شیشے کی بھٹی

برتن کی بھٹیاں
برتن کی بھٹی ریفریکٹری مواد سے بنے ہوئے ڈھانچے ہیں جن میں بھٹی اور شیشے کے درمیان کوئی رابطہ نہیں ہوتا ہے۔ شیشے کو کئی برتنوں میں پگھلایا جاتا ہے جو ریفریکٹری مواد سے بنے ہوتے ہیں جو زیادہ درجہ حرارت پر شیشے کے حملے کے خلاف مزاحم ہوتے ہیں۔ برتنوں کو ایک بیچ سے چارج کیا جاتا ہے، جو کئی گھنٹوں میں پگھلا جاتا ہے اور 24 یا 18-گھنٹے کے چکر میں کام کرتا ہے۔ ایک برتن میں اوسطاً 600-700 کلو گلاس ہو سکتا ہے۔ برتن کی بھٹیاں استعمال کی جاتی ہیں جہاں ہاتھ اور منہ پھونکنے سے شیشہ بنتا ہے۔ اس سسٹم کا ایک اہم فائدہ یہ ہے کہ ایک ہی وقت میں کئی قسم کے شیشے پگھلائے جا سکتے ہیں۔ ایک برتن کو تقریباً 30 پگھلنے کے چکروں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے اور اس طرح 18 سے 21 ٹن شیشہ پیدا ہوتا ہے۔

ٹینک کی بھٹیاں
ٹینک کی بھٹیوں کا استعمال کیا جاتا ہے جہاں خودکار شیشے بنانے والی مشینوں کو کھلانے کے لیے شیشے کے مسلسل بہاؤ کی ضرورت ہوتی ہے۔ وہ اپنے ایندھن کے استعمال میں زیادہ کفایتی ہیں اور بنیادی طور پر بڑے پیمانے پر کنٹینرز، فلیٹ شیشے، بجلی کے بلب، نلیاں، اور گھریلو مشین سے بنے دسترخوان کی پیداوار کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ایک بڑے فلوٹ شیشے کی بھٹی کی گنجائش 2,000 ٹن ہو سکتی ہے۔ ٹینک کی بھٹی ایک حمام پر مشتمل ہوتی ہے، جو ایک بہت ہی خاص اعلی ریفریکٹری مواد سے بنا ہوتا ہے، جو 1500 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر پگھلے ہوئے شیشے کے کیمیائی حملے کے خلاف مزاحمت کر سکتا ہے، اور ایک سپر اسٹرکچر جہاں دہن ہوتا ہے۔ حمام کی تعمیر کے لیے استعمال ہونے والے ریفریکٹری میٹریل کا معیار اس حد تک بہتر ہوا ہے کہ جہاں تقریباً 30 سال پہلے بھٹی کی زندگی 2 سال سے بھی کم تھی وہیں اب یہ 9 سال سے زیادہ ہو چکی ہے۔

دوبارہ پیدا کرنے والی دہن کی بھٹیاں
Regenerative combustion furnaces recover heat from the exhaust stream to preheat the incoming combustion air by alternatively passing the exhaust and combustion air through large stacks of latticework refractory brick (regenerators or checkers). There are two sets of regenerators, so that as one is being preheated by the exhaust gases the other is transferring heat to the incoming combustion air. The cycle is reversed approximately every 20 min. Most glass-container plants have either end-fired (burners at each end) or cross-fired (burners on each side) regenerative furnaces, and all flat glass furnaces are cross-fired with five or six ports on each side with two burners for each port. Combustion air preheat temperatures of up to 1400°C may be attained, leading to very high thermal efficiencies. A variant of the regenerative furnace is the recuperator, in which incoming combustion air is preheated continuously by the exhaust gas through a heat exchanger. Recuperative furnaces can achieve 800°C preheated air temperatures. This system is more commonly used in smaller furnaces (25–100 tons per day). For large-capacity installations (>500 ٹن فی دن)، کراس فائر سے دوبارہ تخلیق کرنے والی بھٹیاں تقریباً ہمیشہ استعمال ہوتی ہیں۔ درمیانی صلاحیت کی تنصیبات کے لیے (100-500 ٹن فی دن)، دوبارہ تخلیق کرنے والی اینڈ پورٹ فرنس سب سے زیادہ عام ہیں۔

