CN1864437A - 用于可传导加热熔化物的装置 - Google Patents

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CN1864437A CNA2004800293030A CN200480029303A CN1864437A CN 1864437 A CN1864437 A CN 1864437A CN A2004800293030 A CNA2004800293030 A CN A2004800293030A CN 200480029303 A CN200480029303 A CN 200480029303A CN 1864437 A CN1864437 A CN 1864437A
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约翰·威伯
弗朗兹·奥托
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Abstract

为了减少对耐熔材料破坏的风险，特别是由开裂和腐蚀造成的风险，本发明提供一种用于可传导加热的熔化物(30)特别是玻璃熔化物的装置，特别是熔化和/或精炼装置 和/或分散系统和/或导槽系统，该装置具有槽和至少一个电极(20)，其中电极(20)通过槽的一个壁(10)中的开口被浸入可传导加热的熔化物(30)中，其中该装置具有用于减少在壁(10)的至少一个与电极(20)相邻的区域中局部引入的热功率的设备。

Description

用于可传导加热熔化物的装置
技术领域
本发明一般涉及一种用于可传导加热熔化物的装置，尤其是熔化和/或精炼装置和/或分配系统和/或导槽系统，尤其涉及一种用于可传导加热的玻璃熔化物的装置，如权利要求1的前序部分所述。
背景技术
制造玻璃时，形成向其供应热能的玻璃熔化物。这涉及熔化玻璃或玻璃碎片的过程，以及随后的过程，例如精炼或扩散退火。所需的热能可以特别有效地通过焦耳效应直接在熔化物中释放。
因此，特别是用于玻璃制造的熔化设备通常使用浸在熔化物中的电极。通过电极将电流引入到熔化物中。其中，电极单元包括电极体和支撑电极体的电极支架。电极支架和电极体通常固定地彼此连接，例如通过螺钉连接或焊接。电极支架在其自己一侧固定地连接到外部环境。
在底部和侧面或从上面将电极浸入熔化物中。最经常使用的电极形状是棒形的，因为其可以很容易地被推入。而且，棒状电极的优点在于：在运行的设备中也可以更换包括电极支架和电极体的整个结构。相反，在平板电极的情况下，在操作期间既不能更换电极也不能将其推入。
从某一温度开始，玻璃变得导电，使得在高达大约1000V的电压下，通常可以流过足够高的电流，以便通过焦耳效应加热玻璃熔化物。在熔化物中，基本上通过不同运动的离子传送电流。传导加热熔化物的一般频率是50或60Hz；在价值高的玻璃中，尤其在光学玻璃中，使用10kHz的频率。
附图1表示了一种典型的结构，其中表示了如何通过电极将电流从装置外部馈送到熔化物中。表示了包括具有电极单元的熔化和/或精炼装置的壁的部分。该结构包括通常水冷的电极支架，其中以适当的方式固定实际电极体。在外面，通过电缆将电极支架连接到加热电路变压器(Heizkreistransformator)。通过由耐熔材料构成的壁将电极引入熔化物中。在电极支架或电极体纵向上，从电极支架面向熔化物的上侧到壁面向熔化物的表面的距离被称作设置深度。根据相应玻璃类型确定设置深度，特别是由其玻璃化和结晶化属性，以及所需的加工温度和壁的结构，尤其是所用材料的导热率来确定。
通常使用其中具有用于电极的孔的独立的电极砖(Elektrodenstein)。将电极砖本身插入熔化和/或精炼装置的壁中。独立的电极砖的优点在于：可以很好地从外面观察电极周围的区域。因此，可以很快地识别裂缝和玻璃溢出。如果由于玻璃熔化物的腐蚀而减少了砖的厚度，则可以很容易地从外面应用强制冷却，强制冷却有效地冷却电极砖面向玻璃的侧面，因而减少了由于玻璃熔化物所造成的腐蚀。
