منطقهای از کوره که پس از داگهاوس قرار دارد را ناحیه ذوب مینامیم. داگهاوس بخشی از کوره است که مواد اولیه یا بچ به آن میریزد ومواد به شکل قالیچهای بر روی ذوب قرار میگیرند تا در نهایت در ناحیه ذوب توسط حرارت مشعل ذوب شده و با سایر مواد مذاب موجود در کوره به شکل همگن درآیند. بر اساس نیازها، نوع و ظرفیت ممکن است کوره ابعاد گوناگونی داشته باشد. برای مثال در یک کورهی 800 تا 900 تنی ابعاد داگهاوس میتواند عرضی برابر 12.6 متر و طولی برابر 23 متر داشته باشد. این در حالی است که ناحیه ذوب با همان عرض 12.6 متر، طولی برابر 28.75 خواهد داشت.
ناحیه ذوب
ناحیه ذوب در حقیقت ناحیهای از کوره است که در آن مواد جامد بچ در اثر گرمای دریافتی از مشعلها تغییر حالت داده و به مایع تبدیل میشوند. این تغییر حالت فقط یک تغییر حالت از جامد به مذاب نیست، بلکه ترکیبی از تغییر حالت حاصل از واکنشهای شیمیایی و تغییر حالت فیزیکی است. بنابراین فرآیند اولیه ذوب مواد اولیه یک فرآیند فیزیکی، شیمیایی و فیزیکی-شیمیایی است. مذاب شیشه شامل مجموعهای از اکسیدهای گوناگون است که پس از سردشدن و در جریان عملیات شکلدهی ساختاری آمورف به خود میگیرند. به این دلیل که تغییر حالت مواد از جامد به مایع در ناحیهی ذوب صورت میگیرد، بالاترین دما را در همین ناحیه خواهیم داشت. دمای بسیار بالا در بلند مدت میتواند باعث خوردگی و آسیب به نسوز شود، به این ترتیب باید تلاش کرد بیشترین دمای کوره را در یک محدودهی متعادل نگه داشت.
ناحیه ذوب خود به دو قسمتِ بلنکت و فلاکس تقسیم میشود که در ادامه به معرفی هر کدام از این مناطق خواهیم پرداخت.
ناحیه بلنکت به قسمتی از منطقهی ذوب گفته میشود که واکنشهای اولیه در آن صورت میگیرد. این واکنشها شامل تبخیر آب همراه مواد اولیه، تجزیه کربناتها و انحلال سیلیس است.
به قسمتی از ناحیه ذوب کوره که در آن تجزیه سدیم سولفات، انحلال و تجزیه ذرات باقیماندهی سیلیس و تا حدی عمل تصفیه صورت میگیرد، ناحیه فلاکس میگویند. فلاکس معمولا شیشهی حبابدار است و معمولا فوم یا کف نامیده میشود.
زمانی که دمای سطح شیشه از دمای تجزیه سولفات که حدودا 1440 درجه سانتیگراد است تجاوز کند، فلاکس شکل میگیرد. طول ناحیه فلاکس از طول ناحیه بلنکت کوتاهتر است. افزایش دمای شیشه در ناحیه فلاکس منجر به این میشود که مقدار SO3 اضافی موجود در مذاب که از مقدار تعادلی بیشتر است، جوشیده و خارج شود. بنابراین دمای فلاکس بیشتر برابر است با مقدار SO3 باقیمانده کمتر در مذاب.
از آنجایی که فلاکس شیشه حبابدار است، برای تبدیلش به محصول نهایی در منطقهی دارای مشعل با دو مکانیزم شفاف میشود.
- با حضور مشعل، دمای مذاب افزایش یافته و در نتیجه حبابهای موجود در بچ منبسط شده و بزرگتر میشوند. با بزرگشدن حبابها آنها به سمت سطح حرکت میکنند و به این ترتیب پوستهی آنها نازک میشود که در نهایت منجر به ترکیدنشان میشود.
2. کربن یا ذرات دوده درحضور شعله بر روی سطح حباب نشسته و باعث جذب و ترکیدن حباب میشود.
برای اینکه مکانیزم دوم کار کند باید تنظیمات شعله در خط فلاکس (خط کف) به درستی انجام بگیرد. در حقیقت عملیات ذوب بچ شامل فرایندهای زیر است:
ذوب
موادی مانند کربنات سدیم و سولفات سدیم در اثر گرما به مذاب تبدیل میشوند.
تجزیه
کربنات و آهک در اثر گرما تجزیه میشوند.
واکنش
سیلیس با کربنات ترکیب شده و سپس واکنش میدهد.
انحلال
سیلیس در مذاب انحلال مییابد.