[发明专利]电极排列

说明书

本发明涉及在玻璃熔化处理过程中用于加热玻璃熔化电槽炉的平板型电极的排列，各平板型电极均固定在一个支架上。

加热玻璃熔化炉知道的方法有直接加热法和间接加热法，后者只用于熔化槽和坩埚炉。

直接加热是通过浸在熔化液里的电极来进行的，这依赖于玻璃溶液的离子导电性，而后者又取决于该种玻璃的化学成份，尤其取决于其中碱和碱土金属的含量。

由W.Trier的“玻璃熔炼炉”，Springer出版社1984年版（208至239页）可知：用棒状电极或板状电极来加热有各种实现方法和排列方法。通常方式是把两个平板电极垂直装在相对的两个槽壁面上。

对于这种电气设备的设计来说，知道这种加热对象的电阻是非常有意义的。这里要考虑的是：电流从一个电极流向另一个电极是以一种空间扩展的方式进行的，电流密度在不同位置是很不一样的。因此，预先确定在不同位置的电流密度分布和电阻的大小就成为一个核心问题。

计算给出功率的大小，必须考虑耐火材料的电阻和玻璃溶液的电阻。耐火材料电阻的减小，在有外部干扰的情况下，可能导致局部功率吸收，从而导致温度上升使耐火材料损坏。

这种现象称为热不稳定性，例如它可由电极冷却故障而引起，随着电流密度加大，耐火材料电阻率梯度的增加和所观察区域的几何尺寸的扩展，这种热不稳定性也增强了。

这种在耐火材料中的不稳定性，在玻璃中就没多大危险，因为在玻璃里为增加电极之间玻璃的交换所采取的措施，可以防止这种不稳定性的发生。然而，在目前流行的电极排列和电极结构下，不允许单位体积的熔化功率有显著提高。

此外，为使电极冷却所必须的冷却功率限制了结构上的可能变化，冷却功率在一个电极情况下为2至6千瓦，这里，电极的尺寸应该彼此成一定的比例。

由美国专利第2，552，395号可见，已知一电极排列具有多个棒状电极横向伸入玻璃槽中的。在这样排列下，溶化状态下的玻璃流可增至某一程度。但是该棒状电极当需将玻璃流再增加和槽或炉中的可用空间有限时具有某些缺点。因此，在电极是窄排列的情况下，棒形电极相互妨碍，进而，由于其具有弯曲形状，对玻璃的阻力不相等，这样便导致部分玻璃熔液过热。

美国专利第3，506，769号描述的是板形电极，它们是交错排列的。但这些电极不应相互紧密相对排列，以便不会产生高密度流。另外，在这些电极交错排列并平行于旁边壁墙的各种情况下，只能获得极低的密度流。

本发明的任务就由此而产生，即要找出一种电极排列，同通常电极及其排列相比，用它可以达到提高功率的目的。

用按本发明要求作的一种电极排列达到了这目标。

按本发明进行的电极排列是以下面的考虑为基础的：

一个加热回路的总功率是：

这里R＝ (p.1)/(F) ，p表示玻璃或耐火材料的电阻率，1表示它们的长度F表示其面积（下标Glas代表玻璃，ff代表耐火材料，Ges代表总和）。

R    Glas越小，（即F    Glas越大），以及R    ff越大（也即：1ff越大，F    ff越小），则总功率中归于玻璃的那一部份也就越大，耐火材料承受的负担也就越小。

溶液的单位体积功率可以比目前通常达到的要大得多，也不会使耐火材料受到损伤，也就是说，不会出现热不稳定性。在给定的这些条件下，这移点最好是通过尽可能加大比值lff/l    Glas和F    Glas/F    ff来达到。这里，长度比可以作最强烈的变化。

本发明的用于玻璃熔化槽炉的电极排列。包括多个平面电极板，作为各分隔电极，各电极包括一具有多个间隔并相互平行安装其上的电极板的连接部件，连接部件也相互平行延伸。各连接部件上的电极极与相邻的连接部件上的电极板交错，并伸入相邻的连接部件电极板间的空间。

本发明的排列中还具有支撑电极板的支架，支架在本发明的各不同实施例中可位于炉的底部或依附下构成炉子的玻璃槽的边缘。

本发明的电极板间有一定间隔，并且还具有用于冷却熔化玻璃之外的电极支架部分的冷却喷咀。

下面借助于示范性说明实现形式的图来进一步解释本发明的电极安排。

这些图是：

图1.根据本发明的电极排列的正视图。

图2.电极排列的顶视图

图3.一个玻璃炉连同其电极排列的垂直剖面。

图4.沿图3B-B或的剖面图。

图5.用另一种电极排列的一个玻璃炉的局部垂直剖面图。

图6.沿图5C-C线的剖面图