可以在有关玻璃工艺的相关专业文献中找到详述。现有技术例如记录在HVG培训文献“Elektroschmelzen von Glas”[玻璃的电熔化]1990以及“Wrmetransportprozesse bei der Herstellung undFormgebung von Glas”[玻璃的制造和成形中的传热过程]2002。
从外面由相应的匹配变压器经由馈线所馈送的电流从电极体进入玻璃熔化物，以便通过焦耳效应加热玻璃熔化物。其中，在装置的通常尺寸和加热频率下，用于包括熔化物和壁的整个结构的电功率密度
Figure A20048002930300111
计算为：
P el ( r → ) = J → ( r → ) E → ( r → ) = ρ el ( T ) · J → 2 ( r → ) = σ el ( T ) · E → 2 ( r → ) - - - ( 1 )
其中
Figure A20048002930300113
具有尺寸 是电场，单位为
Figure A20048002930300116
Figure A20048002930300117
是所观察的结构的每个位置 处的电流密度，单位为
Figure A20048002930300119
ρel表示电阻率，单位为[Ω·m]，σel表示所用材料的导电率，单位为
Figure A200480029303001110
电阻率和导电率与温度有关。在通常使用的玻璃和耐熔材料的情况下，通常与温度负相关。这意味着，随着温度的增加，导电率增加或者电阻率降低。
首先，根据公式1引入整个结构的电功率密度pel在每个点
Figure A20048002930300121
导致温度上升ΔT。在玻璃熔化物中，可以借助于三个机制将局部体积元中由电流产生的热量 又从该考虑的体积元中消散。
第一机制是由声子传输的热传导。将其指定为
Figure A20048002930300123
用于从熔化物的特定体积元中消散热量的第二机制是辐射
Figure A20048002930300124
其交换粒子是光子。最后，还可以经由对流由热流
Figure A20048002930300125
从熔化物中消散热量。所有三种机制都与温度有关。通常，除了在所谓的“暗”玻璃中的例外情况之外，辐射是主导过程。
在启动阶段之后，在某一温度Teq出现稳定状态，其中相关热流彼此平衡。在T＝Teq的稳定状态中，成立下面的关系：
q · Pel = q · radiation + q · convection + q · heatconduction - - - ( 2 )
在将由电流产生的热量从熔化物的体积元中消散后，现在考虑装置的壁的材料的体积元。可以将与玻璃熔化物接触的耐熔材料粗略地分成三组。所谓的HZFC(高氧化锆熔化铸造：High Zirconia fusedcast)材料，其在2300℃左右的温度中被铸造，并且从1900℃到2000℃变软。AZS(氧化铝氧化锆硅石：Alumina Zirconia Silica)材料，其铸造温度是1900℃到2000℃，不会变软，但是从大约1800℃以上的温度开始分解。ZS(氧化锆硅石：Zirkon Silicat)材料，其在生产期间以压制形式被烧结，从1700℃开始已经分解。无论如何，耐熔材料中的高的过热温度导致其破坏。
在高温时，许多耐熔材料具有可与玻璃比较的导电率。在耐熔材料本身中，与上述熔化物的情形相反，可以基本上仅通过纯热传导的机制导散局部由电流释放的热量。
如果在所考虑的体积元中，从耐熔材料中导散的热量小于该体积元中产生的热量
Figure A20048002930300127
则温度上升。在所考虑的体积元中，由于电阻率的负温度相关性，这与提高的导电率相连。在常压以及因此在恒定电场E中，根据公式1，更高的电功率密度
Figure A20048002930300128
与导电率σel(T)的上升有关。因此，温度进一步上升。重复该过程，直到在更高的温度中，在装置的壁的耐熔材料中达到新的平衡状态。
在还可以容忍的情形下，耐熔材料的通常腐蚀由于更高温度而加速。由此缩短了装置的使用寿命。在最不利的情形下，系统失控，从而导致由部分熔化或快速分解而造成耐熔材料区域的破坏。
