Grafit în sticlă flotantă: proces și performanță

La SHJ-CARBON, am colaborat cuproducatori de sticla flotataîn întreaga lume pentru a oferimateriale de grafit{0}}de înaltă calitatecare oferă stabilitate, precizie și{0}}performanță de lungă durată în medii extreme. Indiferent dacă susține sticla topită în timpul formării sau menține acuratețea dimensională la temperaturi ridicate, grafitul joacă un rol esențial-dar adesea trecut cu vederea-în asigurarea unei producții fluide și eficiente. Cu zeci de ani de experiență în ingineria grafitului, înțelegem cerințele unice ale proceselor de sticlă flotată și a personalizasoluțiile noastresă-i întâlnesc. În acest articol, vom explora modul în care materialele de grafit sunt utilizate în fluxul de lucru al sticlei flotante.

Theproces de sticla flotataeste tehnologia principală pentru producția de sticlă plată din lume. A fost inventat de britaniciFrații Pilkington în 1959. Acest proces poate produce sticlă plană de-înaltă calitate, cu o suprafață plană și fără șlefuire sau lustruire. Principiul său de bază este să curgă continuu sticla topită dintr-un cuptor de topire într-un rezervor de staniu care conține staniu topit. Deoarece densitatea lichidului de sticlă (aproximativ 2,5 g/cm³) este mai mică decât densitatea lichidului de staniu (aproximativ 7,3 g/cm³), lichidul de sticlă plutește pe suprafața lichidului de staniu. Sub efectul combinat al gravitației și al tensiunii superficiale, lichidul de sticlă se aplatizează în mod natural pentru a forma o panglică de sticlă uniformă, iar după răcire, formează o placă plată de sticlă.

Linia de producție a sticlei flotante constă în principal dintr-un cuptor de topire, o baie de tablă, un cuptor de recoacere și echipamente de tăiere. Baia de tablă este echipamentul de bază pentru producția de sticlă flotată și este utilizată pentru a finaliza procesul de formare a lichidului sticlei. În baia de staniu, este necesar să se mențină o temperatură ridicată (aproximativ 1100 grade / 2000 grade F) și o atmosferă inertă (de obicei un amestec de azot și hidrogen) pentru a preveni oxidarea lichidului de staniu.

Grafitul, un alotrop al carbonului, are un set unic de proprietăți fizice și chimice care îl fac un material indispensabil în procesul sticlei flotante:

1. Stabilitate la temperaturi ridicate:Grafitul poate funcționa stabil la 3000 de grade sau chiar mai mult într-o atmosferă inertă, depășind cu mult temperatura de funcționare a băii de staniu în procesul de sticlă flotată (aproximativ 1100 de grade).
2. Conductivitate termică excelentă:Grafitul are o conductivitate termică ridicată și poate încălzi și conduce uniform sticla, făcându-l un transportor de căldură ideal în producția de sticlă flotată. Conductivitatea termică a grafitului de-puritate înaltă este de peste două ori mai mare decât a grafitului obișnuit, ceea ce este critic în aplicațiile care necesită o conducere rapidă a căldurii.
3. Conductivitate electrică bună:Grafitul are o conductivitate electrică bună, ceea ce îi conferă un avantaj unic în procesele care necesită încălzire electrică sau prelucrare electrochimică.
4. Coeficient scăzut de frecare și auto{0}}lubrifiere:Grafitul are un coeficient de frecare scăzut și o auto-lubrificare bună și poate fi folosit ca material lubrifiant pentru a reduce frecarea și uzura.
5. Stabilitate chimica:La temperatura camerei, grafitul are o stabilitate chimică bună, cum ar fi rezistența la acizi, alcalii și solvenți organici. În special, grafitul de-puritate ridicată are o stabilitate chimică extrem de ridicată și reacționează greu cu substanțe chimice.
6. Performanta de prelucrare:În comparație cu materialele metalice, grafitul are o densitate mai mică și o performanță excelentă de prelucrare și poate fi procesat în părți de diferite forme complexe.
7. Rată scăzută de dilatare termică:Chiar și în cazul creșterii rapide a temperaturii, rata scăzută de expansiune termică poate asigura stabilitatea dimensională a grafitului și poate reduce deformarea cauzată de schimbările de temperatură.

