W warsztacie produkcyjnym fabryki szkła roztopione szkło przepływa przez piec niczym złota rzeka.
Po przejściu procesów takich jak formowanie i wyżarzanie, jest ono ostatecznie przekształcane w krystalicznie czyste szkło płaskie, precyzyjne soczewki do instrumentów lub produkty ze szkła artystycznego.
Każdy etap przekształcania szkła ze stałego surowca w przezroczysty produkt końcowy wymaga precyzyjnej kontroli temperatury.
Temperatura jest “magikiem” produkcji szkła, decydującym o jego przejrzystości, wytrzymałości i stabilności chemicznej.
Systemy kontroli temperatury Lorentzzi Electric, zbudowane w oparciu o czujniki temperatury, regulatory temperatury, przekaźniki półprzewodnikowe lub Regulatory mocy SCR, stają się podstawowym systemem wsparcia dla firm szklarskich w zakresie kontroli precyzji produkcji i poprawy jakości produktów.
Topienie: wysoka temperatura kontroluje jakość stopionego szkła
Topienie szkła to proces stapiania surowców, takich jak piasek kwarcowy i soda kalcynowana, w wysokich temperaturach w jednorodne, przezroczyste szkło.
Kontrola temperatury pieca bezpośrednio wpływa na jakość stopionego szkła.
Weźmy jako przykład produkcję szkła float.
Sekcja topienia pieca zbiornikowego musi utrzymywać stabilną temperaturę 1550°C ± 10°C, aby w pełni stopić surowce i wyeliminować pęcherzyki powietrza i kamienie.
Byliśmy kiedyś świadkami opóźnionej reakcji systemu kontroli temperatury pieca w fabryce szkła, co skutkowało wahaniami temperatury w sekcji topienia sięgającymi ±30°C.
Skutkowało to dużą ilością nieroztopionych kamieni w stopionym szkle, a wyprodukowane szkło płaskie zawierało 3-5 plam zanieczyszczeń na metr kwadratowy, co zmuszało do traktowania go jako wadliwego produktu, powodując straty przekraczające $100,000 dziennie.
Rozwiązanie Lorentzzi Electric zapewnia “precyzyjny zawór sterujący” jakością topienia: platynowo-rodowe czujniki temperatury termopar zainstalowane w sekcji topienia pieca wytrzymują temperatury do 1600°C, z dokładnością pomiaru ±2°C, rejestrując wahania temperatury w piecu w czasie rzeczywistym.
Dołączony inteligentny regulator temperatury, z wbudowanym modelem procesu topienia szkła, automatycznie dostosowuje parametry temperatury w oparciu o skład surowca.
The Regulator mocy SCR precyzyjnie reguluje moc dysz wtrysku paliwa lub elektrycznych elementów grzejnych, aby zapewnić stabilną temperaturę sekcji topienia w ustawionym zakresie.
Po wdrożeniu tego systemu przez firmę produkującą szkło float, współczynnik przepuszczalności płynu szklanego bez pęcherzyków wzrósł z 82% do 99,5%, co oznacza wzrost współczynnika przepuszczalności o 35% i zmniejszenie rocznych strat wadliwych produktów o ponad 30 milionów dolarów.
Proces formowania: temperatura kształtuje precyzję formy szkła
Formowanie szkła to proces formowania stopionego szkła w określony kształt. Kontrola temperatury ma kluczowe znaczenie dla dokładności wymiarowej i jakości powierzchni produktu.
Na przykład w przypadku formowania szklanych butelek i słoików temperatura stopionego szkła wchodzącego do formy musi być kontrolowana na poziomie 1100°C ± 20°C.
Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, stopione szkło stanie się zbyt płynne, łatwo powodując deformację butelki.
Jeśli temperatura jest zbyt niska, roztopione szkło stanie się zbyt lepkie, przez co na butelce będą tworzyć się zimne punkty i zmarszczki.
Firma Lorentzzi Electric dostosowała dedykowany system kontroli temperatury do warsztatu produkcji butelek w fabryce szkła farmaceutycznego.
Czujnik temperatury na podczerwień zainstalowany na wylocie przedniego paleniska monitoruje temperaturę kropelek szkła w czasie rzeczywistym, z szybkością reakcji poniżej 0,5 sekundy.
Regulator temperatury dostosowuje moc grzewczą przedniego paleniska za pomocą regulatora mocy, ściśle kontrolując wahania temperatury w zakresie ±10°C.