在耐熔材料的情况下，不仅注意新状态中的电阻率，而且有这样的可能性，即电阻率在操作期间例如由于引入玻璃组分-特别是由于碱金属扩散-而改变。材料因此变得更加导电。由此增加了耐熔材料中局部不稳定的风险。
如果装置壁中的温度高于熔化物中的温度，则熔化物本身也用作装置壁的冷却介质。通过外侧上的隔离匹配，可以改善从壁导散热量。这同样适用于通过空气从外部应用的强制冷却。
除了改善从壁导散热量的优点之外，然而，所述措施还带来了严重的缺点。虽然减少了过高温度的风险，但是冷却或者避免的隔离则意味着不必要的额外热损失。由此，整个装置的效率不利地被显著地降低。而且，改变的温度和热流可能在玻璃熔化物中产生流动，而流动对处理的品质具有不利的影响。
上述问题特别是由形成电极砖的材料造成的。该材料应该是耐温度交变的，因为通常使用水冷电极支架。在可推入的电极的情况下，在槽使用(tank campaign)期间，多次中断向电极支架馈送水，使得电极砖在短时间内受到非常大的温度梯度。
在装置加热期间和/或由于上述高温梯度，在电极砖中可能形成裂纹。这些裂纹通常从砖中的电极孔放射状地向外延伸。玻璃可以渗入到这些裂纹中，由此加速电极砖的腐蚀。
因此，应当选择对温度变化尽可能不敏感的砖材料。然而，还应当考虑砖的其它属性，诸如其相对于玻璃熔化物的抗腐蚀性和电阻率。
电极砖的理想耐熔材料应当满足下面的标准。其在与所用的熔化物接触时应该很不容易腐蚀，并且具有耐温度交变化性。而且，电阻率在对于工艺有意义的温度范围中应当明显高于相应的熔化物。而且，材料理想地应该具有高导热性，以便也有效地导散耐熔材料中的所释放的少量电能。
但是，许多与玻璃熔化物相比具有高电阻率的耐熔材料具有差的耐温度交变性，例如氧化锆硅酸盐(Zirkon Silikat)材料ZS 1300。耐熔材料中温度梯度及其空间变化越高，这就越严重。如果由于其相对于玻璃熔化物差的抗腐蚀性而排除与熔化物相比具有高电阻率的耐熔材料，则必须使用相对于玻璃熔化物更稳定但是在某些情况下具有更高导电率的材料。
由于必需的相对于熔化物的抗腐蚀性、耐温度交变性、可用性以及价格，在选择适当耐熔材料时非常受限。
为了避免过高温度的风险，因此，通过适当地选择熔化和/或精炼装置中的加热电路几何形状、相位和电极位置而匹配电加热是至今已知的唯一可行的解决方案。例如，在H.-J.Illig等人的“Elektrotechnische und wrmetechnische Untersuchungen zurAuswahl von Feuerfestmaterialien für Elektroschmelzfen zurGlasschmelze”，XI International Glass Congress，Prague 1977，anthology V的研究建议：在槽(tank)的典型材料中，不超过最大电场强度4-5V/cm。但是，由此对装置的操作方式强加了强限制。
一个可能的选择例如是：从底部电极到所谓的顶部电极的过渡，其中所谓的顶部电极从上面浸入熔化物中并且不必穿过耐熔结构。
在许多情况下，希望通过更高功率、因此通过更高电压操作电加热电路，以便例如实现更高的生产能力或者在玻璃品质方面优化流动。如果已经成分利用所有的优化选项、特别是上述优化选项，则在许多情况下，增加电极棒的直径，以便影响电流密度，并且因此影响直接电极环境中的局部能量释放。然而，不能将电极直径任意增加，因为在耐熔材料中孔尺寸受到限制。
发明内容
上文中论述的根本问题在于引入到槽壁中的热功率的空间极度不均匀分布，这造成了耐熔材料的破坏。
考虑到上面的情形，因此，本发明的目的是减少对耐熔材料破坏的风险，特别是开裂和腐蚀所造成的破坏。
本发明的另一目的是减少引入到装置的壁中的热功率的空间分布局部差异。术语“装置”理解成其中制造、处理和/或运输熔化物的所有结构。术语“装置”尤其表示熔化和/或精炼装置和/或分配系统和/或导槽系统。
关于这一点，减少电场在装置的壁中的空间分布的局部差异构成本发明的另一目的。
此外，本发明的目的是减少壁中温度分布的局部差异。
