Control de Redox en coladas de vidrio
Sensor ZrO2 para la constante medición en el proceso de producción
El color caracteriza el aspecto de un vidrio. La viscosidad, el comportamiento viscoelástico y su tensión superficial, determinan su procesabilidad. El proceso de afinamiento de la colada de vidrio decide sobre la calidad del producto final. Todas estas magnitudes comparten la gran dependencia del estado de oxidación del vidrio fundido. En vista de la necesidad de fundir vidrio reciclado y polvo de filtros, materias primas cuyo estado oxidativo se ve sometido a fuertes fluctuaciones, se hace cada vez más importante registrar el estado oxidativo metrológicamente.
Kühnreich & Meixner ofrece (con la asistencia técnica de la Asociación de la Industria Vidriera Alemana „HVG“) un sensor de oxígeno para la medición continua del vidrio fundido.
Esta nueva técnica tiene una serie de ventajas frente a los métodos convencionales, como la colorimetría:
El posicionamiento del sensor en el alimentador facilita la información sobre el estado oxidativo bastante más pronto, haciéndose innecesaria una complicada preparación de pruebas, y facilitándose la detección de tendencias mediante una mayor concentración temporal de los datos de medición.
En varios proyectos de investigación se elaboraron interrelaciones evaluables en términos operativos:
La señal del sensor está estrechamente vinculada con la composición de la mezcla. Cuando se aportan grandes cantidades de esquirlas ajenas con la mezcla, las impurezas orgánicas se pueden observar directamente con un sensor de oxígeno. Problemas con burbujas se dan en vidrios verdes mayoritariamente en los casos en que la presión parcial del oxígeno baja a menos de 2 x 10-4 bars. Un sensor de ZrO2 ofrece la posibilidad de evitar estos problemas con burbujas. En vidrios marrones, la presión parcial del oxígeno para el teñido más intenso y el mejor afinado no son idénticos. Un sensor de ZrO2 permite seleccionar el punto de trabajo óptimo bajo las condiciones de producción predominantes, es decir, el contenido de hierro y azufre dado en la colada de vidrio.
El sensor de oxígeno se suele instalar colgado en el alimentador. Un sistema de refrigeración óptimo permite también aplicar el sensor en otro lugar. Elemento central del sensor es una punta de ZrO2 estabilizado por Y2O3, que está en contacto con el vidrio fundido. Este cilindro se disuelve durante la operación. Según la temperatura del alimentador y la composición del vidrio, la vida útil del sensor es de 6 a 12 meses.
