Beth yw'r camau technolegol craidd sy'n gysylltiedig â thoddi gwydr ffibr?

Mae cynhyrchugwydr ffibryn dechrau gyda'i gam craidd-gwydr yn toddi. Mae'r broses hon yn cynnwys cymryd swp penodol o ddeunyddiau crai a'u gwneud yn destun cyfres o newidiadau ffisicocemegol cymhleth mewn ffwrnais tymheredd uchel, gan eu trawsnewid yn y pen draw yn wydr tawdd gyda chyfansoddiad cemegol unffurf sy'n bodloni'r gofynion ar gyfer ffurfio. Gellir rhannu'r broses gyfan yn glir yn bum cam parhaus a chydgysylltiedig yn seiliedig ar ei chynnwys hanfodol:

 

Pum Cam Toddi Gwydr

 

1. Cam Ffurfio Silicad: Mae'r deunyddiau crai (tywod cwarts yn bennaf, calchfaen, dolomit, lludw soda, borax, ac ati) yn cael eu gwresogi i 800-900 gradd. Yn y cam hwn, mae dadelfennu, cyfuniad, ac adweithiau cyfnod solet yn digwydd yn bennaf, ac mae llawer iawn o nwy (CO₂, H₂O, ac ati) yn dianc. Mae'r deunyddiau crai yn trawsnewid o gymysgedd mecanyddol i sinter sy'n cynnwys silicadau amrywiol a silica gweddilliol.

 

2. Cam Ffurfio Gwydr: Mae'r tymheredd yn parhau i godi i 1200-1250 gradd. Mae'r sinter yn dechrau toddi, ac mae gronynnau silica gweddilliol yn toddi'n raddol i'r toddi silicad a ffurfiwyd. Ar ddiwedd y cam hwn, mae'r deunydd swp yn ei hanfod wedi'i drawsnewid yn sylwedd gwydrog, ond mae'r gwydr tawdd yn cynnwys nifer fawr o swigod ac mae ei gyfansoddiad cemegol a'i ddosbarthiad tymheredd yn anwastad iawn.

 

3. Cam Mireinio Gwydr: Mae'r tymheredd yn cael ei godi ymhellach i'r pwynt toddi uchaf (1400 ~ 1600 gradd fel arfer). Mae gludedd y gwydr tawdd yn gostwng yn sylweddol, gan ganiatáu i nwyon toddedig, nwyon a gynhyrchir gan adweithiau cemegol, a swigod gweddilliol gael eu rhyddhau, tyfu, a dianc i'r wyneb. Mae'r cam hwn yn hanfodol ar gyfer cael gwared ar swigod gweladwy a chael gwydr tawdd "clir".

 

4. Cam Homogeneiddio Gwydr Tawdd: Cynhelir y cam hwn ar neu ychydig yn is na'r tymheredd mireinio. Mae anhomogeneddau cemegol (streipiau, nodiwlau) ac anhomogeneddau thermol yn y gwydr tawdd yn cael eu dileu trwy ddarfudiad thermol, byrlymu, a throi mecanyddol, gan gyflawni lefel uchel o homogenedd mewn cyfansoddiad cemegol a thymheredd. Mae homogeneiddio yn hanfodol ar gyfer sefydlogrwydd yr eiddo ffibr terfynol.

 

5. Cam Oeri Gwydr Tawdd: Mae angen oeri'r gwydr tawdd tymheredd uchel homogenaidd i ystod gludedd sy'n addas ar gyfer ffurfio ffibr (llunio neu chwythu) (tua 1000 ~ 1300 gradd). Mae'r broses oeri yn gofyn am reolaeth lem ar y graddiant tymheredd a'r gyfradd oeri i sicrhau nad yw unffurfiaeth thermol y gwydr tawdd yn cael ei amharu ac i gyflawni'r union gludedd sydd ei angen ar gyfer ffurfio.

Offer Toddi Craidd

 

Mae'r broses doddi tymheredd uchel uchod yn dibynnu ar system offer toddi arbenigol

 

1. Ffwrnais Toddi: Yr offer thermol craidd ar gyfer toddi gwydr, fel arfer ffwrnais bwll sy'n gweithredu'n barhaus (fel ffwrnais uned, ffwrnais toddi â chymorth trydan, neu ffwrnais toddi trydan i gyd). Mae ei bwll tawdd anhydrin yn cynnwys y deunydd swp, a darperir amgylchedd tymheredd uchel gan y fflam hylosgi neu'r electrodau, gan ganiatáu i'r deunydd swp fynd trwy gamau toddi amrywiol. Mae angen rheolaeth lem ar dymheredd, awyrgylch a gwasgedd yn y ffwrnais.

 

2. Offer Ategol:

 

(1) Bwydydd: Yn barhaus, yn unffurf, ac yn sefydlog yn bwydo'r deunydd swp i borthladd bwydo'r ffwrnais, gan sicrhau gweithrediad ffwrnais sefydlog ac ansawdd gwydr tawdd.

 

(2) Swigen: Wedi'i osod ar waelod y pwll tawdd, mae'n cyflwyno nwy (fel aer, ocsigen, neu nitrogen) i'r gwydr tawdd, gan ffurfio llif swigen i fyny sy'n gwella darfudiad a chynnwrf y gwydr tawdd, gan hyrwyddo'r broses egluro a homogeneiddio yn sylweddol.

 

(3) System Hylosgi: Yn darparu'r egni gwres sydd ei angen ar gyfer toddi. Fel arfer mae'n cynnwys:

 

System Hylosgi Ffwrnais: Yn darparu'r brif ffynhonnell wres ar gyfer y corff ffwrnais (ee, llosgydd nwy naturiol / olew trwm a system reoli).

 

System Hylosgi Tramwyo: Yn darparu gwres ar gyfer inswleiddio neu reoleiddio tymheredd y sianel gyflenwi toddi gwydr (llwybr) sy'n cysylltu'r ffwrnais a'r offer ffurfio.

 

(4) Cyfnewidydd Gwres Metel: Yn defnyddio'r gwres gwastraff o'r nwy ffliw tymheredd uchel sy'n cael ei ollwng o'r ffwrnais i gynhesu'r aer hylosgi (ac weithiau'r nwy tanwydd), gan wella effeithlonrwydd thermol y ffwrnais yn sylweddol a lleihau'r defnydd o danwydd.

 

Crynodeb

 

I grynhoi, mae toddi gwydr ffibr yn broses adwaith ffisigocemegol tymheredd uchel a reolir yn fanwl gywir gyda phum cam rhyng-gysylltiedig. Mae'r ffwrnais a'i system offer ategol soffistigedig gyda'i gilydd yn llwyfan sylfaenol ar gyfer gwireddu'r broses gymhleth hon a chynhyrchu toddi gwydr o ansawdd uchel, gan osod sylfaen ddeunydd hanfodol ar gyfer ffurfio ffibr dilynol.