- 超声波对温度高达 2300°C 的熔融金属和熔融玻璃进行脱气处理
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在显著降低的温度下，工艺能耗可节省 20%。
熔融玻璃的超声波脱气
玻璃制造 主要包括两个工序：玻璃熔炼和玻璃精炼。在玻璃熔炼过程中，首先将原材料混合成料，然后送入熔炉加热至高温（最高可达近1600℃）。原材料发生化学反应形成玻璃。之后进行玻璃精炼，目的是去除熔体中的气泡。玻璃精炼对玻璃行业至关重要。其目的是在进行玻璃成型操作之前，将熔体中的气泡尺寸和数量减少到可接受的水平。与超声波脱气相比，玻璃精炼过程耗时更长，能耗更高。
我们开发了一种超声波气体熔体脱气技术，可显著提高该工艺的效率，降低精炼温度，并 节省高达20%的能源成本。本文将介绍该工艺及其相对于传统玻璃精炼工艺的改进之处。
在玻璃制造过程中去除气泡是至关重要的环节。这一环节被称为 精炼，目前已采用多种不同的方法。
玻璃的超声波脱气
玻璃熔化过程中会产生气泡，这一过程涉及构成玻璃的原材料之间发生的众多化学反应。其中一些化学反应会产生大量的二氧化碳和其他气体。通常，1公斤原材料会产生100升二氧化碳 气体。此外，还会产生二氧化硫、氧气、硫化氢和其他气体。
脱气过程涉及气泡聚集，即溶解在熔体中的气体扩散形成气泡，气泡上升到表面并被排出。该过程所需时间取决于气泡直径和熔体粘度，而熔体粘度又取决于熔体温度。.
超声波脱气的工作原理
为了提高玻璃精炼效率，人们采用了多种方法，包括添加精炼剂、真空精炼，甚至利用微重力。然而，超声辅助玻璃精炼技术的应用前景十分广阔。该技术可将精炼温度从约1450℃降低至1300℃，总能耗最多可节省20%。.
当将合适频率范围内的超声波能量施加到玻璃熔体上时，会发生声空化现象。声空化是指压力快速变化产生充满蒸汽的微小气泡，这些气泡在高压下破裂并产生冲击波的过程。.
溶解在熔体中的气体扩散进入空化气泡。气泡在空化核上形成。在超声振荡过程中，气体从熔体扩散到气泡内部并不断增长。随后，微小气泡在 比耶克尼斯 和 伯努利 力的作用下聚结，当气泡足够大时，便会漂浮到熔体表面，并将气泡内的气体释放到大气中。超声诱导的声流和声束流促进了这一过程。