সংবাদ

ই-গ্লাস (ক্ষার-মুক্ত ফাইবারগ্লাস)ট্যাঙ্ক ফার্নেসে উৎপাদন একটি জটিল ও উচ্চ-তাপমাত্রার গলন প্রক্রিয়া। গলনাঙ্কের তাপমাত্রা বিন্যাস একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ বিন্দু, যা সরাসরি কাচের গুণমান, গলন দক্ষতা, শক্তি খরচ, ফার্নেসের আয়ুষ্কাল এবং চূড়ান্ত ফাইবারের কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে। এই তাপমাত্রা বিন্যাসটি মূলত শিখার বৈশিষ্ট্য এবং বৈদ্যুতিক শক্তি বৃদ্ধি সমন্বয়ের মাধ্যমে অর্জন করা হয়।

I. ই-গ্লাসের গলনাঙ্ক

১. গলনাঙ্কের পরিসর:

ই-গ্লাসের সম্পূর্ণ গলন, পরিষ্করণ এবং সমসত্ত্বকরণের জন্য সাধারণত অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়। এর সাধারণ গলন অঞ্চলের (হট স্পট) তাপমাত্রা সাধারণত ১৫০০°C থেকে ১৬০০°C পর্যন্ত হয়ে থাকে।

নির্দিষ্ট লক্ষ্যমাত্রা তাপমাত্রা নির্ভর করে:

* ব্যাচের গঠন: নির্দিষ্ট উপাদানসমূহ (যেমন, ফ্লোরিনের উপস্থিতি, বোরনের উচ্চ/নিম্ন পরিমাণ, টাইটানিয়ামের উপস্থিতি) গলনের বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে।

ফার্নেস ডিজাইন: ফার্নেসের ধরন, আকার, তাপ নিরোধক কার্যকারিতা এবং বার্নারের বিন্যাস।

* উৎপাদন লক্ষ্যমাত্রা: কাঙ্ক্ষিত গলন হার এবং কাচের গুণগত মানের প্রয়োজনীয়তা।

* রিফ্র্যাক্টরি উপকরণ: উচ্চ তাপমাত্রায় রিফ্র্যাক্টরি উপকরণের ক্ষয়ের হার সর্বোচ্চ তাপমাত্রাকে সীমিত করে।

বুদবুদ অপসারণ এবং কাচের সমসত্ত্বকরণ সহজ করার জন্য ফাইনিং জোনের তাপমাত্রা সাধারণত হট স্পট তাপমাত্রার চেয়ে সামান্য কম (প্রায় ২০-৫০°C কম) রাখা হয়।

ওয়ার্কিং এন্ড (ফোরহার্থ)-এর তাপমাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে কম থাকে (সাধারণত ১২০০°C – ১৩৫০°C), যা গ্লাস মেল্টকে ড্রয়িং-এর জন্য উপযুক্ত সান্দ্রতা এবং স্থিতিশীলতায় নিয়ে আসে।

২. তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের গুরুত্ব:

* গলন দক্ষতা: ব্যাচের উপাদানগুলির (কোয়ার্টজ বালি, পাইরোফাইলাইট, বোরিক অ্যাসিড/কোলম্যানাইট, চুনাপাথর, ইত্যাদি) সম্পূর্ণ বিক্রিয়া, বালুকণার পূর্ণ দ্রবণ এবং গ্যাসের পুঙ্খানুপুঙ্খ নির্গমন নিশ্চিত করার জন্য পর্যাপ্ত উচ্চ তাপমাত্রা অপরিহার্য। অপর্যাপ্ত তাপমাত্রার ফলে “কাঁচামাল” অবশেষ (অগলিত কোয়ার্টজ কণা), পাথর এবং বুদবুদের পরিমাণ বৃদ্ধি পেতে পারে।

* কাচের গুণমান: উচ্চ তাপমাত্রা গলিত কাচের স্বচ্ছতা ও সমসত্ত্বকরণে সহায়তা করে, যার ফলে কর্ড, বুদবুদ এবং পাথরের মতো ত্রুটি হ্রাস পায়। এই ত্রুটিগুলি ফাইবারের শক্তি, ভাঙনের হার এবং ধারাবাহিকতাকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করে।

