溶融シリカローラが広く、高温環境下でガラスを搬送するために使用され、焼戻し炉は、最も要求の厳しい操作の間です。

ギルバートRancouleによると、SO2注射の開発は、ロール操作に影響を与え、作成した化学反応を理解する必要が特異な労働条件を作成しています。

熱強化の過程において、ガラスは、単に軟化点以下の温度に加熱し、その後空気中で急冷されます。 ガラスの外側は内側の契約ながら、急速に冷却し、さらにゆっくりと冷却します。 ガラスは最終的に均一な温度に達したときに、圧縮応力が表面に設定されているであろうと補償内部引張応力が開発されているであろう。

表面圧縮応力の実際の値は、ガラスの厚さと熱伝達係数、並びに熱処理スケジュールなどの要因に依存します。 ガラス表面の品質を変更する可能性が制限外部要因は、常に業界の目標となって、だけでなく、プロセスの柔軟性を可能にしました。

Naイオンとの反応はSO2は、通常の作業条件下で安定であるガラス表面上の硫酸面を作成して注入しました。 ガラスシートの取り扱い中に、硫酸ナトリウム粉末は、ガラスシート環境に転写されます。

金属硫酸塩の蓄積を、次のロールの表面劣化。

硫酸塩の堆積物は、接触面の寿命のための潜在的に有益であると考えられるガラスと搬送ロールの界面で観察されます。 実際には、硫酸ナトリウムがゆっくりとガラスの化学的性質に対する中立的反応性の継続的なインタフェースに進化しています。 連続的な気体の相互作用は、ガラスの熱処理のための標準的温度で安定した固体潤滑剤をNa 2 SO 4の作成、に導通しています。 焼戻しまたは焼鈍ゾーン。

硫酸ナトリウムの形成の収率は、水分レベル、濃度および温度に直接連結されています。 硫酸ナトリウムの作用はよく知られている場合、反応のいくつかの製品は、主に低温の過渡領域において、ガラス接触品質にいくつかの負の側面を提示することができました。 硫酸ナトリウムの準安定形態は、環境条件の関数として生成され、温度の関数で予期しない結果を引き起こすことがあり、複雑な反応をもたらすことができます。

不安定な硫酸ナトリウム種が形成し、是正措置が望ましくない動作条件を避けるために注意されていない場合にはガラスの欠陥を作成することができ、粒子やほこりをキャプチャするために、炉環境とガラスと相互作用することができます。 ガラスの品質とZYAROCK®ロール効率は炉の調整を観察することによって強化されています。

GLASS DEFECT MODES

ガラス表面の観察は、炉の作業環境や動作条件に関する情報の高いレベルを提供します。 炉又はガラスのいずれかで見られる品質の影響までの時間と温度リード上炉分解。 炉のメンテナンスは、ガラス品質への鍵であるが、我々はまた、最も要求の厳しいアプリケーションの機能としてガラス要件の進化を分析することができます。

効果的なガラスクリーニング手順、炉や工場の清潔さ、メンテナンスの条件とガラスの表面品質との関係は確かに操作がanalysed-ときに場所を取る必要があり、再発の調査であります

（1）ガラスデポジット。 （2）機械インデント。 （3）ペイントデポジット

良好な溶融シリカローラー表面は、接触表面の損傷を防ぐために、作業環境の厳密な制御によって維持されています。 重要なルールは、前焼戻しに、取り扱いをロールバックするだけでなく、架橋ナトリウム汚染を回避するために観察転写、クリーニングだけでなく、ガラスの準備にする必要があります。

ロール清浄度が達成されると、次のステップは、熱一貫性を炉に移動する前に、発塵及び空気流制御を介して、炉内粒子の導入を回避するためであるべきです。

温度の硫酸ナトリウムの安定機能と雰囲気の相対湿度。

300.000°CでのNa-OS相安定図 - 硫酸ナトリウム系の熱力学的解析。

SO2蒸気環境下でガラスの化学的性質のための熱力学的平衡。

熱プロファイルとガラスの相互作用

炉内の熱整合性の品質は、ガラスの炉環境からの熱伝達の速度だけでなく、炉内の転送中にガラスシートの相対的な物理的安定性だけでなく、決定します。 ガラスの種類や化学、並びにガラスの厚さは、炉の入り口で最高の動作条件を定義するために考慮すべきです。

ロールの温度と炉の入り口の熱の流れは、上部と下部のガラス面で最高の均一性を確保するために定義されている主要な作業パラメータです。 ガラスシートの最小変形は、加熱プロファイルの初期段階における熱流の適応を介して考慮されるべきです。

・ガラスの熱吸収（厚さ、化学、コーティング、テクスチャ）。

・下部/上部の温度勾配（静的または乱流熱流、対流モード、ロールタイプ）。

・反射熱伝達（耐火物）。

・ガラスのテンパリング型の炉の設計（エンジニアリングと熱制御）。

・ガラスエッジ効果。

ガラスの熱膨張は、ガラス導電率及びIR吸収に依存するガラスの幾何学的安定性は、温度プロファイルに直接連結されています。 困難な平衡は、より高い熱伝達は、対流及び放射熱伝導のために得られたガラス板のエッジに達成されます。

炉の作業環境を考慮したときに（炉の雰囲気との潜在的な反応を探していたときに化学変化を伴わない場合）それは多くの場合、発塵繊維または粒子にリンクされているなどの絶縁品質は、主な目的です。

