شیشے کے پگھلنے کو متاثر کرنے والے اہم عمل کے عوامل

شیشے کے پگھلنے کو متاثر کرنے والے اہم عمل کے عوامل خود پگھلنے کے مرحلے سے آگے بڑھتے ہیں، کیونکہ وہ پگھلنے سے پہلے کے حالات جیسے کہ خام مال کی کوالٹی، کلیٹ ٹریٹمنٹ اور کنٹرول، ایندھن کی خصوصیات، فرنس ریفریکٹری میٹریل، فرنس پریشر، ماحول، اور فائننگ ایجنٹس کے انتخاب سے متاثر ہوتے ہیں۔ ذیل میں ان عوامل کا تفصیلی تجزیہ کیا گیا ہے۔

Ⅰ. خام مال کی تیاری اور کوالٹی کنٹرول

1. بیچ کی کیمیائی ساخت

SiO₂ اور ریفریکٹری مرکبات: SiO₂، Al₂O₃، ZrO₂، اور دیگر ریفریکٹری مرکبات کا مواد پگھلنے کی شرح کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔ زیادہ مواد پگھلنے کے مطلوبہ درجہ حرارت اور توانائی کی کھپت کو بڑھاتا ہے۔

الکلی میٹل آکسائیڈز (مثلاً، Na₂O، Li₂O): پگھلنے والے درجہ حرارت کو کم کریں۔ Li₂O، اپنے چھوٹے آئنک رداس اور اعلی برقی منفیت کی وجہ سے، خاص طور پر موثر ہے اور شیشے کی جسمانی خصوصیات کو بہتر بنا سکتا ہے۔

2. بیچ پری ٹریٹمنٹ

نمی کنٹرول:

زیادہ سے زیادہ نمی (3%~5%): گیلے ہونے اور رد عمل کو بڑھاتا ہے، دھول اور علیحدگی کو کم کرتا ہے۔

ضرورت سے زیادہ نمی: وزن کی غلطیوں کا سبب بنتا ہے اور جرمانے کے وقت کو طول دیتا ہے۔

ذرہ سائز کی تقسیم:

ضرورت سے زیادہ موٹے ذرات: رد عمل کے رابطے کے علاقے کو کم کرتا ہے، پگھلنے کے وقت کو طول دیتا ہے۔

ضرورت سے زیادہ باریک ذرات: جمع ہونے اور الیکٹرو اسٹاٹک جذب کی طرف جاتا ہے، یکساں پگھلنے میں رکاوٹ ہے۔

3. Cullet مینجمنٹ

Cullet صاف، نجاست سے پاک، اور تازہ خام مال کے ذرات کے سائز سے مماثل ہونا چاہیے تاکہ بلبلوں یا غیر پگھلنے والی باقیات کو متعارف ہونے سے بچایا جا سکے۔

Ⅱ. فرنس ڈیزائناور ایندھن کی خصوصیات

1. ریفریکٹری میٹریل کا انتخاب

اعلی درجہ حرارت کے کٹاؤ کے خلاف مزاحمت: اعلی زرکونیم اینٹوں اور الیکٹرو فیوزڈ زرکونیم کورنڈم اینٹوں (AZS) کو پول کی دیوار کے علاقے، فرنس کے نیچے اور شیشے کے مائع کے ساتھ رابطے میں آنے والے دیگر علاقوں میں استعمال کیا جانا چاہئے، تاکہ کیمیائی کٹاؤ اور سکورنگ کی وجہ سے پتھر کے نقائص کو کم کیا جا سکے۔

حرارتی استحکام: درجہ حرارت کے اتار چڑھاؤ کی مزاحمت کریں اور تھرمل جھٹکے کی وجہ سے ریفریکٹری اسپلنگ سے بچیں۔

2. ایندھن اور دہن کی کارکردگی

ایندھن کی کیلوری کی قیمت اور دہن کا ماحول (آکسائڈائزنگ/کم کرنا) شیشے کی ساخت سے مماثل ہونا چاہیے۔ مثال کے طور پر:

قدرتی گیس/بھاری تیل: سلفائیڈ کی باقیات سے بچنے کے لیے ہوا کے ایندھن کے عین تناسب کو کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے۔

الیکٹرک پگھلنا: اعلی صحت سے متعلق پگھلنے کے لئے موزوں ہے (مثال کے طور پر،آپٹیکل گلاس) لیکن زیادہ توانائی استعمال کرتا ہے۔

Ⅲ. پگھلنے کے عمل کے پیرامیٹر کی اصلاح

1. درجہ حرارت کنٹرول

پگھلنے کا درجہ حرارت (1450 ~ 1500 ℃): درجہ حرارت میں 1 ℃ اضافہ پگھلنے کی شرح کو 1٪ تک بڑھا سکتا ہے، لیکن ریفریکٹری کٹاؤ دوگنا ہو جاتا ہے۔ کارکردگی اور آلات کی عمر کے درمیان توازن ضروری ہے۔

درجہ حرارت کی تقسیم: مختلف فرنس زونز (پگھلنے، فائننگ، کولنگ) میں گراڈینٹ کنٹرول مقامی حد سے زیادہ گرمی یا غیر پگھلنے والی باقیات سے بچنے کے لیے ضروری ہے۔

2. ماحول اور دباؤ

آکسائڈائزنگ ماحول: نامیاتی سڑن کو فروغ دیتا ہے لیکن سلفائڈ آکسیکرن کو تیز کر سکتا ہے؛

ماحول کو کم کرنا: Fe³+ رنگت کو دباتا ہے (بے رنگ شیشے کے لیے) لیکن کاربن جمع کرنے سے گریز کی ضرورت ہوتی ہے۔

فرنس پریشر کا استحکام: ہلکا سا مثبت دباؤ (+2~5 Pa) ٹھنڈی ہوا کے استعمال کو روکتا ہے اور بلبلے کو ہٹانے کو یقینی بناتا ہے۔

3. فائننگ ایجنٹس اور فلوکس

فلورائڈز (مثال کے طور پر، CaF₂): پگھلنے والی واسکاسیٹی کو کم کریں اور بلبلے کو ہٹانے میں تیزی لائیں؛

نائٹریٹس (مثال کے طور پر، NaNO₃): آکسیڈیٹیو فائننگ کو فروغ دینے کے لیے آکسیجن جاری کریں۔

مرکب بہاؤ**: مثال کے طور پر، Li₂CO₃ + Na₂CO₃، ہم آہنگی سے کم پگھلنے کا درجہ حرارت۔

Ⅳ. پگھلنے کے عمل کی متحرک نگرانی

1. پگھل Viscosity اور Fluidity

زیادہ سے زیادہ تشکیل کے حالات کے لیے درجہ حرارت یا بہاؤ کے تناسب کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے گردشی ویزومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے حقیقی وقت کی نگرانی۔

2. بلبلا ہٹانے کی کارکردگی

فائننگ ایجنٹ کی خوراک اور فرنس پریشر کو بہتر بنانے کے لیے ایکس رے یا امیجنگ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے بلبلے کی تقسیم کا مشاہدہ۔

Ⅴ. عام مسائل اور بہتری کی حکمت عملی

نتیجہ

شیشے کا پگھلنا خام مال، سامان اور عمل کے پیرامیٹرز کے درمیان ہم آہنگی کا نتیجہ ہے۔ اس کے لیے کیمیکل کمپوزیشن ڈیزائن، پارٹیکل سائز آپٹیمائزیشن، ریفریکٹری میٹریل اپ گریڈ، اور ڈائنامک پروسیس پیرامیٹر کنٹرول کے پیچیدہ انتظام کی ضرورت ہے۔ سائنسی طور پر بہاؤ کو ایڈجسٹ کرکے، پگھلنے والے ماحول (درجہ حرارت/دباؤ/ماحول) کو مستحکم کرکے، اور موثر فنینگ تکنیکوں کو استعمال کرکے، پگھلنے کی کارکردگی اور شیشے کے معیار کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جا سکتا ہے، جبکہ توانائی کی کھپت اور پیداواری لاگت کو کم کیا جا سکتا ہے۔