کوره شیشه ای

کوره های قابلمه
کوره های قابلمه سازه هایی هستند که از مواد نسوز ساخته شده اند که در آنها هیچ تماسی بین کوره و شیشه وجود ندارد. شیشه در چندین گلدان ساخته شده از مواد نسوز که در برابر حمله شیشه در دماهای بالا مقاوم هستند ذوب می شود. گلدان ها با یک دسته شارژ می شوند که طی چند ساعت ذوب می شود و در یک چرخه 24 یا {1} ساعت کار می کند. یک گلدان متوسط ​​می تواند 600-700 کیلوگرم شیشه را در خود جای دهد. از کوره های قابلمه ای در جایی استفاده می شود که شیشه با دمیدن دست و دهان شکل می گیرد. یکی از مزیت های اصلی این سیستم این است که چندین نوع شیشه را می توان همزمان ذوب کرد. یک گلدان را می توان برای حدود 30 چرخه ذوب استفاده کرد و در نتیجه بین 18 تا 21 تن شیشه تولید کرد.

کوره های مخزن
کوره های مخزن در جایی استفاده می شود که جریان مداوم شیشه برای تغذیه ماشین های شیشه ساز اتوماتیک مورد نیاز است. آنها در استفاده از سوخت مقرون به صرفه تر هستند و عمدتاً برای تولید در مقیاس بزرگ ظروف، شیشه تخت، لامپ برق، لوله و ظروف ماشینی خانگی استفاده می شوند. یک کوره شیشه شناور بزرگ می تواند 2،{4}} تن ظرفیت داشته باشد. کوره مخزن شامل یک حمام است که از یک ماده نسوز بسیار خاص ساخته شده است که می تواند در برابر حمله شیمیایی شیشه مذاب در دمای بیش از 1500 درجه مقاومت کند و یک روبنا که در آن احتراق انجام می شود. کیفیت مواد نسوز مورد استفاده در ساخت حمام به حدی بهبود یافته است که در حالی که حدود 30 سال پیش عمر یک کوره بسیار کمتر از 2 سال بود، اکنون بیش از 9 سال است.

کوره های احتراق احیا کننده
Regenerative combustion furnaces recover heat from the exhaust stream to preheat the incoming combustion air by alternatively passing the exhaust and combustion air through large stacks of latticework refractory brick (regenerators or checkers). There are two sets of regenerators, so that as one is being preheated by the exhaust gases the other is transferring heat to the incoming combustion air. The cycle is reversed approximately every 20 min. Most glass-container plants have either end-fired (burners at each end) or cross-fired (burners on each side) regenerative furnaces, and all flat glass furnaces are cross-fired with five or six ports on each side with two burners for each port. Combustion air preheat temperatures of up to 1400°C may be attained, leading to very high thermal efficiencies. A variant of the regenerative furnace is the recuperator, in which incoming combustion air is preheated continuously by the exhaust gas through a heat exchanger. Recuperative furnaces can achieve 800°C preheated air temperatures. This system is more commonly used in smaller furnaces (25–100 tons per day). For large-capacity installations (>500 تن در روز)، کوره های احیا کننده متقاطع تقریباً همیشه استفاده می شوند. برای تاسیسات با ظرفیت متوسط ​​(100 تا 500 تن در روز)، کوره‌های درگاه پایانی احیاکننده رایج‌ترین هستند.

کوره مستقیم
در یک کوره با سوخت مستقیم از هیچ نوع مبدل حرارتی استفاده نمی شود. اکثر کوره های احتراق مستقیم از اکسیژن به جای هوا به عنوان اکسید کننده استفاده می کنند. این معمولا ذوب اکسی سوخت نامیده می شود. مزایای اصلی ذوب اکسی سوخت افزایش بازده انرژی و کاهش انتشار اکسیدهای نیتروژن (NOx) است. با حذف هوا، نیتروژن حذف می شود که حجم گازهای خروجی را تقریباً دو سوم کاهش می دهد و بنابراین انرژی لازم برای گرم کردن گازی که در احتراق استفاده نمی شود را کاهش می دهد. این همچنین منجر به کاهش چشمگیر در تشکیل NOx حرارتی می شود. با این حال، کوره هایی که برای احتراق اکسیژن طراحی شده اند، نمی توانند از سیستم های بازیابی حرارت برای پیش گرم کردن اکسیژن استفاده کنند. در ابتدا، کوره هایی که 100% از سوخت اکسی استفاده می کردند، عمدتاً در ذوب های کوچکتر استفاده می شدند.<100 tons per day), but there is a movement toward using oxy-fuel in larger, float glass plants.

کوره برقی
یک کوره الکتریکی از الکترودهایی استفاده می کند که در داخل کوره قرار می گیرند تا شیشه را با گرمایش مقاومتی ذوب کنند، زیرا جریان از شیشه مذاب عبور می کند. این کوره ها کارآمدتر هستند، کارکردن نسبتا آسانی دارند، عملکرد محیطی بهتری در محل دارند و هزینه بازسازی کمتری در مقایسه با کوره های سوخت فسیلی دارند. با این حال، سوخت‌های فسیلی ممکن است در هنگام راه‌اندازی کوره مورد نیاز باشد و برای تأمین گرما در انتهای کار یا پیش‌قلیه استفاده شود. این کوره‌ها در کاربردهای کوچک‌تر رایج‌تر هستند، زیرا در اندازه‌های معین، هزینه بالای برق، راندمان بهبود یافته را نفی می‌کند.