ライニングの劣化は、時間と温度の問題です。 ロールシールの整合性は、最大の熱的安定性を達成し、機械的摩耗及び熱漏れからのダストを低減するための重要なパラメータです。 完璧な断熱材は、このように出荷し、ホットTIRの問題を誘発する、ころ端キャップの過熱を防ぐことができます。

雰囲気とガスの相互作用

影響を与えるパラメータは、硫酸ナトリウムの安定性を理解するための鍵です。 私たちは、硫酸ナトリウムの形成は、アプリケーションのための本当の利点であることを考慮すれば、環境や濃度の変更をNa 2 SO 4の形成にどのような影響を与えるかを理解することが重要です。

硫酸ナトリウムを形成するための異なるパラメータは、水分の影響集団、低温処理、高濃度SO2、ガラスの化学的相互作用及びロール調節を含みます。

水分や低温

温度および湿気の二重の作用を直接SO2の濃度に影響を与えるながら水分が直接、炉内のSO2の安定性に影響を与えます。 湿度（空気中の水分を10％最大水）炉内のSO2に混合する場合、硫酸ナトリウムヒドロキシル、低温度領域に形成されています。 これは、より高い温度でNa 2 SO 4での解離前に媒体の温度範囲における準安定Na2S2O7相の生成をもたらすことができます。

同じ反応で、硫酸の潜在的な形成は、ヒドロキシルの変化と一致する、低温度域で見ることができます。

SO2濃度

SO2高温操作中に低濃度では、より高い酸化状態の硫酸ナトリウムへの変換を減少させるために必要です。 ローエンドの温度範囲でのみ安定、ナトリウムbisphateはガラスおよびロールに作業環境から酸化物と金属を接着するための条件を作成する粘性挙動を有します。

大気中の高い硫黄濃度と同時に水分の存在は、硫酸相の安定性のための最も望ましくない構成です。 Na 2 SO 4での形成は、清浄な動作を保証するために、他のナトリウム相に優先すべきです。

ガラスCHEMISTRYとの相互作用

炉内のナトリウム蒸気が明確温度とガラスの化学に依存しています。 SO2拡散し、Na 2 SO 4を形成するための安定した動作条件を達成するために、炉内で発生した熱勾配を介して炉雰囲気分布及びガス流を制御することが推奨されます。

ガラスからの要素は、SO2との反応性を有するが、異なる硫酸塩の安定性は高い温度で可能であることを検証することができます。 この反応性は、しかし、ナトリウムイオンの移動度に比べてイオン種の安定性に起因するガラスの内側に得ることが困難です。

最も優勢な反応は、硫黄及び水分交換を伴う、炉格納容器壁によって又は低温凝縮ゾーンの反応のいずれかによって生成されたダストとして炉中に存在する遊離金属元素を考慮すべきです。

セラミックロールは、ビルドアップのための条件を作成しないと、ほとんどの条件の下で中立面を考慮すべきです。 高温安定した大気の状態はきれいな動作を説明するための唯一の部分的な状況であり、炉のメンテナンスルーチンを置き換えることはありません。

SO2環境における金属ロールを考慮した場合、多数の反応が、金属、高温で不安定と金属種（鉄、ニッケル）の硫黄相の生成を導入することが可能です。 水分が含まれている場合は、ロールの反応は、金属の腐食攻撃に指数関数的に増加します。

硫酸ナトリウムの化学的性質が実現される場合、溶融シリカ、セラミックロールの表面上のナトリウムの存在は、セラミックのための負の効果なしです。 しかし、動作環境は準安定ナトリウムスルフェート、水素、硫黄、重硫酸ナトリウム又は酸化のための条件を作成し、我々は物理的劣化を伴う遅いセラミック表面反応のためのすべての要素を有します。

溶融シリカの結晶変態は、ロール上不可逆的表面損傷を誘発し、酸化ナトリウムからセラミック表面を洗浄するように設計され、ロールの良好なメンテナンスを介して回線サービスの初期段階で防止すべきです。 ロールの観察は、硫酸ナトリウム以外の預金が気づいているときに予期しないビルドアップを除去することによって達成されます。

ロール上の埃や酸化物のビルドアップは、彼らは強く反応性酸化ナトリウムの内側に付着する前に除去する必要があります。 そのような操作は、セラミック表面の化学的性質を安定化し、公称ロールコンディショニングに戻るのに必要な回数だけ、炉外に透明な水洗浄によって行われます。

結論

ガラスの品質は、炉の環境の清浄度にリンクされています。 ダストコントロールを炉に導入ローラシールと空気流と、良好な絶縁特性によって得られます。 焼戻し環境の熱一貫性は、炉の能力と製品の柔軟性の要件にガラス特性をリンクします。

動作条件が最適化されている場合、炉内のSO2の導入は、ガラスの寸法とタイプから極端な条件を回避するために、硫酸ナトリウム中間層の形成とのコンタクト特性の最終的なタッチを与えます。

炉内の雰囲気閉じ込めガス流の厳密な制御は、粘性の液体をもたらし、動作の遷移段階でサービスの問題を作成することができ、硫酸、高酸化レベルの形成を回避するために行われるべきです。

炉内環境は、通常の動作条件におけるガラス品質に不利である裏地、酸化還元および腐食から埃及び粒子を含む二次反応と考えられるべきです。
 

著者：ギルバートRancoule、Director- R＆Dベスビオ溶融シリカ課

記事は、GLASS WORLDWIDE MAGAZINE- 7月/ 2011年8月に初めて発表されました