Y prif ffactorau proses sy'n effeithio ar doddi gwydr

Mae'r prif ffactorau proses sy'n effeithio ar doddi gwydr yn ymestyn y tu hwnt i'r cam toddi ei hun, gan eu bod yn cael eu dylanwadu gan amodau cyn-doddi megis ansawdd deunydd crai, trin a rheoli gwydr, priodweddau tanwydd, deunyddiau anhydrin ffwrnais, pwysau ffwrnais, awyrgylch, a dewis asiantau mireinio. Isod mae dadansoddiad manwl o'r ffactorau hyn:

ⅠParatoi Deunyddiau Crai a Rheoli Ansawdd

1. Cyfansoddiad Cemegol y Swp

SiO₂ a Chyfansoddion Anhydrin: Mae cynnwys SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂, a chyfansoddion anhydrin eraill yn effeithio'n uniongyrchol ar y gyfradd toddi. Mae cynnwys uwch yn cynyddu'r tymheredd toddi gofynnol a'r defnydd o ynni.

Ocsidau Metel Alcalïaidd (e.e., Na₂O, Li₂O): Lleihau tymheredd toddi. Mae Li₂O, oherwydd ei radiws ïonig bach a'i electronegatifedd uchel, yn arbennig o effeithiol a gall wella priodweddau ffisegol gwydr.

2. Cyn-driniaeth Swp

Rheoli Lleithder:

Lleithder Gorau posibl (3%~5%): Yn gwella gwlychu ac adwaith, yn lleihau llwch ac arwahanu;

Lleithder Gormodol: Yn achosi gwallau pwyso ac yn ymestyn yr amser mireinio.

Dosbarthiad Maint Gronynnau:

Gronynnau Bras Gormodol: Yn lleihau arwynebedd cyswllt adwaith, yn ymestyn amser toddi;

Gronynnau Mân Gormodol: Yn arwain at grynhoi ac amsugno electrostatig, gan rwystro toddi unffurf.

3. Rheoli Cwlet

Rhaid i'r cwlet fod yn lân, yn rhydd o amhureddau, a chyd-fynd â maint gronynnau deunyddiau crai ffres er mwyn osgoi cyflwyno swigod neu weddillion heb eu toddi.

Ⅱ. Dylunio Ffwrnaisa Phriodweddau Tanwydd

1. Dewis Deunydd Anhydrin

Gwrthiant erydiad tymheredd uchel: dylid defnyddio briciau sirconiwm uchel a briciau corundwm sirconiwm wedi'u halogi'n drydanol (AZS) yn ardal wal y pwll, gwaelod y ffwrnais a mannau eraill sy'n dod i gysylltiad â'r hylif gwydr, er mwyn lleihau diffygion carreg a achosir gan erydiad cemegol a sgwrio.

Sefydlogrwydd thermol: Gwrthsefyll amrywiad tymheredd ac osgoi asgwrn cefn anhydrin oherwydd sioc thermol.

2. Effeithlonrwydd Tanwydd a Hylosgi

Rhaid i werth caloriffig y tanwydd a'r awyrgylch hylosgi (ocsideiddio/lleihau) gyd-fynd â chyfansoddiad y gwydr. Er enghraifft:

Nwy Naturiol/Olew Trwm: Mae angen rheolaeth gywir ar gymhareb aer-tanwydd i osgoi gweddillion sylffid;

Toddi Trydanol: Addas ar gyfer toddi manwl gywir (e.e.,gwydr optegol) ond yn defnyddio mwy o ynni.

ⅢOptimeiddio Paramedr y Broses Toddi

1. Rheoli Tymheredd

Tymheredd Toddi (1450~1500℃): Gall cynnydd o 1℃ mewn tymheredd gynyddu'r gyfradd toddi 1%, ond mae erydiad anhydrin yn dyblu. Mae angen cydbwysedd rhwng effeithlonrwydd a hyd oes offer.

Dosbarthiad Tymheredd: Mae rheoli graddiant mewn gwahanol barthau ffwrnais (toddi, mireinio, oeri) yn hanfodol er mwyn osgoi gorboethi lleol neu weddillion heb eu toddi.

2. Atmosffer a Phwysau

Atmosffer Ocsideiddiol: Yn hyrwyddo dadelfennu organig ond gall ddwysáu ocsideiddio sylffid;

Lleihau'r Atmosffer: Yn atal lliwio Fe³+ (ar gyfer gwydr di-liw) ond mae'n ei gwneud yn ofynnol osgoi dyddodiad carbon;

Sefydlogrwydd Pwysedd Ffwrnais: Mae pwysau positif bach (+2~5 Pa) yn atal cymeriant aer oer ac yn sicrhau cael gwared â swigod.

3. Asiantau Dirwyo a Fflwcsau

Fflworidau (e.e., CaF₂): Lleihau gludedd toddi a chyflymu tynnu swigod;

Nitradau (e.e., NaNO₃): Yn rhyddhau ocsigen i hyrwyddo dirwyn i ben ocsideiddiol;

Fflwcsau Cyfansawdd**: e.e., Li₂CO₃ + Na₂CO₃, tymheredd toddi is yn synergaidd.

ⅣMonitro Dynamig y Broses Doddi

1. Gludedd a Hylifedd Toddi

Monitro amser real gan ddefnyddio fiscometrau cylchdro i addasu cymhareb tymheredd neu fflwcs ar gyfer amodau ffurfio gorau posibl.

2. Effeithlonrwydd Tynnu Swigod

Arsylwi dosbarthiad swigod gan ddefnyddio technegau pelydr-X neu ddelweddu i optimeiddio dos yr asiant mireinio a phwysau'r ffwrnais.

ⅤProblemau Cyffredin a Strategaethau Gwella

Casgliad

Mae toddi gwydr yn ganlyniad i'r synergedd rhwng deunyddiau crai, offer, a pharamedrau proses. Mae'n gofyn am reolaeth fanwl o ddylunio cyfansoddiad cemegol, optimeiddio maint gronynnau, uwchraddio deunyddiau anhydrin, a rheoli paramedrau proses deinamig. Trwy addasu fflycsau'n wyddonol, sefydlogi'r amgylchedd toddi (tymheredd/pwysau/awyrgylch), a defnyddio technegau mireinio effeithlon, gellir gwella effeithlonrwydd toddi ac ansawdd gwydr yn sylweddol, tra bod y defnydd o ynni a chostau cynhyrchu yn cael eu lleihau.