Aceste proprietăți fac ca materialele din grafit să funcționeze bine în mediul de temperatură înaltă, corosiv al producției de sticlă flotată, făcându-l o alegere ideală de material pentru componentele cheie din baia de staniu.

În producția de sticlă flotată, baia de staniu este un echipament de formare prin proces cu o carcasă de fier căptușită cu cărămizi refractare pentru a menține staniul topit la-înaltă temperatură. În baia de tablă, pentru a preveni lipirea benzii de sticlă plată de cărămizile refractare din peretele lateral la temperatură ridicată, uncăptușeală de grafiteste așezat la joncțiunea dintre cărămizile peretelui lateral și cărămizile inferioare ale băii. Există în principal următoarele tipuri de căptușeli de grafit:

Există mai multe structuri pentru fixarea căptușelii de grafit:

Metoda tradițională de fixare:În faza incipientă, cărămizile de fund au fost folosite pentru a presa căptușeala din grafit, dar dezavantajul a fost că căptușeala din grafit nu a putut fi înlocuită; sau benzi de oțel rezistente la căldură-au fost folosite pentru a presa căptușeala din grafit, dar benzile erau ușor de deformat și trebuiau dezlipite atunci când au fost înlocuite.

Dispozitiv de căptușire cu grafit cu auto{0}poziționare:Cea mai recentă tehnologie folosește o structură care poate stabiliza căptușeala din grafit fără fixare, cum ar fi dispozitivul de căptușeală din grafit cu auto{0}}poziționare pentru baia de staniu, propus de brevetul chinez CN209428392U, care include:

Un grup de căptușeli din grafit, fiecare căptușeală din grafit cuprinde un corp de căptușeală dreptunghiular, o parte a corpului căptușelii este prevăzută cu un corp de poziționare care se extinde spre exterior, iar partea superioară a corpului de poziționare este prevăzută cu un boț de poziționare.

Canelura de poziționare asortată cu corpul de poziționare este dispusă pe peretele lateral al băii de tablă, iar un grup de piese de poziționare concave sunt dispuse la capătul superior al canelurii de poziționare.

Corpul de poziţionare al fiecărei căptuşeli de grafit este instalat în canelura de poziţionare de pe peretele lateral al băii de tablă, în care proeminenţa de poziţionare pe corpul de poziţionare formează o potrivire de poziţionare cu porţiunea de poziţionare îngropată.

Acest design cu auto--poziționare face ca înlocuirea căptușelii din grafit să fie extrem de convenabilă, îmbunătățește eficiența întreținerii și reduce costurile de întreținere.

--Aplicarea inovatoare a grafitului FSB

În plus, grafitul FSB nou dezvoltat este tratat cu un strat de carbură de siliciu pe suprafață, iar rezistența la coroziune a lichidului de staniu este crescută de 3 ori față de produsele tradiționale, ajutând clienții să reducă timpul de nefuncționare și costurile de întreținere cu mai mult de un milion de yuani pe an. Această tehnologie de modificare funcțională a suprafeței îmbunătățește semnificativ durata de viață și performanța grafitului FSB.

--Importanța amestecării în producția de sticlă flotată

În producția de sticlă flotată, amestecarea este un echipament cheie pentru a asigura uniformitatea lichidului din sticlă. Agitarea provoacă curgerea lichidului din sticlă prin efecte termice și mișcare fizică, îmbunătățind uniformitatea temperaturii și uniformitatea chimică a lichidului din sticlă.

Agitarea mecanică este utilizată în principal în cuptoarele de sticlă pentru producerea sticlei flotante și a sticlei optice, deoarece aceste sticle au cerințe de uniformitate extrem de ridicate. În zona de topire acuptor de topire, agitarea sunt rar folosite deoarece curentul de convecție este suficient de puternic și temperatura este foarte ridicată; în zona de răcire și în avangarda cuptorului de topire, agitarea joacă un rol important.

--Proiectarea și aplicarea amestecării grafitului

Materialele de grafit sunt utilizate pe scară largă la fabricarea amestecării în producția de sticlă flotată datorită performanței excelente la temperaturi ridicate și stabilității chimice. Designul amestecării cu grafit ia în considerare de obicei următorii factori:

• Forma agitatorului:În conformitate cu cerințele de agitare, agitatorul din grafit poate fi proiectat în diferite forme, cum ar fi tipul de elice, tipul de ancoră, tipul de turbină etc.
• Dimensiunea agitatorului:Mărimea agitatorului trebuie să se potrivească cu dimensiunea cuptorului sau a primului vas pentru a asigura cel mai bun efect de agitare.
• Viteza de agitare:Vitezele diferite de agitare vor produce forțe de forfecare și modele de curgere diferite, afectând uniformitatea lichidului de sticlă.