براہ راست فائر شدہ بھٹی
براہ راست فائر کرنے والی بھٹی کسی بھی قسم کا ہیٹ ایکسچینجر استعمال نہیں کرتی ہے۔ زیادہ تر براہ راست فائر کرنے والی دہن بھٹیوں میں آکسیڈائزر کے طور پر ہوا کی بجائے آکسیجن استعمال ہوتی ہے۔ اسے عام طور پر آکسی ایندھن پگھلنا کہا جاتا ہے۔ آکسی ایندھن پگھلنے کے اہم فوائد توانائی کی کارکردگی میں اضافہ اور نائٹروجن آکسائڈز (NOx) کے اخراج میں کمی ہے۔ ہوا کو ہٹانے سے، نائٹروجن کو ہٹا دیا جاتا ہے، جس سے خارج ہونے والی گیسوں کا حجم تقریباً دو تہائی کم ہو جاتا ہے اور اس وجہ سے دہن میں استعمال نہ ہونے والی گیس کو گرم کرنے کے لیے درکار توانائی کم ہو جاتی ہے۔ اس کے نتیجے میں تھرمل NOx کی تشکیل میں ڈرامائی کمی واقع ہوتی ہے۔ تاہم، آکسیجن کے دہن کے لیے تیار کی گئی بھٹیاں آکسیجن کو پہلے سے گرم کرنے کے لیے حرارت کی بحالی کے نظام کا استعمال نہیں کر سکتیں۔ ابتدائی طور پر، 100% آکسی ایندھن استعمال کرنے والی بھٹیاں بنیادی طور پر چھوٹے پگھلنے والوں میں استعمال ہوتی تھیں (<100 tons per day), but there is a movement toward using oxy-fuel in larger, float glass plants.

الیکٹرک فرنس
ایک برقی بھٹی فرنس میں ڈالے گئے الیکٹروڈز کا استعمال کرتی ہے تاکہ شیشے کو مزاحم حرارت سے پگھلایا جا سکے کیونکہ کرنٹ پگھلے ہوئے شیشے سے گزرتا ہے۔ یہ بھٹیاں زیادہ کارآمد ہیں، کام کرنے میں نسبتاً آسان ہیں، سائٹ پر بہتر ماحولیاتی کارکردگی ہے، اور جیواشم ایندھن سے چلنے والی بھٹیوں کے مقابلے ان کی تعمیر نو کے اخراجات کم ہیں۔ تاہم، جیواشم ایندھن کی ضرورت ہو سکتی ہے جب بھٹی شروع کی جاتی ہے اور کام کرنے والے سرے یا پیشانی میں حرارت فراہم کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ یہ بھٹیاں چھوٹی ایپلی کیشنز میں زیادہ عام ہیں کیونکہ ایک خاص سائز میں، بجلی کی زیادہ قیمت بہتر کارکردگی کی نفی کرتی ہے۔

پگھلنا
بیچ کا مرکب پگھلنے والی بھٹی میں پہنچایا جاتا ہے جہاں بیچ کو تقریباً 1580 ڈگری (2875 ڈگری ایف) پر گرم کیا جاتا ہے۔ موصلیت، ہوا کے بہاؤ کی خصوصی خصوصیات، اور کمبشن ایئر ہیٹنگ فرنس کو زیادہ سے زیادہ ایندھن کی کارکردگی پر نہ ہونے کے برابر آلودگی کے اخراج کے ساتھ کام کرنے کے قابل بناتی ہے۔ بیچ کو جیواشم ایندھن، قدرتی گیس، یا ایندھن کے تیل سے پگھلا دیا جاتا ہے۔
پگھلنے والی بھٹی ریفریکٹری اینٹوں پر مشتمل ہوتی ہے، معیاری اور خاص دونوں شکلوں میں، سپورٹ، اور بائنڈنگ اسٹیل، موصلیت، ایندھن چلانے کا نظام، درجہ حرارت کے سینسر، اور ضروری کنٹرول۔ بھٹی کے ڈیزائن کو پلانٹ کے مخصوص ٹننج اہداف کو پورا کرنے کے لیے ڈھال لیا گیا ہے۔
پگھلنے سے گلاس کمر کے علاقے سے بہتا ہے، جہاں ہلچل کرنے والے شیشے کو کام کے اختتام تک ہم آہنگ کرتے ہیں۔ کمر ایک ریفریکٹری لائنڈ نہر ہے جو پگھلنے والے کو کام کرنے والے سرے سے جوڑتی ہے۔

