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बुदबुदाहट, जो जबरन समरूपीकरण में एक महत्वपूर्ण और व्यापक रूप से प्रयुक्त तकनीक है, पिघले हुए कांच की परिष्करण और समरूपीकरण प्रक्रियाओं को महत्वपूर्ण और जटिल रूप से प्रभावित करती है। यहाँ इसका विस्तृत विश्लेषण प्रस्तुत है।

1. बुलबुला प्रौद्योगिकी का सिद्धांत

बुलबुला बनाने की प्रक्रिया में पिघलने वाली भट्टी के निचले भाग (आमतौर पर पिघलने वाले क्षेत्र या परिष्करण क्षेत्र के पिछले हिस्से में) में बुलबुला बनाने वाले नोजल (बबलर्स) की कई पंक्तियाँ लगाई जाती हैं। एक विशिष्ट गैस, आमतौर पर संपीड़ित हवा, नाइट्रोजन या कोई अक्रिय गैस, को उच्च तापमान वाले पिघले हुए कांच में आवधिक या निरंतर रूप से इंजेक्ट किया जाता है। गैस फैलती है और पिघले हुए कांच से ऊपर उठती है, जिससे ऊपर उठते बुलबुलों के स्तंभ बनते हैं।

2. महीन करने की प्रक्रिया पर बुलबुले बनने का प्रभाव (मुख्यतः सकारात्मक)

बुलबुले उठने से मुख्य रूप से गैस के बुलबुले दूर होते हैं, जिससे कांच साफ हो जाता है।

बुलबुले हटाने को बढ़ावा देना

चूषण प्रभावबड़े-बड़े उठते हुए बुलबुलों के पीछे एक कम दबाव वाला क्षेत्र बनता है, जिससे "पंपिंग प्रभाव" उत्पन्न होता है। यह आसपास के पिघले हुए कांच से छोटे-छोटे सूक्ष्म बुलबुलों को कुशलतापूर्वक खींचता है, इकट्ठा करता है और आपस में मिला देता है, जिससे वे सतह पर आकर बाहर निकल जाते हैं।

गैस में घुलनशीलता कम हो गई: इंजेक्ट की गई गैस, विशेषकर अक्रिय गैस, पिघले हुए कांच में घुली हुई गैसों (जैसे SO₂, O₂, CO₂) को पतला कर सकती है, जिससे उनका आंशिक दबाव कम हो जाता है। इससे घुली हुई गैसों का ऊपर उठते बुलबुलों में बहिर्वाह आसान हो जाता है।

स्थानीय अतिसंतृप्ति में कमी: ऊपर उठते हुए बुलबुले एक तैयार गैस-तरल इंटरफ़ेस प्रदान करते हैं, जिससे अतिसंतृप्त घुली हुई गैसों के लिए घुलना और बुलबुलों में फैलना आसान हो जाता है।

छोटा किया गया फ़ाइनिंग पथऊपर उठते हुए बुलबुले के स्तंभ "तेज़ गति" का काम करते हैं, जिससे घुली हुई गैसों और सूक्ष्म बुलबुलों का सतह की ओर पलायन तेज हो जाता है।

फोम परत व्यवधानसतह के पास, ऊपर उठते बुलबुले घनी झाग की परत को तोड़ने में मदद करते हैं जो गैस के निष्कासन में बाधा डाल सकती है।

संभावित नकारात्मक प्रभाव (नियंत्रण आवश्यक)

नए बुलबुलों का परिचययदि बुलबुले उत्पन्न करने के मापदंडों (गैस का दबाव, आवृत्ति और शुद्धता) को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है या नोजल अवरुद्ध हो जाते हैं, तो प्रक्रिया में अवांछित छोटे बुलबुले उत्पन्न हो सकते हैं। यदि इन बुलबुलों को बाद में शुद्धिकरण प्रक्रिया में हटाया या घोला नहीं जा सकता है, तो वे 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 यह अधिक कठिन-से-हटाने वाली गैसों या यौगिकों का उत्पादन कर सकती है, जिससे शोधन प्रक्रिया में बाधा उत्पन्न हो सकती है।

3. समरूपीकरण प्रक्रिया पर बुलबुले बनने का प्रभाव (मुख्यतः सकारात्मक)

बुलबुले उठने से मिश्रण और समरूपीकरण में काफी सुधार होता है।ढला हुआ ग्लास.

संवहन और हलचल में वृद्धि

ऊर्ध्वाधर परिसंचरणजैसे-जैसे बुलबुले के स्तंभ ऊपर उठते हैं, पिघले हुए कांच की तुलना में उनका कम घनत्व एक मजबूत ऊपर की ओर प्रवाह उत्पन्न करता है। ऊपर उठते कांच की भरपाई के लिए, आसपास और नीचे का कांच क्षैतिज रूप से बुलबुले के स्तंभ की ओर बहता है, जिससे एक शक्तिशाली प्रवाह उत्पन्न होता है।ऊर्ध्वाधर परिसंचरणयाकंवेक्शनइस जबरन संवहन से पिघले हुए कांच के क्षैतिज मिश्रण में काफी तेजी आती है।

शियर मिक्सिंगऊपर उठते बुलबुलों और आसपास के पिघले हुए कांच के बीच वेग का अंतर अपरूपण बल उत्पन्न करता है, जिससे कांच की आसन्न परतों के बीच विसरणीय मिश्रण को बढ़ावा मिलता है।

इंटरफ़ेस नवीनीकरणउठते हुए बुलबुलों से होने वाली हलचल विभिन्न संरचनाओं वाले कांच के बीच संपर्क सतहों को लगातार ताज़ा करती रहती है, जिससे आणविक प्रसार की दक्षता में सुधार होता है।

