E-beira (alkali gabeko beira-zuntzezkoa)Tanke-labeetan ekoizpena urtze-prozesu konplexu eta tenperatura altukoa da. Urtze-tenperaturaren profila prozesuaren kontrol-puntu kritikoa da, beiraren kalitatean, urtze-eraginkortasunean, energia-kontsumoan, labearen bizitzan eta azken zuntzaren errendimenduan zuzenean eragiten duena. Tenperatura-profil hau batez ere sugarraren ezaugarriak doituz eta indartze elektrikoa eginez lortzen da.
I. E-beiraren urtze-tenperatura
1. Urtze-tenperaturaren tartea:
E-beiraren urtze, argitze eta homogeneizazio osoa lortzeko, tenperatura oso altuak behar dira normalean. Urtze-eremuaren (puntu beroaren) tenperatura tipikoa, oro har, 1500 °C eta 1600 °C artekoa da.
Helburu-tenperatura espezifikoa honen araberakoa da:
* Multzoaren osaera: Formulazio espezifikoek (adibidez, fluorra egotea, boro edukia altua/baxua izatea, titanioa egotea) urtze-ezaugarrietan eragina dute.
* Labearen diseinua: labe mota, tamaina, isolamendu eraginkortasuna eta erregailuaren antolamendua.
* Ekoizpen-helburuak: Nahi den urtze-tasa eta beiraren kalitate-eskakizunak.
* Material errefraktarioak: Material errefraktarioen korrosio-tasak tenperatura altuetan mugatzen du goiko tenperatura.
Fintze-eremuaren tenperatura normalean puntu beroaren tenperatura baino zertxobait txikiagoa da (gutxi gorabehera 20-50 °C txikiagoa) burbuilak kentzea eta beiraren homogeneizazioa errazteko.
Lan-muturraren (aurre-sutondoaren) tenperatura nabarmen baxuagoa da (normalean 1200 °C - 1350 °C), beira urtuak biskositate eta egonkortasun egokia lortuz marrazketarako.
2. Tenperatura kontrolatzearen garrantzia:
* Urtze-eraginkortasuna: Tenperatura nahiko altuak ezinbestekoak dira nahasketa-materialen (kuartzozko harea, pirofilita, azido borikoa/kolemanita, kareharria, etab.) erreakzio osoa, harea-aleen disoluzio osoa eta gas-askapen osoa bermatzeko. Tenperatura nahikorik ezak "lehengai" hondakinak (urtu gabeko kuartzo partikulak), harriak eta burbuilak areagotzea ekar ditzake.
* Beiraren Kalitatea: Tenperatura altuek beira urtuaren argitzea eta homogeneizazioa sustatzen dute, kordak, burbuilak eta harriak bezalako akatsak murriztuz. Akats hauek zuntzen erresistentzian, haustura-tasan eta jarraitutasunean eragin handia dute.
* Biskositatea: Tenperaturak zuzenean eragiten dio beira urtuaren biskositateari. Zuntza marrazteko, beira urtua biskositate-tarte jakin baten barruan egon behar da.
* Material errefraktarioen korrosioa: Tenperatura altuegiek labeko material errefraktarioen (batez ere AZS adreilu elektrofusioen) korrosioa izugarri bizkortzen dute, labearen bizitza laburtuz eta harri errefraktarioak ager daitezkeelako.
* Energia-kontsumoa: Tenperatura altuak mantentzea da depositu-labeetan energia-kontsumoaren iturri nagusia (normalean ekoizpen-energia-kontsumo osoaren % 60 baino gehiago hartzen du). Gehiegizko tenperaturak saihesteko tenperaturaren kontrol zehatza funtsezkoa da energia aurrezteko.
II. Sugarraren Erregulazioa
Sugarraren erregulazioa urtze-tenperaturaren banaketa kontrolatzeko, urtze eraginkorra lortzeko eta labearen egitura (batez ere koroa) babesteko funtsezko bitartekoa da. Bere helburu nagusia tenperatura-eremu eta atmosfera idealak sortzea da.
1. Erregulazio-parametro nagusiak:
* Erregai-aire erlazioa (erlazio estekiometrikoa) / Oxigeno-erregai erlazioa (oxigeno-erregai sistemetarako):
* Helburua: Errekuntza osoa lortzea. Errekuntza osatugabeak erregaia xahutzen du, sugarraren tenperatura jaisten du, beira urtua kutsatzen duen ke beltza (kedarra) sortzen du eta birsorgailuak/bero-trukagailuak buxatzen ditu. Gehiegizko aireak bero handia eramaten du, eraginkortasun termikoa murriztuz eta koroaren oxidazio-korrosioa areagotu dezake.
* Doikuntza: Airearen eta erregaiaren arteko erlazioa zehatz-mehatz kontrolatu, kearen analisian oinarrituta (O₂, CO edukia).E-beiraTanke-labeek normalean errekuntza-gasen O₂ edukia % 1-3 inguruan mantentzen dute (presio apur bat positiboan egindako errekuntza).
* Atmosferaren eragina: Airearen eta erregaiaren arteko erlazioak labearen atmosferan ere eragina du (oxidatuz edo erreduzituz), eta horrek eragin sotilak ditu zenbait multzo-osagairen portaeran (burdina bezala) eta beiraren kolorean. Hala ere, E-beirarentzat (gardentasun koloregabea behar duena), eragin hori nahiko txikia da.
