- Ultrasoon ontgassen van gesmolten metalen tot 2300 °C en gesmolten glas
- Maandag - vrijdag: 09:00 - 19:00
- Sialon Keramiek Aps - Østerbrogade 226 st. TV. - 2100 Kopenhagen - Denemarken
20% energiebesparing bij aanzienlijk lagere temperaturen
Ultrasone ontgassing van gesmolten glas
De glasproductie omvat twee hoofdprocessen: het smelten van glas en het raffineren van glas. Bij het smelten van glas worden de grondstoffen eerst gemengd en vervolgens in een oven gebracht waar ze tot een hoge temperatuur (tot bijna 1600 °C) worden verhit. De grondstoffen reageren chemisch met elkaar om glas te vormen. Vervolgens wordt glasraffinage uitgevoerd om glasbellen uit de smelt te verwijderen. Dit laatste proces is van cruciaal belang voor de glasindustrie. Het doel is om de grootte en het aantal bellen in de smelt tot een acceptabel niveau te reduceren voordat de glasvormingsprocessen beginnen. Dit proces is langdurig en energie-intensief in vergelijking met ultrasoon ontgassen van gesmolten glas.
We hebben een ultrasone gasontgassingstechnologie ontwikkeld die de efficiëntie van dit proces aanzienlijk verhoogt, de raffinagetemperatuur verlaagt en tot 20% op de energiekosten bespaart. Hier beschrijven we het proces en de verbeteringen die het biedt ten opzichte van conventionele glasraffinage.
Het verwijderen van gasbellen uit glas tijdens de productie is een essentieel onderdeel van het glasproductieproces. Dit deel van het proces wordt raffinage genoemd , en er zijn veel verschillende methoden voor gebruikt.
Ultrasone ontgassing van glas
De gasbellen ontstaan ​​als onderdeel van het glas smeltproces, waarbij talloze chemische reacties plaatsvinden tussen de grondstoffen waaruit het glas is opgebouwd. Verschillende van deze chemische reacties produceren grote hoeveelheden koolstofdioxide en andere gassen. Doorgaans levert één kilogram grondstof 100 liter koolstofdioxidegas. Ook zwaveldioxide, zuurstof, waterstofsulfide en andere gassen worden geproduceerd. Â
Het ontgassingsproces omvat de agglomeratie van bellen, waarbij opgeloste gassen vanuit het smeltbad diffunderen en bellen vormen die naar het oppervlak stijgen en worden verdreven. De tijd die dit in beslag neemt, hangt af van de diameter van de bellen en de viscositeit van het smeltbad, die op haar beurt afhankelijk is van de temperatuur van het smeltbad.
Hoe ultrasoon ontgassen werkt
Er zijn diverse methoden toegepast om de efficiëntie van het raffinageproces te verbeteren. Deze variëren van de toevoeging van klaringsmiddelen, vacuümklaring en zelfs het gebruik van microzwaartekracht. De toepassing van ultrasoon-ondersteunde glasraffinage is echter zeer veelbelovend. Hiermee kunnen de raffinagetemperaturen worden verlaagd van circa 1450 °C naar 1300 °C, met een totale energiebesparing tot wel 20%.
Wanneer ultrasone energie binnen het juiste frequentiebereik wordt toegepast op gesmolten glas, treedt akoestische cavitatie op. Cavitatie is een proces waarbij snelle drukveranderingen kleine, met damp gevulde belletjes produceren die imploderen wanneer ze aan hoge druk worden blootgesteld, waardoor een schokgolf ontstaat.
Het in de smelt opgeloste gas diffundeert in de cavitatiebellen. Op de cavitatiekernen vormen zich gasbellen. Deze groeien door diffusie vanuit de smelt in de bel tijdens ultrasone trillingen. De kleine bellen smelten vervolgens samen onder invloed van de Bjerknes- en Bernoulli -krachten en, wanneer ze groot genoeg zijn, drijven ze naar het oppervlak van de smelt, waarbij het gas in de bel in de atmosfeer vrijkomt. Het proces wordt ondersteund door ultrasoon geïnduceerde akoestische stroming en streaming.
Praktische overwegingen
Ons recent ontwikkelde ultrasone ontgassingsproces werkt met een nieuwe ultrasone generator en een gepatenteerde keramische sonotrode. Deze kan grote volumes zeer viskeus gesmolten glas behandelen bij temperaturen tot 1600 graden Celsius. Het ontgassen van het smeltbad vindt plaats in de voorhaard van de glasoven. Door de sonotrodes in het smeltbad te plaatsen, worden akoestische trillingen met hoge intensiteit in het glas opgewekt.
Met deze opstelling kunnen we de grootte van de gasbellen effectief verdubbelen en hetzelfde verfijningsniveau bereiken bij aanzienlijk lagere temperaturen, waardoor de energiekosten tot wel 20% lager worden en de impact op het milieu afneemt. Â
Conclusie
Ultrasoon ontgassen van gesmolten glas in de vooroven van een glasoven is een baanbrekende technologie die de potentie heeft om de CO2-uitstoot van de energie-intensieve glasindustrie aanzienlijk te verminderen.