स्तरीकरण और धारियों का विघटन

तीव्र संवहन प्रभावी रूप से तोड़ देता हैरासायनिक या तापीय स्तरीकरणऔरस्त्रिअतिओन्सघनत्व में अंतर, तापमान प्रवणता या असमान प्रवाह के कारण उत्पन्न होने वाली परतों को यह मुख्य प्रवाह में मिलाकर मिश्रण करता है।

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

बेहतर समरूपीकरण दक्षता

प्राकृतिक संवहन या तापमान-प्रवणता प्रवाह की तुलना में, बुलबुले द्वारा उत्पन्न बलपूर्वक संवहन में एकउच्च ऊर्जा घनत्व और व्यापक पहुंचइससे वांछित स्तर की समरूपता प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय में काफी कमी आती है या उसी समय सीमा के भीतर उच्चतर समरूपता प्राप्त हो जाती है।

संभावित नकारात्मक प्रभाव (ध्यान देने योग्य)

दुर्दम्य सामग्री का क्षरणतेज़ गति से उठने वाले बुलबुले और उनसे उत्पन्न तीव्र संवहन के कारण भट्टी के तल और पार्श्व दीवारों पर लगे अपवर्तक पदार्थों का अधिक क्षरण और संक्षारण हो सकता है, जिससे भट्टी का जीवनकाल कम हो जाता है। इसके अलावा, इससे पिघले हुए कांच में क्षरण उत्पाद भी प्रवेश कर सकते हैं, जिससे असमानता के नए स्रोत (पत्थर, धारियाँ) उत्पन्न हो सकते हैं।

प्रवाह पैटर्न में व्यवधानयदि बुलबुले बनने के बिंदुओं की संरचना, बुलबुले का आकार या आवृत्ति ठीक से निर्धारित न हो, तो यह पिघलने वाले टैंक के भीतर मूल, लाभकारी तापमान और प्राकृतिक प्रवाह क्षेत्रों में बाधा उत्पन्न कर सकता है। इससे नए असमान क्षेत्र या भंवर बन सकते हैं।

4. बुलबुला प्रौद्योगिकी के लिए प्रमुख नियंत्रण पैरामीटर

उबलती स्थितिआमतौर पर, यह पिघलने वाले क्षेत्र के पिछले भाग (यह सुनिश्चित करते हुए कि कच्चा माल लगभग पिघल चुका है) और परिशोधन क्षेत्र में स्थित होता है। प्रवाह और तापमान क्षेत्रों को अनुकूलित करने के लिए स्थिति का चुनाव किया जाना चाहिए।

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

बुलबुले का आकारआदर्श स्थिति यह है कि बड़े बुलबुले (कई मिलीमीटर से लेकर सेंटीमीटर व्यास तक) उत्पन्न किए जाएं। छोटे बुलबुले धीरे-धीरे उठते हैं, उनका चूषण प्रभाव कमजोर होता है और उन्हें आसानी से बाहर निकालना मुश्किल हो सकता है, जिससे वे दोष बन जाते हैं। बुलबुले का आकार नोजल के डिजाइन और गैस के दबाव द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

बुदबुदाहट आवृत्तिसमय-समय पर बुलबुले उत्पन्न करना (जैसे, हर कुछ मिनट में एक बार) अक्सर निरंतर बुलबुले उत्पन्न करने की तुलना में अधिक प्रभावी होता है। इससे तीव्र हलचल उत्पन्न होती है, साथ ही बुलबुलों को बाहर निकलने और कांच को स्थिर होने का समय भी मिल जाता है। गैस प्रवाह दर और दबाव की तीव्रता कांच की गहराई और श्यानता के अनुरूप होनी चाहिए।

बबलिंग पॉइंट लेआउटटैंक की पूरी चौड़ाई को कवर करते हुए कई पंक्तियों को एक क्रमबद्ध तरीके से व्यवस्थित करने से यह सुनिश्चित होता है कि संवहन सभी कोनों तक पहुंचे, जिससे "अस्थिर क्षेत्र" बनने से रोका जा सके। पंक्तियों के बीच की दूरी को अनुकूलित करना आवश्यक है।

गैस शुद्धतानमी या अन्य गैसों जैसी अशुद्धियों से बचना चाहिए ताकि नई समस्याएं न उत्पन्न हों।

निष्कर्षतः, बुलबुले बनाने की प्रक्रिया एक महत्वपूर्ण तकनीक है जिसमें पिघले हुए कांच में गैस प्रवाहित करके तीव्र ऊर्ध्वाधर परिसंचरण और हलचल उत्पन्न की जाती है। इससे न केवल आंतरिक परिशोधन प्रक्रिया में काफी तेजी आती है, जिससे छोटे और बड़े बुलबुले आपस में मिलकर बाहर निकल जाते हैं, बल्कि रासायनिक और ऊष्मीय असमानताओं को भी प्रभावी ढंग से दूर किया जाता है और प्रवाह अवरोधों को समाप्त किया जाता है। परिणामस्वरूप, इससे कांच की समरूपता दक्षता और गुणवत्ता में काफी सुधार होता है। हालांकि, गैस का चयन, स्थान, आवृत्ति और बुलबुले के आकार जैसे प्रमुख मापदंडों पर कड़ा नियंत्रण आवश्यक है ताकि नए बुलबुले दोष उत्पन्न न हों, अपवर्तक क्षरण न बढ़े या मूल प्रवाह क्षेत्र बाधित न हो। इसलिए, संभावित कमियों के बावजूद, बुलबुले बनाने की प्रक्रिया एक महत्वपूर्ण तकनीक है जिसे कांच निर्माण को बेहतर बनाने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।