* Sugarraren luzera eta forma:
* Helburua: Urtutako materialaren gainazala estaltzen duen, zurruntasun jakin bat duen eta zabaltzeko erraztasun ona duen sugar bat sortzea.
* Gar luzea vs. Gar laburra:
* Sugar Luzea: Eremu zabala hartzen du, tenperaturaren banaketa nahiko uniformea da eta talka termiko gutxiago eragiten dio koroari. Hala ere, tokiko tenperatura-puntak agian ez dira nahikoa altuak izango, eta "zulaketa" eremuan sartzea ez da nahikoa izango.
* Gar Laburra: Zurruntasun handia, tenperatura lokal altua, geruza-geruzan sartze sendoa, "lehengaien" urtze azkarra errazten duena. Hala ere, estaldura irregularra da, eta erraz eragiten du tokiko gehiegi berotzea (puntu bero nabarmenagoak) eta talka termiko handia koroan eta bularreko horman.
* Doikuntza: Erregailuaren pistolaren angelua, erregaiaren/airearen irteerako abiadura (momentu-erlazioa) eta zurrunbiloaren intentsitatea doitzen lortzen da. Tanke-labe modernoek askotan etapa anitzeko erregailu erregulagarriak erabiltzen dituzte.
* Sugarraren norabidea (angelua):
* Helburua: Beroa eraginkortasunez transferitzea multzoari eta beira urtutako gainazalera, sugarrak koroan edo bularreko horman zuzenean talka egitea saihestuz.
* Doikuntza: Doitu erregailu-pistolaren inklinazio angeluak (bertikala) eta okertze angeluak (horizontala).
* Inklinazio angelua: Garraren eta multzo-pilaren arteko elkarrekintzan eragina du ("multzoa miazkatzea") eta urtutako materialaren gainazalaren estalduran. Angelu baxuegia (garra beherantz) urtutako materialaren gainazala edo multzo-pilaren estalduran eragin dezake, eta horrek bularreko horma korroditzen du. Angelu altuegia (garra gorantz) eraginkortasun termiko baxua eta koroaren gehiegizko berotzea dakar.
* Okertze-angelua: Labearen zabaleran eta puntu beroaren posizioan eragiten du sugarraren banaketan.
2. Sugarraren Erregulazioaren Helburuak:
* Puntu Bero Arrazional bat Sortu: Tenperatura altueneko eremua (puntu beroa) sortu urtze-tangaren atzealdean (normalean, etxetxoaren ondoren). Beira argitzeko eta homogeneizatzeko gune kritikoa da hau, eta beira urtzen den fluxua kontrolatzen duen "motor" gisa jokatzen du (puntu berotik kargagailuraino eta lan-muturreraino).
* Urtutako gainazalaren berotze uniformea: Saihestu tokiko gehiegi berotzea edo gutxiegi hoztea, konbekzio irregularra eta tenperatura gradienteek eragindako "eremu hilak" murriztuz.
* Labearen egitura babestu: Saihestu sugarrak koroan eta bularreko horman talka egitea, tokiko gehiegi berotzea saihestuz, errefraktarioen korrosio bizkortua eragiten baitu.
* Bero Transferentzia Eraginkorra: Maximizatu sugarraren eta beira urtutako gainazalaren arteko bero-transferentzia erradiatzailearen eta konbekzioaren eraginkortasuna.
* Tenperatura-eremu egonkorra: Murriztu gorabeherak beiraren kalitate egonkorra bermatzeko.
III. Urtze-tenperaturaren eta sugarraren erregulazioaren kontrol integratua
1. Tenperatura da helburua, sugarra bitartekoa: Sugarraren erregulazioa da labearen barruko tenperaturaren banaketa kontrolatzeko metodo nagusia, batez ere puntu beroaren posizioa eta tenperatura.
2. Tenperaturaren neurketa eta feedbacka: Tenperaturaren etengabeko monitorizazioa termopareak, pirometro infragorriak eta labeko toki garrantzitsuetan (kargagailua, urtze-eremua, puntu beroa, fintze-eremua, aurre-sutondoa) kokatutako beste tresna batzuk erabiliz egiten da. Neurketa hauek sugarra doitzeko oinarri gisa balio dute.
3. Kontrol Sistema Automatikoak: Eskala handiko depositu-labe modernoek DCS/PLC sistemak erabiltzen dituzte. Sistema hauek automatikoki kontrolatzen dute sugarra eta tenperatura, hala nola erregai-fluxua, errekuntza-aire-fluxua, erregailuaren angelua/motelgailuak, aurrez ezarritako tenperatura-kurben eta denbora errealeko neurketen arabera.
4. Prozesuaren oreka: Ezinbestekoa da beiraren kalitatea bermatzearen (tenperatura altuan urtzea, argitze eta homogeneizazio ona) eta labea babestearen (gehiegizko tenperaturak eta sugarraren inpaktua saihestuz), energia-kontsumoa murriztuz, arteko oreka optimoa aurkitzea.
Argitaratze data: 2025eko uztailak 18

