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Basisfach Glas little > 08_Industrielles Glasschmelzen und energetische Betrachtung des Schmelzprozesses > Flashcards

08_Industrielles Glasschmelzen und energetische Betrachtung des Schmelzprozesses Flashcards

1
Q

Was sind Eigenschaften von Natürlichen und Syndetische Rohstoffen.
Nenne für jedes ein Beispiel

A

Natürlich:
-Günstig
-Oft verunreinigt
-Variable Zusammensetzung
=> Sand

Syntetisch:
-Teuer
-Hohe Reinheit
-Konstante Zusammensetzung
=> Soda

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2
Q

Was ist der Unterschied zwischen Primären und Sekundären Rohstoffen?

A

Primäre Rohstoffe werden gekauft um die primäre Glasschemlze herzustellen

Sekundäre Rohstoffe kommen aus dem eigenen oder nahe gelegenen Prozessen und recyclen Abfallmaterialien, wie Scherben und Filterstaub

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3
Q

???
Nenne die Summenformel dieser Stoffe:
-Dolomit
-Soda
-Kalkstein

A

Soda: Na2CO3
Dolomit: CaMg(CO3)2
Kalkstein: CaCO3

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4
Q

Welche Grenzen für die Korngröße des Sandes muss man beachten?

A

-Körner>500müm: Schlecht für den Dissolution Prozess
-Körner<63müm erzeugen carry over

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5
Q

Was hat alles einen Einfluss auf die Einschmelzcharacteristik und die Sandauflösungskinetik?

A

Restfeuchte, Korngröße, Korngrößenverteilung, Oberflächenbeschaffenheit,…

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6
Q

Nenne einen positiven und negativen Einfluss der Scherben auf das Einschmelzen des Glases

A

+:
Scherben haben eine geringere Schmelzenthalpie als Rohstoffe, somit kommt es zu Energieersparnissen, abhängig vom Scherbenanteil.

-:
Fremdscherben bergen ein Kontaminationsrisiko

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7
Q

Was gibt es für Einflüsse der Scherbengröße auf das Aufschmelzverhalten?

A

Große Scherben:
Sie lassen die Wärmestrahlung besser in der Gemenge eindringen

Kleine Scherben:
Sie reagieren mit der
Soda und lassen den Sand ohne
Festkörper-Reaktionspartner
zurück. Sie sind auch zu kompakt
und verhalten sich ähnlich wie
Gemenge.

Ganz kleinen Scherben:
Die Grenzflächenreaktionen werden sehr verstärkt.

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8
Q

Welche 4 Schritte erfährt das Gemenge?

A
  1. es wird eingewogen
  2. es wird zum Gemenge vermischt
  3. es wird gegebenenfalls vorgewärmt
  4. es wird in die Wanne eingelegt
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9
Q

Wodurch werden Schmelzverluste verzeichnet beim einschmelzen des Gemenges?

A

-Feuchtigkeit der Rohstoffe
-Verdampfungen
-Dissoziation von Carbonaten und Nitraten

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10
Q

Was sind die Wesentliche Bestandteile eines Kalk-Natron-Silicat Glases?

A

Sand, Soda, Kalkstein/Dolomit und Scherben

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11
Q

Was passiert in der Rauhschmelze?

A

De-hydration der Rohstoffe, Wasser Evaporation und Festkörperreaktionen zwischen den einzelnen Gemengebestandteilen. Dekomposition und Reaktion zwischen den Rohstoffen,
Bildung der primären (eutektischen) Schmelzen, CO2-Austritt, weiterer Sand reagiert mit den Natriumsilikaten oder Soda und bildet flüssige Natriumsilikate und Reaktionsschaum

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12
Q

Was passiert beim Auflösen von Schmelzrelikten?

A

SiO2 löst sich in die Rauschmelze, entsprechend der max. möglichen Löslichkeit von SiO2
in der Schmelze (Löslichkeit steigt mit steigender Temperatur, Zusammensetzungsabhängig).
Die Schmelze ohne feste Bestandteile liegt vor, (Reaktions-)Gase sind in der Schmelze
eingeschlossen und bilden Blasen und Gipsen, die qualitätseinschränkend sind.

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13
Q

Was passiert in der Klarschmelze/Läuterung?

A

Läutermittel entfalten ihre Wirkung. Blasen und Gispen werden durch die „Läuterung“
aus der Schmelze ausgetrieben. Die Klarschmelze, weitgehend ohne Blasen, liegt am Abschluss dieser Phase vor

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14
Q

Was passiert bei der Sekundären Läuterung und Konditionierung?

A

Kleine Blasen, die nicht durch die Läuterung ausgetrieben werden konnten, werden durch die sekundäre Läuterung resorbiert und die Schmelze wird chemisch und thermisch homogenisiert und für die Formgebung „konditioniert“.

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15
Q

Was ist die Batch Free Time?^

A

Batch Free Time (BFT) ist die Zeit, die benötigt wird, um ein klares (blasenhaltiges) Gemenge ohne
Schmelzrelikte zu bekommen

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16
Q

Von was ist die Batch Free Time abhängig?

A

-Temperatur
-Heizrate
-Zusammensetzung
-…

17
Q

Wovon hängt die Schmelzgeschwindigkeit der Rauschmelze ab?

A

-Atomare Beweglichkeit
-Abstand der Reaktionspartner
-Kontaktfläche
-Kontaktwinkel

18
Q

Was ist der Normative Phasengehalt?

A

Menge der kristallinen Phasen die bei vollständiger Kristallisation entstünde

19
Q

Was ist das residual oder konstitionelles SiO2?

A

Menge des SiO2
oberhalb des normativen Phasengehalt. Also das SiO2, das nicht durch chemische Reaktionen verbraucht wird, sondern (langsam) chemisch aufgelöst werden
muss durch Diffusionsprozesse

20
Q

Wodurch wird die Sandauflösung gesteigert?

A

-Kleine Körner und enge Verteilung
-Steigern der SiO2-Diffusion
-Gesteigerte Konvektion
-Gesteigerte SiO2 Löslichkeit durch angepasste Zusammensetzung

21
Q

Von wie vielen Seiten wird das Gemenge aufgeheizt und wie heißen diese?

A

2.
Vom Brennraum und von der Schmelze

22
Q

Wo kommen Gase in der Schmelze vor?

A

Physikalisch gelöst: in offenen Bereichen des Netzwerks
Chemisch gelöst: Absorbiert in der Schmelze
Gasblasen: Wenn Konzentration des Gases über die maximale Löslichkeit der Schmelze geht

23
Q

Was ist die Primäre Läuterung?

A

Zersetzung einer Läuterkomponente
bei hohen Temperaturen (niedriger
Viskosität, wenigstens 100 dPa*s )
führt zum Blasenwachstum, Gas-“Stripping“ und hoher Aufstiegsgeschwindigkeit

24
Q

Wie lauten die drei Schritte der Läuterung?

A
  1. Statische Blase
  2. Beginn der Läuterung: Gase diffundieren in Blase
  3. Weitere Läutergase diffundieren und die Blase wächst
25
Q

Nenne eine Läuterrekation

A

SO4^2- (chem gelöst)=> O2(gas) + SO2(gas)

26
Q

Welchen Einfluss hat der Gehalt von Fe^2+ auf die oxidierende oder reduzierende Wirkung der Schmelze?

A

Wenig Fe2+ => Oxidierend
Viel => Reduzierend

27
Q

Was benötigt man theoretisch als Energie zum Aufschmelzen eines Gemenges?

A

-Latente Wärme des Glases
-Netto Reaktionsenergie
- Latenten Wärme der Gemengegases

28
Q

Was ist Hin, Hex und Hloss?

A

Hin = tatsächliche nötige Energie
Hex = Nutzwärme
Hloss = Summe der Energieverluste

29
Q

Wie lautet die Formel für Hin?

A

Hin = Hex/ηex (Wirkungsgrad der Wanne)

30
Q

Wie lautet die Formel für Hex?

A

Hex=(1-yc)*deltaHchem + deltaHT,liq

31
Q

Wie lautet die Formel für deltaHchem?

A

deltaHchem=Hglass + Hgas - Hbatch

32
Q

Wie lautet die Formel für deltaHT,liq?

A

deltaHT,liq=HT,liq-Hglass

Basisfach Glas little (13 decks)

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