भी प्रवेश कर सकते हैं, जिससे असमानता के नए स्रोत (पत्थर, धारियाँ) बन सकते हैं।

प्रवाह पैटर्न में व्यवधानयदि बुदबुदाहट बिंदु का लेआउट, बुलबुले का आकार, या आवृत्ति ठीक से डिज़ाइन नहीं की गई है, तो वे पिघलने वाले टैंक के मूल, लाभकारी तापमान और प्राकृतिक प्रवाह क्षेत्रों में हस्तक्षेप कर सकते हैं। इससे नए विषम क्षेत्र या भंवर बन सकते हैं।

4. बबलिंग तकनीक के लिए प्रमुख नियंत्रण पैरामीटर

बुदबुदाती स्थितिआमतौर पर पिघलने वाले क्षेत्र के उत्तरार्द्ध भाग (यह सुनिश्चित करते हुए कि कच्चा माल ज़्यादातर पिघल गया है) और परिष्करण क्षेत्र में। प्रवाह और तापमान क्षेत्रों को अनुकूलित करने के लिए स्थिति का चयन किया जाना चाहिए।

गैस चयनविकल्पों में वायु (कम लागत, लेकिन प्रबल ऑक्सीकरण गुण), नाइट्रोजन (निष्क्रिय), और आर्गन जैसी अक्रिय गैसें (सर्वोत्तम निष्क्रियता, लेकिन महंगी) शामिल हैं। चुनाव काँच की संरचना, रेडॉक्स अवस्था और लागत पर निर्भर करता है।

बुलबुले का आकारआदर्श रूप से, बड़े बुलबुले (कुछ मिलीमीटर से लेकर सेंटीमीटर व्यास तक) उत्पन्न करना चाहिए। छोटे बुलबुले धीरे-धीरे ऊपर उठते हैं, उनका चूषण प्रभाव कमज़ोर होता है, और उन्हें आसानी से बाहर नहीं निकाला जा सकता, जिससे वे ख़राब हो जाते हैं। बुलबुले का आकार नोजल डिज़ाइन और गैस के दबाव द्वारा नियंत्रित होता है।

बुदबुदाहट आवृत्ति: आवधिक बुदबुदाहट (जैसे, हर कुछ मिनट में एक बार) अक्सर निरंतर बुदबुदाहट से ज़्यादा प्रभावी होती है। यह तेज़ विक्षोभ पैदा करती है और साथ ही बुलबुलों को बाहर निकलने और काँच को स्थिर होने का समय देती है। तीव्रता (गैस प्रवाह दर और दबाव) का काँच की गहराई और श्यानता के साथ मेल होना चाहिए।

बबलिंग पॉइंट लेआउटटैंक की पूरी चौड़ाई को कवर करने वाले एक क्रमबद्ध पैटर्न में कई पंक्तियों की व्यवस्था करने से यह सुनिश्चित होता है कि संवहन सभी कोनों तक पहुँचता है, जिससे "मृत क्षेत्रों" को रोका जा सकता है। अंतराल को अनुकूलित करने की आवश्यकता है।

गैस शुद्धतानई समस्याओं को रोकने के लिए नमी या अन्य गैसों जैसी अशुद्धियों से बचना चाहिए।

निष्कर्षतः, बुदबुदाहट एक महत्वपूर्ण तकनीक है जो पिघले हुए काँच में गैस प्रविष्ट कराकर प्रबल ऊर्ध्वाधर परिसंचरण और हलचल उत्पन्न करती है। यह न केवल आंतरिक परिष्करण प्रक्रिया को महत्वपूर्ण रूप से तेज़ करता है, जिससे छोटे और बड़े बुलबुलों को आपस में मिलने और बाहर निकलने में मदद मिलती है, बल्कि रासायनिक और तापीय विषम परतों को भी प्रभावी ढंग से तोड़ता है और प्रवाह मृत क्षेत्रों को समाप्त करता है। परिणामस्वरूप, यह काँच की समरूपीकरण दक्षता और गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार करता है। हालाँकि, नए बुलबुला दोषों को उत्पन्न होने से रोकने, दुर्दम्य क्षरण को बढ़ाने, या मूल प्रवाह क्षेत्र को बाधित करने से बचने के लिए गैस चयन, स्थिति, आवृत्ति और बुलबुला आकार जैसे प्रमुख मापदंडों पर सख्त नियंत्रण आवश्यक है। इसलिए, हालाँकि इसमें संभावित कमियाँ हैं, बुदबुदाहट एक महत्वपूर्ण तकनीक है जिसे काँच निर्माण को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।