發(fā)布時(shí)間：2021-03-02 12:06

　　玻璃電熔技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用是玻璃熔制行業(yè)的一次重大技術(shù)革命。隨著社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步,為進(jìn)一步提高玻璃電熔窯的生產(chǎn)效率以及更好地實(shí)現(xiàn)玻璃熔制的澄清與均化,需要對(duì)玻璃的熔制過程做更深入的探究。作為玻璃熔制過程中的核心裝備,玻璃電熔窯的性能必定要足夠高才能熔制出更優(yōu)質(zhì)的玻璃。只有更加全面掌握玻璃電熔熔制過程,才能為進(jìn)行更高效、更優(yōu)質(zhì)的玻璃生產(chǎn)工作打下理論的基礎(chǔ)。目前,玻璃電熔技術(shù)尚存在較多的問題,如不同電極布置情況下熔窯內(nèi)的電場(chǎng)分布,如何調(diào)整熔窯結(jié)構(gòu)與能量供給達(dá)到最優(yōu)化生產(chǎn),電熔窯內(nèi)電能與熱量以及熔體流動(dòng)之間相互影響和制約的關(guān)系是怎樣的等等。具體掌握了這些問題的答案,設(shè)計(jì)者才能設(shè)計(jì)出更符合不同玻璃特性的、性能更完美的電熔窯爐。本文基于數(shù)值模擬方法,借助前人所設(shè)計(jì)的1m×1m×1m立方體熔窯結(jié)構(gòu),以一對(duì)棒狀電極在窯爐內(nèi)分別進(jìn)行底插、側(cè)插、頂插布置,探究了在不同電極布置形式下熔窯內(nèi)玻璃熔體的電流密度,功率密度,溫度場(chǎng)及流場(chǎng)隨加熱時(shí)間的變化,同時(shí)還探究了底插電熔窯內(nèi)上述物理場(chǎng)隨保溫時(shí)間的變化。利用Fluent商業(yè)軟件進(jìn)行計(jì)算,通過加載UDF文件,控制電極向熔窯內(nèi)間歇供電以實(shí)現(xiàn)電熔窯的保溫過程。計(jì)算方法... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

玻璃電阻率-溫度曲線

玻璃電熔窯熱過程數(shù)值模擬-3-的不同斜率變化。1.1.2玻璃的粘性對(duì)玻璃生產(chǎn)過程有重要影響的另一個(gè)玻璃的性質(zhì)是玻璃的粘性。它貫穿著整個(gè)生產(chǎn)流程，包括玻璃的熔制、澄清、成形及退火。實(shí)際生產(chǎn)中，通常需要維持熔體的粘性在103-106.6Pa·s之間。除此之外，粘性對(duì)玻璃的導(dǎo)電性也有著直接影響。由于流經(jīng)玻璃熔體的電流主要通過堿金屬離子運(yùn)載，因此這些堿金屬離子的運(yùn)動(dòng)能力對(duì)玻璃的導(dǎo)電性起到了至關(guān)重要的作用，而決定這些荷電體運(yùn)動(dòng)速度的因素就是玻璃熔體的粘性。當(dāng)溫度升高時(shí)，玻璃熔體的粘性不斷降低，導(dǎo)電能力不斷增強(qiáng)。而在同一溫度條件下，粘性大的玻璃熔體的電導(dǎo)率往往小于粘性小的玻璃熔體的電導(dǎo)率[10]。圖1.2為不同類型玻璃粘度隨溫度的變化關(guān)系：圖1.2玻璃的粘度-溫度曲線[11]（1）8870（2）0080（3）Pyrex7740（4）Vycor7900（5）F.Q粘性是液體內(nèi)分子內(nèi)摩擦的表現(xiàn)，不同物質(zhì)的粘性往往都取決于組成它的化學(xué)成分。對(duì)于玻璃熔體而言，它的粘性也取決于溫度范圍與組成它的成分。溫度對(duì)于玻璃粘性的影響可通過圖1.2看出：溫度升高，玻璃的粘度下降。而一些關(guān)于玻璃粘度的其他實(shí)驗(yàn)也說明，玻璃的粘度隨溫度的變化是連續(xù)的，并不隨相變而發(fā)生突變。關(guān)于玻璃的組成成分，通常主要含有的是一些氧化物，如氧化硅，氧化鋁，氧化鎂及一些堿金屬氧化物，稱之為氧化物玻璃。也有一些特殊玻璃其內(nèi)并不含有氧化物成分，如

玻璃電熔窯熱過程數(shù)值模擬-7-置，許多研究人員都通過實(shí)測(cè)、模擬等方式對(duì)問題進(jìn)行了深入的研究。由于運(yùn)行過程中電熔窯內(nèi)的玻璃液是運(yùn)動(dòng)的，這對(duì)研究分析造成了不小的困難。因此研究者往往借助于相似理論，根據(jù)靜電場(chǎng)與電流場(chǎng)的相似性，建立數(shù)學(xué)模型，找出兩者間對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后給出相應(yīng)的結(jié)論。表1.1電流場(chǎng)和靜電場(chǎng)之間的相似關(guān)系電流場(chǎng)靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E場(chǎng)強(qiáng)E電流密度j電感應(yīng)量D電導(dǎo)率σ介電常數(shù)ε線電流密度τ線電荷密度τ能量密度W位能W電勢(shì)φ電勢(shì)φ電流I電流I電阻R電容C假設(shè)現(xiàn)有兩根棒狀電極，且分別為一直流電源的正極和負(fù)極，由電學(xué)知識(shí)可繪制出兩電極之間的等勢(shì)線與電場(chǎng)線分布如下：圖1.4電場(chǎng)線與等勢(shì)線分布圖a.在理想熔池內(nèi)b.板狀電極很小的情況c.棒狀電極垂直布置的情況d.棒狀電極與池壁垂直布置的情況

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]熔鹽導(dǎo)熱系數(shù)的研究與測(cè)定[D]. 蔣茂明.東北大學(xué) 2013
[2]玻璃電熔窯內(nèi)電場(chǎng)分布對(duì)溫度場(chǎng)與流體場(chǎng)的關(guān)系的研究[D]. 蔣睿.東華大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3059231