সান্দ্রতা: তাপমাত্রা গলিত কাচের সান্দ্রতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে। ফাইবার ড্রয়িংয়ের জন্য গলিত কাচকে একটি নির্দিষ্ট সান্দ্রতার পরিসরের মধ্যে থাকতে হয়।

* রিফ্র্যাক্টরি উপাদানের ক্ষয়: অতিরিক্ত উচ্চ তাপমাত্রা চুল্লির রিফ্র্যাক্টরি উপাদানের (বিশেষ করে ইলেকট্রোফিউজড এজেডএস ইটের) ক্ষয়কে মারাত্মকভাবে ত্বরান্বিত করে, যা চুল্লির আয়ু কমিয়ে দেয় এবং সম্ভাব্যভাবে রিফ্র্যাক্টরি পাথর প্রবেশ করায়।

* শক্তি খরচ: ট্যাংক ফার্নেসে উচ্চ তাপমাত্রা বজায় রাখাই শক্তি খরচের প্রধান উৎস (যা সাধারণত মোট উৎপাদন শক্তি খরচের ৬০%-এরও বেশি)। অতিরিক্ত তাপমাত্রা এড়াতে সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণই শক্তি সাশ্রয়ের মূল চাবিকাঠি।

২. শিখা নিয়ন্ত্রণ

শিখা নিয়ন্ত্রণ হলো গলনাঙ্কের তাপমাত্রা বন্টন নিয়ন্ত্রণ, কার্যকর গলন অর্জন এবং চুল্লির কাঠামো (বিশেষ করে উপরিভাগ) রক্ষা করার একটি মূল উপায়। এর প্রধান লক্ষ্য হলো একটি আদর্শ তাপমাত্রা ক্ষেত্র এবং পরিবেশ তৈরি করা।

১. প্রধান নিয়ন্ত্রণ পরামিতি:

* জ্বালানি-বায়ু অনুপাত (স্টোইকিওমেট্রিক অনুপাত) / অক্সিজেন-জ্বালানি অনুপাত (অক্সি-ফুয়েল সিস্টেমের জন্য):

লক্ষ্য: সম্পূর্ণ দহন নিশ্চিত করা। অসম্পূর্ণ দহনের ফলে জ্বালানি অপচয় হয়, শিখার তাপমাত্রা কমে যায়, কালো ধোঁয়া (কালি) উৎপন্ন হয় যা গলিত কাচকে দূষিত করে এবং রিজেনারেটর/হিট এক্সচেঞ্জার বন্ধ করে দেয়। অতিরিক্ত বাতাস উল্লেখযোগ্য পরিমাণে তাপ বহন করে নিয়ে যায়, ফলে তাপীয় দক্ষতা কমে যায় এবং ক্রাউন অক্সিডেশন ক্ষয়কে তীব্রতর করতে পারে।

* সমন্বয়: ফ্লু গ্যাস বিশ্লেষণের (O₂, CO উপাদান) উপর ভিত্তি করে বায়ু-জ্বালানির অনুপাত নির্ভুলভাবে নিয়ন্ত্রণ করুন।ই-গ্লাসট্যাঙ্ক ফার্নেসগুলো সাধারণত ফ্লু গ্যাসের O₂-এর পরিমাণ ১-৩% এর মধ্যে বজায় রাখে (সামান্য ধনাত্মক চাপে দহন)।

* বায়ুমণ্ডলীয় প্রভাব: বায়ু ও জ্বালানির অনুপাত চুল্লির বায়ুমণ্ডলকেও (জারক বা বিজারক) প্রভাবিত করে, যা নির্দিষ্ট কিছু ব্যাচ উপাদানের (যেমন লোহা) আচরণ এবং কাচের রঙের উপর সূক্ষ্ম প্রভাব ফেলে। তবে, ই-গ্লাসের (যার জন্য বর্ণহীন স্বচ্ছতা প্রয়োজন) ক্ষেত্রে এই প্রভাব তুলনামূলকভাবে নগণ্য।

* শিখার দৈর্ঘ্য ও আকৃতি:

লক্ষ্য: এমন একটি শিখা তৈরি করা যা গলিত পৃষ্ঠকে আবৃত করে, একটি নির্দিষ্ট দৃঢ়তা ধারণ করে এবং ভালোভাবে ছড়িয়ে পড়তে পারে।

দীর্ঘ শিখা বনাম সংক্ষিপ্ত শিখা:

* দীর্ঘ শিখা: এটি একটি বড় এলাকা জুড়ে বিস্তৃত থাকে, তাপমাত্রার বণ্টন তুলনামূলকভাবে সুষম হয় এবং ক্রাউনে কম তাপীয় অভিঘাত সৃষ্টি করে। তবে, স্থানীয় তাপমাত্রার সর্বোচ্চ মাত্রা যথেষ্ট বেশি নাও হতে পারে এবং ব্যাচ “ড্রিলিং” জোনে এর প্রবেশ অপর্যাপ্ত হতে পারে।

* ছোট শিখা: এর দৃঢ়তা বেশি, স্থানীয় তাপমাত্রা বেশি এবং এটি ব্যাচ লেয়ারে ভালোভাবে প্রবেশ করে, যা কাঁচামাল দ্রুত গলাতে সহায়ক। তবে, এর বিস্তার অসম হয়, ফলে সহজেই কোনো কোনো স্থানে অতিরিক্ত উত্তাপ সৃষ্টি হয় (হট স্পটগুলো আরও প্রকট হয়) এবং ক্রাউন ও ব্রেস্ট ওয়ালে উল্লেখযোগ্য থার্মাল শক লাগে।

* সমন্বয়: বার্নার গানের কোণ, জ্বালানি/বায়ু নির্গমন বেগ (ভরবেগের অনুপাত), এবং ঘূর্ণনের তীব্রতা সমন্বয় করার মাধ্যমে এটি সম্পন্ন করা হয়। আধুনিক ট্যাঙ্ক ফার্নেসগুলিতে প্রায়শই বহু-পর্যায়ের সমন্বয়যোগ্য বার্নার ব্যবহার করা হয়।

* শিখার দিক (কোণ):

লক্ষ্য: ক্রাউন বা ব্রেস্ট ওয়ালে সরাসরি শিখার সংস্পর্শ এড়িয়ে ব্যাচ এবং গ্লাস মেল্ট সারফেসে কার্যকরভাবে তাপ স্থানান্তর করা।

* সমন্বয়: বার্নার গানের পিচ (উল্লম্ব) এবং ইয়ো (অনুভূমিক) কোণ সমন্বয় করুন।

* পিচ অ্যাঙ্গেল: এটি ব্যাচ পাইলের সাথে শিখার মিথস্ক্রিয়া ("ব্যাচকে চাটা") এবং গলিত পৃষ্ঠের আচ্ছাদনকে প্রভাবিত করে। একটি কোণ খুব কম হলে (শিখা খুব বেশি নিচের দিকে থাকলে) তা গলিত পৃষ্ঠ বা ব্যাচ পাইলকে ক্ষয় করতে পারে, যার ফলে তাপ সঞ্চারিত হয়ে ব্রেস্টের দেয়ালকে ক্ষয় করে। একটি কোণ খুব বেশি হলে (শিখা খুব বেশি উপরের দিকে থাকলে) তাপীয় দক্ষতা কমে যায় এবং ক্রাউন অতিরিক্ত উত্তপ্ত হয়।

* ইয়ো অ্যাঙ্গেল: এটি চুল্লির প্রস্থ বরাবর শিখার বণ্টন এবং হট স্পটের অবস্থানকে প্রভাবিত করে।

২. শিখা নিয়ন্ত্রণের লক্ষ্যসমূহ:

