專利名稱:電極安排方法
本發(fā)明涉及的在加熱玻璃熔化電槽的電極安排方法，用的是一些平板型電極，它們各固定在一個支梁上。
加熱玻璃熔化爐知道的方法有直接加熱法和間接加熱法，后者只用于熔化槽和坩堝爐。
直接加熱是通過浸在熔化液里的電極來進行的，這依賴于玻璃溶液的離子導電性，而后者又取決于該種玻璃的化學成份，尤其取決于其中堿和堿土金屬的含量。
由W.Trier的“玻璃熔煉爐”，Springer出版社1984年版(208至239頁)可知用棒狀電極或板狀電極來加熱有各種實現(xiàn)方法和安排方法。通常方式是把兩個平板電極垂直裝在相對的兩個槽壁面上。
對于這種電氣設備的設計來說，知道這種加熱對象的電阻是非常有意義的。這里要考慮的是電流從一個電極流向另一個電極是以一種空間擴展的方式進行的，電流密度在不同位置是很不一樣的。因此，預先確定在不同位置的電流密度分布和電阻的大小就成為一個核心問題。
計算給出功率的大小，必須考慮耐火材料的電阻和玻璃溶液的電阻。耐火材料電阻的減小，在有外部干擾的情況下，可能導致局部功率吸收，從而導致溫度上升使耐火材料損壞。
這種現(xiàn)象稱為熱不穩(wěn)定性，例如它可由電極冷卻故障而引起，隨著電流密度加大，耐火材料電阻率梯度的增加和所觀察區(qū)域的幾何尺寸的擴展，這種熱不穩(wěn)定性也增強了。
這種在耐火材料中的不穩(wěn)定性，在玻璃中就沒多大危險，因為在玻璃里為增加電極之間玻璃的交換所采取的措施，可以防止這種不穩(wěn)定性的發(fā)生-然而，在目前流行的電極安排和電極結構下，不允許單位體積的熔化功率有顯著提高。
此外，為使電極冷卻所必須的冷卻功率限制了結構上的可能變化，冷卻功率在一個電極情況下為2至6千瓦，這里，電極的尺寸應該彼此成一定的比例。
本發(fā)明的任務就由此而產(chǎn)生，他就是要找出一種電極安排方法，同普遍電極及其安排相比，用它可以達到提高功率的目的。
用按本專利要求作的一種電極安排達到了這目標。
按本發(fā)明進行的電極安排是以下面的考慮為基礎的
一個加熱回路的總功率是
NGes＝NGlas+Nff
＝RGlasI2Glas+RffI2ff
＝U2( 1/(RGlas) + 1/(Rff) )
這里R＝ (p·l)/(f) ，p表示玻璃或耐火材料的電阻率，1表示它們的長度
FF表示其面積。＊下標Glas代表玻璃，ff代表耐火材料，Ges代表總和。＊
R Glas 越小，F(xiàn) Glas 越大)，以及Rff越大(也即I ff越大，F(xiàn) ff越小)，則總功率中歸于玻璃的那一部份也就越大，耐火材料承受的負擔也就越小。＊注此段是譯者加的。
溶液的單位體積功率可以比目前通常達到的要大得多，也不會使耐火材料受到損傷，也就是說，不會出現(xiàn)熱不穩(wěn)定性。在給定的這些條件下，這移點最好是通過盡可能加大比值lff/l Glas和
來達到。這里，長度比可以作最強烈的變化。
下面借助于示范性說明實現(xiàn)形式的圖來進一步解釋本發(fā)明的電極安排。
這些圖是
圖1.根據(jù)本發(fā)明的電極安排的正視圖。
圖2.電極安排的頂視圖
圖3.一個玻璃爐連同其電極安排的垂直剖面。
圖4.沿圖3B-B或的剖面圖。
圖5.用另一種電極安排的一個玻璃爐的局部垂直剖面圖。
圖6.沿圖5C-C線的剖面圖
圖1示出的是電極1、2和3的正視圖，圖中支架1a、2a和3a在耐火材料4中固定在玻璃槽的底5上。電極板1b、2b和3b安排得分別同支架1a、2a和3a平行。
圖2示出的是從頂上看去的電極安排。電極1、2和3各由4塊電極板1b、2b和3b以及各一個連接元件1c、2c和3c所組成，這些連接元件又分別固定在1a、2a和3a的三個支架上。
電極板1b、2b和3b安排得分別隔開一段距離，而且互相平行。支架1a、2a和3a分別安排成一排，通過連接元件1c、2c和3c連接起來，這些連接元件同樣也是由板子構成的。它們支承著電極板。相鄰電極的連接元件彼此平行。