میلٹر کمبشن
ایک بھٹی فضلہ کی حرارت کو ذخیرہ کرنے کے لیے ری جنریٹرز کا استعمال کرتی ہے جو کہ اخراج گیسوں میں موجود ہوتی ہے جو کہ بھٹی کے فائرنگ سائیکل کے دوران تیار ہوتی ہے۔ اس کے بعد فضلے کی حرارت کو اگلی فائرنگ سائیکل کے دوران دہن ہوا کو پہلے سے گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں ایندھن کی معیشت میں کافی بہتری آتی ہے۔
پہلا چکر بھٹی کے شمال کی طرف سے فائرنگ کے ساتھ شروع ہوگا۔ ایندھن، یا تو قدرتی گیس یا ایندھن کا تیل کئی برنرز کے ذریعے بھٹی میں متعارف کرایا جاتا ہے جو بندرگاہوں کے نیچے واقع ہیں۔ جیسے ہی ایندھن پگھلنے میں داخل ہوتا ہے یہ دہن والی ہوا کے ساتھ مل جاتا ہے جو گزر چکی ہوتی ہے اور اسے دوبارہ پیدا کرنے والے کے ذریعے پہلے سے گرم کر دیا جاتا ہے۔ ایندھن سے ہوا کا تناسب اور ہر برنر اور بندرگاہ میں ایندھن کی کل مقدار کو بہت قریب سے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ جیسے ہی ایندھن کا ہوا مکسچر پگھلنے میں داخل ہوتا ہے، ایندھن پگھلنے کی شدید گرمی سے بھڑکتا ہے اور ایک مسلسل شعلہ پیدا ہوتا ہے جو پگھلنے کی تقریباً پوری چوڑائی کو پھیلا دیتا ہے۔ دہن سے نکلنے والی گیسیں پگھلنے والے کو پگھلنے والے کے جنوبی طرف کی بندرگاہوں کے ذریعے چھوڑتی ہیں، 90 ڈگری کا رخ موڑتی ہیں اور جنوبی ریجنریٹر کے ذریعے نیچے کی طرف بہتی ہیں۔ ری جنریٹر ریفریکٹری ڈھانچے ہیں جن کا رقبہ 11m x 3m اور اونچائی 10m ہے۔ ری جنریٹرز کے اندر، ریفریکٹری اینٹوں کا ایک میٹرکس نیچے سے پورٹ لیول تک اسٹیک کیا جاتا ہے۔ اینٹوں کو گرمی لگتی ہے کیونکہ فضلہ گیس اینٹوں کے میٹرکس میں سوراخوں سے گزرتی ہے۔ ری جنریٹر کے نچلے حصے میں ایک ریفریکٹری لائن والا ایگزاسٹ فلو ہے جو خارج ہونے والے والو کے ذریعے خارج ہونے والی گیسوں کو چمنی تک پہنچاتا ہے۔ ری جنریٹر سے گزرنے والی فضلہ گیس اینٹوں (چیکرز) کو چیکر میٹرکس کے نیچے 650 ڈگری اور میٹرکس کے اوپری حصے میں 1320 ڈگری تک گرم کرتی ہے۔
جب ساؤتھ ری جنریٹر کے چیکرس اپنے مطلوبہ زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت پر پہنچ جاتے ہیں تو بھٹی پلٹ جاتی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ایندھن کا فیڈ شمال کی طرف روک دیا جاتا ہے اور ریورسل والو تبدیل کرنے کی پوزیشن کے ساتھ ساتھ جنوب کی طرف سے شروع ہوتا ہے تاکہ شمالی ایگزاسٹ فلو چمنی کے لیے کھلا رہے اور جنوبی ایگزاسٹ فلو چمنی کے لیے بند ہو اور اس کے لیے کھلا رہے۔ دہن ہوا کی سپلائی جو ساؤتھ ری جنریٹر کے ذریعے اوپر کی طرف بہہ سکتی ہے، گرمی کو لے کر، اور پگھلنے کو دہن فراہم کرنے کے لیے ساؤتھ پورٹ برنرز سے ایندھن کے ساتھ مل سکتی ہے۔
ایک دوبارہ تخلیق کرنے والی بھٹی وقتا فوقتا، عام طور پر ہر 15 سے 20 منٹ میں اپنی فائرنگ کی سمت تبدیل کرتی ہے، تاکہ اسے فضلہ کے اخراج کی گیسوں میں ضائع ہونے والی حرارت کو بحال کرنے کے قابل بنایا جا سکے اور اس لیے اسے زیادہ موثر طریقے سے کام کیا جا سکے۔

تطہیر
ریفائنر 13m x 9.5m (123.5m2) کے رقبے کے ساتھ میلٹر کی توسیع ہے۔ جب تمام خام مال مکمل طور پر پگھل جاتا ہے، تو بڑی مقدار میں گیسیں جو شیشے میں رہتی ہیں بلبلے، بیج یا چھالے بن سکتی ہیں۔ ریفائنر کا مقصد ان گیسوں کی شمولیت کو دور کرنا ہے۔

تشکیل
شیشے کو بہتر کرنے کے بعد، پگھلا ہوا شیشہ مطلوبہ شکل میں بننے کے لیے تیار ہے۔ یہ ایک دھاتی چھڑی، جسے گیدر کہتے ہیں، کو بھٹی میں ڈبو کر اور سرے پر پگھلے ہوئے شیشے کے بلاب کو جمع کرکے کیا جاتا ہے۔ شیشے کا کارکن اس کے بعد مطلوبہ شکل بنانے کے لیے ہوا کے دباؤ کا استعمال کرتے ہوئے اجتماع میں اڑا کر شیشے کو شکل دیتا ہے۔

کولنگ
شیشہ بننے کے بعد، اسے کمرے کے درجہ حرارت پر کئی گھنٹوں یا دنوں میں آہستہ آہستہ ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ یہ اینیلنگ نامی ایک عمل میں کیا جاتا ہے، جو شیشے میں کسی بھی تناؤ کو روکنے میں مدد کرتا ہے اور اسے بتدریج اور یکساں طور پر ٹھنڈا ہونے دیتا ہے۔ تیار گلاس پھر پالش، کاٹ، یا بصورت دیگر ضرورت کے مطابق ختم ہونے کے لیے تیار ہے۔