Studiile au arătat că există o relație liniară între adâncimea de introducere și viteza de rotație a agitatorului, iar viteza optimă de rotație scade pe măsură ce adâncimea de introducere a agitatorului crește. Efectul de rotație al agitatorului poate aduce lichidul de sticlă care curge înapoi-în sus în fluxul înainte la viteze mari de rotație, îmbunătățind modelul general de curgere al lichidului de sticlă.

- Optimizarea procesului de amestecare

Pentru a îmbunătăți eficiența și durata de viață a amestecării grafitului, cercetătorii au efectuat o mulțime de cercetări de optimizare a procesului:

• Optimizarea vitezei de agitare:Studiile au arătat că viteza agitatorului are un efect semnificativ asupra proprietăților mecanice ale compozitelor. De exemplu, la turnarea prin amestecare a compozitelor de aluminiu-grafit, creșterea vitezei de agitare de la 200 rpm la 800 rpm a crescut duritatea materialului, rezistența la compresiune și rezistența la uzură.
• Controlul timpului de agitare:Timpul adecvat de agitare poate asigura distribuția uniformă a lichidului de sticlă, evitând în același timp risipa de energie și uzura echipamentului cauzată de agitarea excesivă.
• Metoda de amestecare îmbunătățită:Pe lângă amestecarea mecanică tradițională, tehnologiile auxiliare, cum ar fi tratamentul cu ultrasunete, pot fi combinate pentru a îmbunătăți efectul de dispersie în lichidul din sticlă.

--Aplicarea grafitului în procesul de formare a sticlei

--Aplicarea grafitului în sistemul de transport al sticlei

În liniile de producție a sticlei flotante, materialele de grafit sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în sistemele de transport de sticlă:

Rolă de tranziție din grafit:o componentă cheie pentru trecerea fără probleme a sticlei la temperatură înaltă-de la baia de staniu la cuptorul de recoacere. De exemplu, o tehnologie de fabricare a rolelor de tranziție din grafit utilizează role de grafit cu fulgi de puritate ridicată-. Deoarece conductivitatea termică a fulgilor de grafit de-puritate ridicată scade odată cu creșterea temperaturii și chiar și la temperaturi extrem de ridicate, grafitul de fulgi de-puritate ridicată devine un izolator, atunci când sticla-de temperatură înaltă intră în masa rolei de tranziție din baia de staniu, suprafața inferioară a sticlei nu va fi suprarăcită.

Structura suport din grafit:folosit pentru a susține și ghida panglica de sticlă pentru a asigura stabilitatea panglicii de sticlă în timpul transportului.

Dispozitiv de ghidare din grafit:folosit pentru a ghida direcția de mișcare a panglicii de sticlă pentru a se asigura că panglica de sticlă este transportată de-a lungul traseului predeterminat.

Aplicarea acestor componente din grafit îmbunătățește semnificativ eficiența și calitatea produsului liniilor de producție a sticlei flotante și reduce defectele sticlei cauzate de schimbările de temperatură sau frecarea mecanică.

Cu peste 25 de ani de experiență în materiale de grafit și suport de producție, SHJ-CARBONcontinuă să ofere soluții adaptate condițiilor solicitante ale industriei sticlei. În articolele viitoare, vom explora în continuare aplicațiile grafitului în formarea, transportul și întreținerea în fabricarea sticlei flotante. Dacă procesul dumneavoastră implică componente din grafit, echipa noastră de ingineri este pregătită să vă ofere consultanță profesională și recomandări de produse bazate pe cerințele dumneavoastră specifice.

1. Grafit în producția de sticlă float și sticlă groasă
2. Grafit în producția de sticlă flotată cu acoperire CVD
3. Grafit în repararea la rece a sticlei flotante
4. Aplicare specială a grafitului în sticlă flotantă
5. Vă rugăm să acordați atenție articolelor ulterioare pentru a discuta despre această parte!