Causas de estrias em vidro colorido com pó de minério de crómio
As estrias são faixas alternadas de cores claras e escuras ao longo da direção do fluxo do vidro, causadas pela distribuição irregular de iões de crómio no vidro fundido. As causas principais enquadram-se em fatores relacionados com a matéria-prima e o processo de fusão.
1. Problemas originados pelo pó de minério de crómio
Em primeiro lugar , o excesso de partículas grossas. O ponto de fusão do minério de crómio é de aproximadamente 2150 °C, muito superior à temperatura de fusão do vidro comum de cal sodada (1450-1550 °C). As partículas grossas fundem e dissolvem-se lentamente, levando ao enriquecimento local de crómio. O pó de minério parcialmente dissolvido flui ao longo do canal e forma estrias escuras, juntamente com manchas pretas e manchas de cor. Para o pó de minério de crómio com um grau de granulometria adequado para a coloração do vidro, é necessária uma granulometria de 325 mesh. As partículas com um tamanho superior a 100 μm devem ser rigorosamente controladas.
Em segundo lugar , má dispersão e aglomeração. Os aglomerados induzidos pela humidade não podem ser desfeitos durante a mistura. Os aglomerados com alto teor de crómio localizado entram no forno, não se difundem completamente e geram estrias de cor orientadas pelo fluxo.
Por fim , flutuações na composição entre lotes. Variações no teor de Cr₂O₃ e Fe₂O₃, ou impurezas instáveis de Ca/Mg, alteram a viscosidade da massa fundida e dificultam a difusão dos iões de crómio, provocando estrias verticais de cor.
2. Problemas de dosagem e mistura
- Tempo de mistura insuficiente, mistura irregular. O pó de minério de crómio é adicionado em baixa dosagem (geralmente 0,1–2%). A mistura inadequada resulta em diferenças de concentração de crómio entre os pontos da mistura, que se transformam em estrias visíveis após a fusão.
- Método de alimentação inadequado: A alimentação concentrada de pó de minério de crómio sem mistura a seco completa com areia de sílica, carbonato de sódio e outras matérias-primas cria zonas localizadas com um elevado teor de crómio.
3. Fatores do processo de fusão em forno
Para começar , a baixa temperatura de fusão e o tempo de espera insuficiente são os principais problemas. A fusão a temperatura insuficiente impede a decomposição e dissolução completas do minério de crómio. Os iões de crómio não se homogeneizam, produzindo manchas coloridas. Temperatura de fusão recomendada: 1480-1550 °C.
De seguida , homogeneização e agitação inadequadas. A agitação fraca na zona de homogeneização não consegue eliminar os gradientes de concentração no interior do vidro fundido. As diferenças de concentração aparecem como estrias durante o fluxo do vidro.
O fator mais importante é a atmosfera redutora no interior do forno (fator crítico). Os agentes redutores locais, como o carbono ou os sulfuretos, convertem o Cr³⁺ (tom verde normal) em Cr²⁺ (tom azulado). A coloração local inconsistente produz estrias alternadas azul-esverdeadas ou defeitos nebulosos.
- Temperatura instável no canal e escoamento de vidro flutuante. As oscilações de temperatura no anteforno alteram a viscosidade do material fundido. Camadas de vidro líquido com diferentes concentrações formam estrias após a moldagem.
Sequência de resolução de problemas
- Verifique se o resíduo da peneira do pó de minério de crómio apresenta partículas grossas; inspecione o pó quanto à aglomeração provocada pela humidade.
- Verificar o procedimento de dosagem: pré-mistura do pó de minério de crómio com aditivos mais pequenos e tempo de mistura suficiente.
- Confirme a temperatura máxima de fusão e o tempo de manutenção.
- Verifique a atmosfera do forno quanto à redução local; adicione nitrato de sódio, se necessário.
- Intensificar a agitação para homogeneizar o vidro e estabilizar a temperatura do ecrã.