一個電極1的電極板相對于相鄰電極2的電極板錯開半個極板間距，這樣，電極1的極板1b分別伸入了相鄰電極2的極板2b的中間空間中。對于電極3也是同樣的情況。
圖3和圖4示出的是一臺玻璃爐的垂直剖面圖，圖中電極1、2是從上方經(jīng)槽邊進入玻璃槽內(nèi)，其優(yōu)點是在槽子由熔化玻璃充滿而很熱的情況下，也可以更換這些電機。為此，只要把石頭6、6a(圖3)移開，或者把爐頂14(圖5)升起，并移開石頭13。
支架1a、2a是安排在玻璃邊緣7上的。
電極支架可以安排在相對的兩側面上(圖3和圖4)，或者在同一側面(圖5和圖6)電極可以懸空地掛在玻璃中，或者通過鉬板10支在槽底5上，電極板1b、2b由定間距塊17a至17h(圖6)相互支撐著，這樣，電極板1b、2b一裝上就準確保持了其間距，這些定間距塊17是由一種耐溫度變化的材料制成的，若它從電極板上松脫下來，在玻璃當中熔掉，也不會浮起來引起什么麻煩。
支架1a、2a，固定螺釘8a和連接螺栓8b都是由鉬制成的，它們處于玻璃鏡面A-A的下面，完全為玻璃液所沖刷。支架的外面部分8由耐熱耐火的材料制成。
為使在11處玻璃流盡可能小以及使槽的里面部分和外面部分之間的玻璃交換盡可能小，用噴咀12引進空氣進行冷卻。
權利要求
1、用于玻璃熔化槽爐的一種電極安排方法，用一些平板型電極，電極分別固定在一個支架上，有下例特征
每個電極(1)都至少有兩個裝在一個連接元件(1c)上的電極板(1b)；
兩個相鄰電極(1、2)的連接元件(1c、2c)安排得互相平行；
這些電極板(1b)安排得彼此隔開一段距離，并且互相平行；
這些電極板(1b、2b)分別伸進相鄰電極(1、2)的電極板(1b、2b)的中間空間。
2、根據(jù)權利要求
1的有下列特征的安排一個電極(1)的電極板(1b)相對于第二個電極的電極板錯開半個機板間距。
3、根據(jù)權利要求
1.2之一的有下列特征的安排這些電極(1、2、3)中的每一個都至少有一個支架(1a、2a、3a)。
4、根據(jù)權利要求
1至3中之一的有下列特征的安排這些支架(1a、2a、3a)各排成一排，并通過連接元件(1c、2c、3c)連接起來。
5、根據(jù)權利要求
1至4中之一的有下列特征的安排這些連接元件(1c、2c、3c)由一些平板組成。
6、根據(jù)權利要求
1至5中之一的下列特征的安排支架(1a)安排在玻璃槽的底部(5)上。
7、根據(jù)權利要求
1至5中之一的有下列特征的安排支架(1a)安排在玻璃槽的邊緣(7)上，并浸泡在玻璃溶液中。
8、根據(jù)權利要求
7的有下列特征的安排支架(1a、2a)安排在玻璃槽的相對的兩個側面上。
9、根據(jù)權利要求
7的有下列特征的安排支架(1a、2a)安排在玻璃槽的同一側面上。
10、根據(jù)權利要求
1至9中之一的有下列特征的安排在電極板(1b)之間安排了一些定間距塊(17a至17h)。
11、根據(jù)權利要求
7至10中之一的有下列特征的安排在玻璃槽底部(5)上為了支撐電極安排了一些鉬板(10)。
12、根據(jù)權利要求
7至11中之一的有下列特征的安排在玻璃槽邊緣(7)安排了一些空氣噴咀(12)。
專利摘要
一種用于使玻璃熔化電槽加熱的電極安排方法，每個電極(1、2、3)都由幾個相互隔開一段距離彼此平行安放的電極極板(1b、2b、3b)所組成，這些電極極板又固定在一個連接元件(1c、2c、3c)上，相鄰兩個電極(1、2、3)的連接元件彼此平行，一個電極的電極極板相對于第二個電極的極板錯開半個極板間距。這樣，電極極板分別伸進相鄰電極的中間空間中，用這種辦法達到了更大的玻璃熔液的單位體積功率，而不會損傷槽的耐火材料(圖2)。
文檔編號C03B5/00GK85103528SQ85103528
公開日1986年11月5日 申請日期1985年5月6日
發(fā)明者格魯思尼 申請人:肖特玻璃制造廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan