Züccaciye camı üretim verimliliğinde doğru refrakter malzeme seçiminin etkileri

Abstract

Cam üretim sanayisinin gelişmesiyle birlikte daha kaliteli ve maliyet avantajlı cam üretmek en önemli hususlar olmuşlardır. Sektörün gelişmesiyle birlikte cam ergitme fırınlarında kullanılan refrakter malzemelerin seçimi ve refrakter sanayisindeki gelişmeleri takip etmek de kaçınılmaz bir gerekliliktir. Bilindiği üzere, bir cam üretim sürecinde ergitme havuzu, çalışma havuzu ve forehearth denilen bölgeler cam ergitme fırınında temeli oluşturur. Bu araştırmanın amacı; cam üretiminde çeşitli hataların oluşmasına ve verim kaybına neden olan çalışma havuzu ve forehearthlarda kullanılan Alümina Zirkon Silikat (ER1618) refrakter yerine, daha az cam hatasına neden olacağı ve verimlilik artışında katkı sağlayacağı düşünülen Alfa Beta Yüksek Alümina (JARGAL®) refrakter kullanımı araştırılmıştır. Amaçlanan çalışmada öncelikle alümina zirkon silikat ve alfa beta yüksek alümina refrakter tuğlaların ve iki ayrı züccaciye fırınına ait cam numunelerinin karakterizasyonları XRF ve XRD ile belirlenmiştir. Daha sonra bağıl yoğunluk, sert kırma mukavemeti ve yük altında refrakterlik kıyaslama testleri refrakter malzemelerin fiziksel özelliklerinin değerlendirilebilmeleri için yapılmıştır. Temel refrakter kıyasları yapılması sonrasında refrakter tuğla ile cam arasındaki ilişkiyi ortaya koyabilmek adına eksüdasyon testi, taş dökme indeksi ve blistering testleri uygulanmıştır. Bu aşamalarda SEM mikro yapı analizleri ile ilgili ara yüzlerdeki durumlar görüntülü olarak karakterize edilmiştir. Yapılan araştırmalar sonucunda, züccaciye camı üretiminde AZS refrakter yerine, alfa beta yüksek alumina refrakter kullanımı ürünlerdeki refrakter kaynaklı hataları minimize ederek verimliliği olumlu etkileyecek ve uzun vadede daha ekonomik olacaktır.

With the development of glass industry, the production of higher quality glass with reduced cost has become vital. That is why, the selection of the refractory material used in the glass melting furnaces and keeping up with the advances in the refractory industry is of utmost importance. Clearly; melting tank, working tank and the so called forehearths are the building blocks of the glass production process. The main purpose of this study is to investigate the use of Alpha Beta High Alumina (JARGAL®) refractory which is expected to give rise to less glass defects and help to increase the overall efficiency of glass production instead of Alumina Zirconia Silica (ER1618) refractory which causes various glass defects and decreases the overall efficiency of the glass production when used in the working tanks and the forehearths. In the predicted study; first of all, the characterizations of the Alumina Zirconia Silica and Alpha Beta High Alumina refractory bricks and the samples of glass coming from two different glass furnaces have been identified with XRF and XRD. After that; relative density, crushing strenghth and refractoriness-under-load tests have been performed to evaluate the physical properties of the refractory materials. After making basic refractory comparisons, in order to show the relationship between the refractory material and the glass; exudation, stoning and blistering tests have been conducted. At these steps, the state of the internal surfaces of the refractory bricks have been characterized by carrying out micro structure analyses with SEM. As a result of the conducted investigations,it is concluded that in the production of tableware glass, the use of Alpha Beta High Alumina refractory instead of AZS refractory will affect the overall glass production efficiency positively by minimizing the glass defects and it will become economically more advantageous in the long run.