* একটি যৌক্তিক হট স্পট তৈরি করুন: গলন ট্যাঙ্কের পেছনের অংশে (সাধারণত ডগহাউসের পরে) সর্বোচ্চ তাপমাত্রার অঞ্চল (হট স্পট) তৈরি করুন। এটি কাচের স্বচ্ছকরণ এবং সমজাতীয়করণের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ এলাকা, এবং এটি গলিত কাচের প্রবাহকে (হট স্পট থেকে ব্যাচ চার্জার এবং ওয়ার্কিং এন্ডের দিকে) নিয়ন্ত্রণকারী “ইঞ্জিন” হিসেবে কাজ করে।

* গলিত পৃষ্ঠের সুষম উত্তাপন: কোনো স্থানে অতিরিক্ত উত্তাপ বা অপর্যাপ্ত শীতলতা পরিহার করে, যা তাপমাত্রার তারতম্যের কারণে সৃষ্ট অসম পরিচলন এবং “ডেড জোন” হ্রাস করে।

* চুল্লির কাঠামো রক্ষা করুন: ক্রাউন এবং ব্রেস্ট ওয়ালে আগুনের সংস্পর্শ প্রতিরোধ করুন, যার ফলে স্থানিক অতিরিক্ত উত্তাপ এড়ানো যায়, যা রিফ্র্যাক্টরি ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে।

* কার্যকর তাপ স্থানান্তর: শিখা থেকে ব্যাচ এবং কাচ গলিত পৃষ্ঠে বিকিরণ এবং পরিচলন তাপ স্থানান্তরের কার্যকারিতা সর্বাধিক করা।

স্থিতিশীল তাপমাত্রা ক্ষেত্র: তাপমাত্রার ওঠানামা কমিয়ে কাচের স্থিতিশীল গুণমান নিশ্চিত করে।

III. গলনাঙ্ক ও শিখা নিয়ন্ত্রণের সমন্বিত নিয়ন্ত্রণ

১. তাপমাত্রাই লক্ষ্য, শিখাই উপায়: চুল্লির অভ্যন্তরে তাপমাত্রার বণ্টন, বিশেষ করে উষ্ণতম স্থানের অবস্থান ও তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের প্রধান পদ্ধতি হলো শিখা নিয়ন্ত্রণ।

২. তাপমাত্রা পরিমাপ ও প্রতিক্রিয়া: চুল্লির গুরুত্বপূর্ণ স্থানগুলিতে (ব্যাচ চার্জার, গলন অঞ্চল, হট স্পট, ফাইনিং জোন, ফোরহার্থ) স্থাপিত থার্মোকাপল, ইনফ্রারেড পাইরোমিটার এবং অন্যান্য যন্ত্রের সাহায্যে অবিচ্ছিন্নভাবে তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করা হয়। এই পরিমাপগুলি শিখা সমন্বয়ের ভিত্তি হিসেবে কাজ করে।

৩. স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা: আধুনিক বৃহৎ আকারের ট্যাঙ্ক ফার্নেসগুলিতে ব্যাপকভাবে ডিসিএস/পিএলসি সিস্টেম ব্যবহার করা হয়। এই সিস্টেমগুলি পূর্বনির্ধারিত তাপমাত্রা কার্ভ এবং রিয়েল-টাইম পরিমাপের উপর ভিত্তি করে জ্বালানি প্রবাহ, দহন বায়ু প্রবাহ, বার্নার কোণ/ড্যাম্পারের মতো প্যারামিটারগুলি সমন্বয় করে স্বয়ংক্রিয়ভাবে শিখা এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে।

৪. প্রক্রিয়ার ভারসাম্য: শক্তি খরচ কমানোর পাশাপাশি কাচের গুণমান নিশ্চিত করা (উচ্চ-তাপমাত্রায় গলানো, ভালো স্বচ্ছতা ও সমসত্ত্বকরণ) এবং চুল্লিকে সুরক্ষিত রাখা (অতিরিক্ত তাপমাত্রা ও অগ্নিসংযোগ এড়ানো)-র মধ্যে একটি সর্বোত্তম ভারসাম্য খুঁজে বের করা অপরিহার্য।