Po wdrożeniu tego systemu odchylenie grubości ścianki szklanych butelek zostało zmniejszone z ±0,3 mm do ±0,1 mm, a wykończenie powierzchni butelek zostało poprawione o jeden stopień, spełniając rygorystyczne normy dla szkła farmaceutycznego.
Podczas formowania szkła płaskiego, czujniki temperatury Lorentzzi, w połączeniu z funkcją sterowania w pętli zamkniętej regulatora temperatury, kontrolują różnicę temperatur w kąpieli cynowej do ±5°C, zapewniając błąd płaskości mniejszy niż 0,5 mm/m dla surowych tafli szkła, spełniając wymagania instalacyjne wysokiej klasy szkła architektonicznego.
Proces wyżarzania: kontrola temperatury eliminuje wewnętrzne naprężenia szkła
Wyżarzanie jest procesem stabilizacji w produkcji szkła.
Powolne schładzanie szkła eliminuje naprężenia termiczne w szkle, zapobiegając spontanicznemu wybuchowi gotowego produktu podczas użytkowania.
Temperatura wyżarzania zwykłego szkła musi być kontrolowana w zakresie 500-550°C, a szybkość chłodzenia musi być ściśle zgodna z krzywą procesu - od temperatury wyżarzania do 300°C, temperatura nie może przekraczać 50°C na godzinę.
Fabryka szkła meblowego została kiedyś wycofana z rynku z powodu niedokładnej kontroli temperatury pieca do wyżarzania, w wyniku czego partia szkła do stolików kawowych eksplodowała podczas montażu u klienta.
Rozwiązanie Lorentzzi Electric do kontroli temperatury wyżarzania wykazuje silne możliwości kontroli procesu: opancerzone czujniki temperatury rozmieszczone wzdłuż pieca do wyżarzania monitorują temperaturę szkła w czasie rzeczywistym na różnych etapach wyżarzania.
Regulatory temperatury Lorentzzi wykorzystują rozmyty algorytm PID do precyzyjnej regulacji mocy każdej sekcji wentylatora chłodzącego za pośrednictwem regulatora mocy, ściśle przestrzegając ustawionej krzywej chłodzenia.
Po renowacji naprężenie wewnętrzne szkła produkowanego przez fabrykę spadło z 8 MPa do poniżej 3 MPa, a wskaźnik samowybuchu spadł z 1,2% do poniżej 0,1%.
Podczas wyżarzania ultracienkiego szkła elektronicznego, precyzyjne możliwości kontroli temperatury regulatorów temperatury Lorentzzi mogą ograniczyć odchylenie szybkości chłodzenia do ±2°C/h, zwiększając udarność szkła o 20%.
Wnioski
Konkurencja jakościowa w produkcji szkła już dawno wkroczyła w bitwę o dokładność na poziomie mikronów i zero defektów, a kontrola temperatury jest w centrum tej konkurencji.
Czujniki temperatury Lorentzzi działają jak “precyzyjne oczy temperatury”, rejestrując zmiany temperatury w całym procesie produkcyjnym; regulatory temperatury działają jak “inteligentne koncentratory”, podejmując decyzje kontrolne w czasie rzeczywistym w oparciu o standardy procesu; a regulatory mocy działają jak “stabilne ręce wykonawcze”, zapewniając, że temperatury konsekwentnie spełniają wymagania procesu.
Te trzy komponenty współpracują ze sobą, tworząc zamknięty system kontroli temperatury, obejmujący cały proces od topienia surowca do wyżarzania gotowego produktu.
Aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na produkty wysokiej klasy, takie jak szkło fotowoltaiczne i szkło do wyświetlaczy, firma Lorentzzi opracowała nowe produkty do kontroli temperatury specjalnie do tego celu: rozproszony system pomiaru temperatury przeznaczony do dużych pieców do topienia szkła fotowoltaicznego, obsługujący jednoczesne monitorowanie 32 punktów; oraz precyzyjny regulator temperatury dostosowany do wyżarzania elastycznego szkła, osiągający dokładność kontroli temperatury do ±0,5 ° C.
W miarę jak produkcja szkła przesuwa się w kierunku high-endu, Lorentzzi® będzie nadal wykorzystywać innowacje technologiczne i precyzyjną kontrolę temperatury, aby produkować więcej wysokiej jakości produktów do kontroli temperatury, pomagając branży uzyskać przewagę w globalnej konkurencji rynkowej.
