超音波を用いた溶融ガラス精製は、標準的なプロセスよりも大幅に低い温度で溶融ガラスから気泡を除去できる可能性があり、さらに重要なことに、処理時間を延長する必要もありません。溶融ガラス精製プロセスは非常にエネルギー集約的であるため、ガラス精製温度を下げることで大幅なエネルギー節約につながります。本稿では、超音波ガラス精製 によって総エネルギーコストを最大20%削減できる可能性を示します。

ガラス溶解とガラス精製

ガラス製造は、溶融と精製という2つの工程を含む、非常にエネルギー集約的なプロセスです。溶融とは、原料からガラスが形成される際に起こる化学反応を制御することであり、精製とは、溶融したガラスから気泡を取り除く工程を指します。.

ソーダ石灰ガラスの溶融には約1300℃の温度が必要ですが、精製にはそれよりもかなり高い約1450℃の温度が必要です。この高温では、溶融ガラスの粘度が十分に低くなるため、ガラス中の気泡が表面に浮き上がります。.

温度を1,300℃から精製温度である1,450℃まで上昇させるには、溶融およびガラス精製プロセス全体で使用されるエネルギーの約40%を消費します。通常、溶融と精製のプロセス全体は約24時間かかるため、相当量のエネルギーを消費します。.

気泡の大きさ、ガラス精製温度、および時間には強い相関関係があります。簡単に言うと、大きな気泡は小さな気泡よりも速く上昇します。精製温度が高いほど溶融ガラスの粘度が低下し、粘度が低いほど気泡は速く上昇します。したがって、精製プロセスの効率を向上させるには、気泡の直径を大きくするか、溶融ガラスの粘度を低下させる必要があります。後述するように、超音波精製を用いることで、溶融ガラスの温度を上げることなく、気泡の大きさを大きくし、効率的に気泡を除去することができます。.