- 高达2.300°C的熔融金属和熔融玻璃的超声波脱气
- 周一至周五：09:00 - 19:00
- Sialon Ceramics Aps - Østerbrogade 226 st.- 2100 Copenhagen - 丹麦
在相当低的温度下节省20%的能源过程
熔融玻璃的超声脱气
玻璃制造包括两个主要过程：玻璃熔化和玻璃精炼。在玻璃熔化过程中，首先将原材料混合成批，然后放入熔炉中加热至高温（最高温度接近 1600 °C）。原材料发生化学反应形成玻璃。然后进行玻璃精炼，以消除熔体中的玻璃气泡。后一道工序对玻璃工业至关重要。其目的是在进行玻璃成型操作之前，将熔体中气泡的大小和数量减少到可接受的水平。与对熔融玻璃进行超声波脱气相比，该过程耗时长、能耗高。
我们已经开发了一种超声波气体熔体脱气技术，它大大增加了这一过程的效率，降低了精炼温度，节省了高达20%的能源成本。在此，我们描述了该工艺以及它对传统玻璃精炼的改进。
在玻璃制造过程中去除玻璃中的气泡是玻璃制造过程的一个重要部分。这个过程的这一部分被称为精炼，并且已经采用了许多替代方法。
超声波玻璃脱气
气泡的形成是玻璃熔化过程的一部分，它涉及到创造玻璃的原材料之间的许多化学反应。这些化学反应中有几个会产生大量的二氧化碳和其他气体。通常情况下，一公斤的原材料会产生100升的二氧化碳气体。还会产生二氧化硫、氧气、硫化氢和其他气体。
脱气过程涉及到气泡的聚集，即溶解的气体从熔体中扩散形成气泡，上升到表面并被排出。这需要的时间取决于气泡的直径和熔体的粘度，后者是熔体温度的一个函数。
超声波脱气的工作原理
已经采用了各种方法来提高精炼过程的效率。这些方法包括添加精炼剂、真空精炼，甚至使用微重力。然而，超声辅助玻璃精炼的应用是非常有前途的。它可以使精炼温度从1450℃左右降低到1300℃，总能耗可节省20%。
当在适当的频率范围内的超声波能量应用于玻璃熔体时，会发生声空化现象。空化是一个过程，压力的快速变化产生了充满蒸汽的小气泡，这些气泡在受到高压产生冲击波时崩溃。
溶解在熔体中的气体扩散到空化气泡中。气泡在空化核上形成。这些气泡在超声波振荡期间从熔体扩散到气泡中而增长。然后，在Bjerknes和Bernoulli力的影响下，这些小气泡凝聚起来，当足够大时，漂浮到熔体表面，将气泡内的气体释放到大气中。这一过程得到了超声诱导的声学流动和流的帮助。