ذوب شدن
مخلوط دسته ای به کوره ذوب تحویل داده می شود که در آن دسته تا حدود 1580 درجه (2875 درجه فارنهایت) گرم می شود. عایق، ویژگی‌های ویژه جریان هوا، و گرمایش هوای احتراق، کوره را قادر می‌سازد تا با حداکثر بهره‌وری سوخت با انتشار آلاینده‌های ناچیز کار کند. این دسته توسط سوخت های فسیلی، گاز طبیعی یا نفت کوره ذوب می شود.
کوره ذوب از آجرهای نسوز به دو شکل استاندارد و خاص، فولاد نگهدارنده و اتصال دهنده، عایق، سیستم پخت سوخت، سنسورهای دما و کنترل های لازم تشکیل شده است. طراحی کوره برای برآوردن اهداف تناژ خاص کارخانه تطبیق داده شده است.
از ذوب، شیشه در ناحیه کمر جریان می یابد، جایی که همزن ها شیشه را به انتهای کار یکسان می کنند. کمر یک کانال نسوز پوشش داده شده است که ذوب را به انتهای کار متصل می کند.

احتراق ذوب
یک کوره از احیاء کننده ها برای ذخیره گرمای اتلاف موجود در گازهای خروجی که در طول چرخه پخت کوره ایجاد می شوند، استفاده می کند. سپس گرمای تلف شده برای پیش گرم کردن هوای احتراق در چرخه احتراق بعدی استفاده می شود که منجر به بهبود قابل توجهی در مصرف سوخت می شود.
چرخه اول با شلیک از سمت شمالی کوره آغاز می شود. سوخت اعم از گاز طبیعی یا نفت کوره از طریق چندین مشعل که در زیر پورت ها قرار دارند وارد کوره می شود. همانطور که سوخت وارد ذوب می شود با هوای احتراق که از داخل آن عبور کرده و توسط احیا کننده از قبل گرم شده است مخلوط می شود. نسبت سوخت به هوا و مقدار کل سوخت هر مشعل و پورت بسیار دقیق کنترل می شود. همانطور که مخلوط هوای سوخت وارد ذوب می شود، سوخت توسط گرمای شدید ذوب مشتعل می شود و شعله ای پیوسته ایجاد می شود که تقریباً در کل عرض ذوب خواهد بود. گازهای خروجی حاصل از احتراق از طریق درگاه های سمت جنوبی ذوب، یک چرخش 90 درجه ای ایجاد می کند و از طریق احیا کننده جنوبی به سمت پایین جریان می یابد. احیاگرها سازه های نسوز با مساحت 11 متر در 3 متر و ارتفاع 10 متر هستند. در داخل احیاگرها، ماتریسی از آجرهای نسوز از پایین به بالا تا سطح پورت چیده شده است. آجرها با عبور گازهای زائد از سوراخ های ماتریس آجر گرما می گیرند. در پایین دستگاه احیا کننده یک دودکش خروجی نسوز قرار دارد که گازهای خروجی را از طریق دریچه معکوس به سمت دودکش برای تخلیه هدایت می کند. گاز زائد عبوری از احیاگر، آجر (چکرها) را تا 650 درجه در پایین ماتریس چکر و تا 1320 درجه در بالای ماتریس گرم می کند.
هنگامی که چکرزهای احیا کننده جنوبی به حداکثر دمای مطلوب خود رسیدند، کوره معکوس می شود. این بدان معنی است که تغذیه سوخت در سمت شمالی متوقف می شود و از سمت جنوب همراه با تغییر موقعیت سوپاپ معکوس شروع می شود به طوری که دودکش شمالی به دودکش باز می شود و دودکش جنوبی به دودکش بسته می شود و به سمت دودکش باز می شود. تامین هوای احتراق که می تواند از طریق احیاء کننده جنوبی به سمت بالا جریان یابد، گرما بگیرد و با سوخت مشعل های بندر جنوبی ترکیب شود تا احتراق را برای ذوب فراهم کند.
یک کوره احیا کننده جهت شلیک خود را به صورت دوره ای، معمولاً هر 15 تا 20 دقیقه تغییر می دهد تا بتواند مقداری از گرمای از دست رفته در گازهای خروجی اگزوز را بازیابی کند و در نتیجه کارکرد آن را به شیوه ای کارآمدتر انجام دهد.

پالایش
پالایشگاه توسعه ای از ذوب با مساحت 13 متر در 9.5 متر (123.5 متر مربع) است. هنگامی که تمام مواد خام کاملا ذوب شدند، مقادیر زیادی از گازهایی که در شیشه باقی می مانند می توانند حباب، دانه یا تاول ایجاد کنند. هدف پالایشگاه حذف این آخال های گازی است.

تشکیل
پس از تصفیه شدن شیشه، شیشه مذاب آماده است تا به شکل دلخواه درآید. این کار با فرو بردن یک میله فلزی به نام جمع کننده در کوره و جمع آوری یک لکه شیشه مذاب در انتهای آن انجام می شود. سپس شیشه‌کار با دمیدن به داخل مجموعه، شیشه را شکل می‌دهد و با استفاده از فشار هوا شکل مورد نظر را ایجاد می‌کند.

خنک کننده
پس از تشکیل لیوان، به آرامی در دمای اتاق طی چند ساعت یا حتی چند روز خنک می شود. این کار در فرآیندی به نام آنیلینگ انجام می‌شود که با خنک شدن تدریجی و یکنواخت شیشه، از هرگونه استرس در شیشه جلوگیری می‌کند. سپس شیشه تمام شده آماده است تا برش داده شود، یا در صورت لزوم تمام شود.