[其他]电极安排方法

说明书

本发明涉及的在加热玻璃熔化电槽的电极安排方法，用的是一些平板型电极，它们各固定在一个支梁上。

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安排方法。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，在目前流行的电极安排和电极结构下，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。

本发明的任务就由此而产生，他就是要找出一种电极安排方法，同普遍电极及其安排相比，用它可以达到提高功率的目的。

用按本专利要求作的一种电极安排达到了这目标。

按本发明进行的电极安排是以下面的考虑为基础的：

一个加热回路的总功率是：

N_Ges＝N_Glas+N_ff

＝R_GlasI²_Glas+R_ffI²_ff

＝U²( 1/(R_Glas) + 1/(R_ff) )

这里R＝ (p·l)/(f) ，p表示玻璃或耐火材料的电阻率，1表示它们的长度

FF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，F    Glas    越大），以及Rff越大（也即：I    ff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。＊注：此段是译者加的。

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

来达到。这里，长度比可以作最强烈的变化。

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.根据本发明的电极安排的正视图。

图2.电极安排的顶视图

图3.一个玻璃炉连同其电极安排的垂直剖面。

图4.沿图3B-B或的剖面图。

图5.用另一种电极安排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

图1示出的是电极1、2和3的正视图，图中支架1a、2a和3a在耐火材料4中固定在玻璃槽的底5上。电极板1b、2b和3b安排得分别同支架1a、2a和3a平行。

图2示出的是从顶上看去的电极安排。电极1、2和3各由4块电极板1b、2b和3b以及各一个连接元件1c、2c和3c所组成，这些连接元件又分别固定在1a、2a和3a的三个支架上。

电极板1b、2b和3b安排得分别隔开一段距离，而且互相平行。支架1a、2a和3a分别安排成一排，通过连接元件1c、2c和3c连接起来，这些连接元件同样也是由板子构成的。它们支承着电极板。相邻电极的连接元件彼此平行。