Fusione a microonde del vetro
Il vetro e la ceramica per la produzione di vetro possono essere fusi dal processo di fusione a microonde rapidamente e direttamente dal raggio gyrotron con una velocità di riscaldamento di oltre 1.000 gradi C (2.0000 F) al secondo. Di conseguenza, molte delle attuali difficoltà nella fusione del vetro e nella rifusione dei rifiuti di vetro possono essere superate, fornendo un processo di fusione altamente efficiente e più breve e aprendo la strada a serbatoi di fusione del vetro più piccoli. Ci sono due modi per farlo.,
Il primo sta usando il gyrotron per un processo continuo di produzione di pellet di vetro della composizione finale, risultando in una sostanza quasi priva di gas. L’utilizzo di tali pellet in un normale forno di fusione del vetro riduce significativamente i tempi di fusione e raffinazione. Il secondo metodo disponibile è la fusione diretta della ceramica vetraria sulla superficie del vetro fuso. Questo approccio aiuta anche a risolvere il problema attuale con la rifusione dei rifiuti di vetro. La schiuma è formata dall’emissione di bolle d’aria durante il riscaldamento di polvere di vetro o composizioni ceramiche per la produzione di vetro., L’aria intrappolata nella schiuma viene rilasciata molto lentamente. Questo processo lento limita la produttività della fusione dei rifiuti bloccando il flusso della composizione o dei rifiuti in entrata. Nell’attuale processo di fusione, la schiuma viene riscaldata principalmente dalla conduzione passiva del calore dal bagno fuso. A causa della natura intrinseca della schiuma, la sua conducibilità termica è estremamente bassa.
Allo stesso tempo, per accelerare la fuoriuscita di aria, la schiuma dovrebbe essere riscaldata a una temperatura più elevata, abbassando la sua viscosità., L’aumento della temperatura della schiuma anche di 1000C riduce la viscosità del vetro quasi dieci volte, accelerando il drenaggio delle bolle anche di dieci volte.
Riscaldando direttamente lo strato di schiuma sulla superficie del vetro fuso e la composizione o i rifiuti di vetro in ingresso, il raggio gyrotron accelera la de-aerazione della schiuma di vetro, consentendo un efficiente processo di fusione a microonde.
Il forno a microonde industriale è una migliore fonte di energia per il riscaldamento del vetro perché è facilmente controllabile, è in grado di riscaldare il vetro volumetricamente o esclusivamente (a seconda di quale sia richiesto dal compito specifico) e fornisce un’efficienza molto elevata., Il successo del forno a microonde della cucina di casa, tuttavia, non è stato abbinato nell’ambiente vegetale. La frequenza relativamente bassa del forno a microonde industriale rende difficile controllare la distribuzione dell’energia, rendendolo uno strumento industriale meno che ideale.
Fortunatamente, le microonde ad alta frequenza sono diventate disponibili con lo sviluppo di un generatore di microonde relativamente nuovo, il gyrotron. Questo strumento industriale multifunzionale genera un raggio a microonde da pochi kW a oltre un MW, con un diametro del raggio di circa 10 mm., Il raggio può essere focalizzato, distribuito su una superficie, diretto o addirittura diviso, il tutto con una densità di calore superiore dove è focalizzato e nessun calore dove non lo è, attraverso l’uso di semplici specchi metallici. Questo è un sogno industriale che si avvera, consentendo capacità tecniche di riscaldamento che sono inaudite con fonti di calore convenzionali.
Le apparecchiature Gyrotron possono essere facilmente incorporate nelle linee di produzione esistenti con poco tempo di spegnimento. Il set di apparecchiature ha un ingombro ridotto e richiede una manutenzione minima., Consiste in un tubo gyrotron specializzato con un magnete posizionato sul supporto e collegato alla camera di lavorazione attraverso un’unità ottica. Include anche alcuni componenti OEM standard (principalmente diversi alimentatori). L’ottica e il sito di lavorazione (camera di schermatura) sono elementi progettati su misura per l’installazione. Con la sua impronta ecologica e le sue elevate capacità, il raggio gyrotron promette di essere il nuovo strumento del ventunesimo secolo per la fusione a microonde e altre lavorazioni termiche.