สาเหตุของการเกิดริ้วสีในกระจกที่ย้อมสีด้วยผงแร่โครม

ริ้วสีคือแถบสีอ่อนและสีเข้มสลับกันตามทิศทางการไหลของแก้ว เกิดจากการกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอของไอออนโครเมียมในแก้วหลอมเหลว สาเหตุหลักมาจากปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับวัตถุดิบและกระบวนการหลอม

1. ปัญหาที่เกิดจากผงแร่โครม

ประการแรกขนาดอนุภาคหยาบที่มากเกินไป จุดหลอมเหลวของแร่โครมอยู่ที่ประมาณ 2150 °C ซึ่งสูงกว่าจุดหลอมเหลวของแก้วโซดาไลม์ทั่วไปที่ 1450-1550 °C มาก อนุภาคหยาบจะหลอมเหลวและละลายช้า ทำให้เกิดการสะสมตัวของโครเมียมในบริเวณนั้น ผงแร่ที่ละลายบางส่วนจะไหลไปตามช่องทางและก่อตัวเป็นริ้วสีเข้ม พร้อมกับจุดดำและรอยด่างสี สำหรับผงแร่โครมเกรดสำหรับทำสีแก้ว ต้องใช้ขนาดอนุภาค 325 เมช อนุภาคขนาดใหญ่เกิน 100 μm ต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด

ประการที่สองการกระจายตัวที่ไม่ดีและการจับตัวเป็นก้อน ก้อนที่จับตัวเป็นก้อนเนื่องจากความชื้นไม่สามารถแตกตัวได้ในระหว่างการผสม ก้อนที่มีปริมาณโครเมียมสูงเฉพาะจุดจะเข้าสู่เตาหลอม กระจายตัวไม่ทั่วถึง และก่อให้เกิดริ้วสีตามทิศทางการไหล

สุดท้ายนี้ความผันผวนขององค์ประกอบระหว่างแต่ละชุดการผลิต การเปลี่ยนแปลงปริมาณ Cr₂O₃ และ Fe₂O₃ หรือสิ่งเจือปน Ca/Mg ที่ไม่เสถียร จะทำให้ความหนืดของโลหะหลอมเหลวเปลี่ยนแปลงไป และขัดขวางการแพร่กระจายของไอออนโครเมียม ส่งผลให้เกิดริ้วสีแนวตั้ง

2. ปัญหาเกี่ยวกับการจัดชุดและการผสม

1. เวลาในการผสมไม่เพียงพอ การผสมไม่สม่ำเสมอผงแร่โครมถูกเติมในปริมาณน้อย (โดยทั่วไป 0.1-2%) การผสมที่ไม่เพียงพอส่งผลให้ความเข้มข้นของโครมแตกต่างกันในแต่ละจุดของส่วนผสม ซึ่งจะปรากฏเป็นริ้วให้เห็นได้ชัดเจนหลังจากการหลอม
2. วิธีการป้อนวัตถุดิบที่ไม่เหมาะสมการป้อนผงแร่โครมในปริมาณมากโดยไม่ผสมแห้งให้เข้ากับทรายซิลิกา โซดาแอช และวัตถุดิบอื่นๆ อย่างทั่วถึง จะทำให้เกิดบริเวณที่มีปริมาณโครมสูงเฉพาะที่

3. ปัจจัยในกระบวนการหลอมด้วยเตาหลอม

ประการแรกอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำและระยะเวลาการคงสภาพไม่เพียงพอ การหลอมเหลวที่อุณหภูมิต่ำเกินไปจะขัดขวางการสลายตัวและการละลายของแร่โครเมียมอย่างสมบูรณ์ ไอออนของโครเมียมไม่สามารถผสมกันได้อย่างเป็นเนื้อเดียวกัน ทำให้เกิดริ้วสี อุณหภูมิหลอมเหลวที่แนะนำ: 1480-1550 °C

ถัดมาคือการผสมให้เป็นเนื้อเดียวกันและการกวนที่ไม่เพียงพอ การกวนที่อ่อนแรงในบริเวณการผสมให้เป็นเนื้อเดียวกันทำให้ไม่สามารถขจัดความแตกต่างของความเข้มข้นภายในแก้วหลอมเหลวได้ ความแตกต่างของความเข้มข้นจะปรากฏให้เห็นเป็นริ้วสีในระหว่างการไหลของแก้ว

สิ่งสำคัญที่สุดคือ การลดบรรยากาศภายในเตาหลอม (ปัจจัยวิกฤต) สารลดปฏิกิริยาเฉพาะจุด เช่น คาร์บอนหรือซัลไฟด์ จะเปลี่ยน Cr³⁺ (สีเขียวปกติ) ให้เป็น Cr²⁺ (สีน้ำเงิน) สีที่ไม่สม่ำเสมอในแต่ละจุดจะทำให้เกิดริ้วสีน้ำเงิน-เขียวสลับกัน หรือเกิดตำหนิเป็นฝ้า

4. อุณหภูมิในช่องหลอมไม่คงที่และการไหลของแก้วผันผวน การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในบริเวณด้านหน้าเตาหลอมทำให้ความหนืดของโลหะหลอมเหลวเปลี่ยนไป ชั้นของของเหลวแก้วที่มีความเข้มข้นต่างกันจะก่อตัวเป็นริ้วหลังจากขึ้นรูป

ลำดับขั้นตอนการแก้ไขปัญหา

1. ตรวจสอบเศษผงแร่โครมที่เหลือจากการร่อนว่ามีอนุภาคหยาบหรือไม่ และตรวจสอบผงแร่ว่ามีการจับตัวเป็นก้อนเนื่องจากความชื้นหรือไม่
2. ตรวจสอบขั้นตอนการเตรียมส่วนผสม: การผสมผงแร่โครมที่มีสารเติมแต่งเล็กน้อยล่วงหน้า และระยะเวลาการผสมที่เพียงพอ
3. ตรวจสอบอุณหภูมิหลอมเหลวสูงสุดและระยะเวลาคงอุณหภูมิ
4. ตรวจสอบบรรยากาศภายในเตาเผาว่ามีการรีดิวซ์เฉพาะจุดหรือไม่ หากจำเป็นให้เติมโซเดียมไนเตรต
5. เพิ่มแรงกวนเพื่อให้เนื้อแก้วเป็นเนื้อเดียวกันและรักษาอุณหภูมิบริเวณหน้าเตาให้คงที่