此外，本发明的目的是延长装置的使用寿命，并且提高设备的效率。
附图2和3中所示的曲线图表示电极环境的数学模拟的结果。其中，对于电阻率，规定
ρelrefractory＝2.5·ρelglass；(ρelglass＝20Ω·cm)
为边界条件，因为这个关系在许多实际熔化装置中是普遍的。附图2中的曲线图表示槽壁和玻璃熔化物之间过渡处的功率密度；附图3中的曲线图表示壁的耐熔材料中位于5cm深度的功率密度。
因此，特别观察临界区域，在该临界区域的附近中，经验表示可能出现耐熔材料的破坏。
在电极的直接环境中出现最高能量集中，这是由于高电场梯度。基于该事实，本发明已经通过具有权利要求1的特征的装置以非常令人惊讶的简单方式实现上述目的。
本发明提供一种用于可传导加热熔化物、特别是玻璃熔化物的装置，特别是熔化和/或精炼装置和/或分散系统和/或导槽系统，该装置包括槽和至少一个电极，其中电极通过槽壁中的开口浸入到可传导加热的熔化物中，其中装置具有用于减少向壁的至少一个与电极相邻的区域中局部引入热功率的设备。
通过使用用于减少向壁的至少一个与电极相邻的区域中局部引入的热功率的设备，相比于剩余壁，有利地减少了局部过度地向该区域中引入热功率。由此，而且可以减少壁的空间温度分布中的局部差异。因此，如果没有完全地消除，通过本发明也可以显著减少破坏壁的耐熔材料的原因。
在相关从属权利要求中可以找到本发明的有利改进。
为了可以以特别简单的方式减少局部热功率引入，根据本发明的设备包括至少一个屏蔽装置。
在当前的上下文中，术语“屏蔽装置”非常一般地指这样的装置，通过该装置，可以减少由于功率密度场的空间分布中的局部最大值而造成的温度过高。
根据本发明的屏蔽装置一方面可以设置在壁的与电极相邻的区域中。由此，使得能够以有利的方式灵活地匹配壁的临界区域中的材料属性。
为了可以以特别简单的方式有利地匹配壁的与电极相邻的临界区域中的材料属性，本发明规定，屏蔽装置包括由第一材料构成的电极砖和至少一个与电极砖毗邻的隔离装置。在上下文中，术语“隔离装置”涉及相对于外部的热隔离。
屏蔽装置的有利地与低设计花费有关的有利结构规定层结构，其中电极砖形成一个层，而隔离装置形成至少一个其他层。
通过隔离装置的至少一个层形成电极砖的支撑，本发明提供了以下优点：在根据本发明的设备中，由于上述破坏机制所产生的电极砖中的裂纹不导致系统故障。由于隔离装置的该至少一个层在任何情况下都可靠地支撑电极砖，因而不再担心整个壁区域的故障。
电极砖包括至少一个第一耐熔材料。该材料可以以最佳方式适应对于电极砖的理想耐熔材料的要求。其中，根据本发明与隔离装置结合则导致实际的电极砖需要很小空间。因此，另一个优点是减少使用尽管与该要求最佳匹配、但一般很昂贵的材料，并且因此显著地降低了成本。
隔离装置包括至少一个第二耐熔材料。该至少一个第二耐熔材料以有利的方式用于热隔离，并且因此减少电极砖的第一耐熔材料中的温度梯度。因此，以有利地方式显著减小了对电极砖的第一耐熔材料的耐温度交变性的要求。因此，本发明消除了相比玻璃熔化物具有高电阻率、但是具有差的耐温度交变性的耐熔材料的缺陷。
但是，对于装置的使用寿命，特别有利的是如果电极砖和隔离装置具有高的耐温度交变性。而且，这样的实施方式是优选的，其中电极砖的耐熔材料和/或隔离装置的耐熔材料相对于熔化物是抗腐蚀的。
本发明有利地提供这样的可能性，即对于隔离装置的耐熔材料，可以使用导电率比电极砖的至少一个耐熔材料高的材料。通过根据本发明与电极砖为层结构的隔离装置的设置得到该可能性，因为隔离装置被远离电极地放置。
关于导电率的唯一限制构成了玻璃熔化物自身的导电率或电阻率。为了保证无故障运行，本发明有利地规定：与玻璃接触的隔离装置的至少一个耐熔材料和电极砖的至少一个耐熔材料的电阻率ρel，refractory高于熔化物的电阻率ρel，melt。
在一种特别优选的实施方式中，相对于熔化物的电阻率ρel，melt，与玻璃接触的隔离装置的至少一个耐熔材料的电阻率ρel，refractory具有至少ρel，refractory＝1.5ρel，melt的值，而电极砖的至少一个耐熔材料的电阻率特别地具有ρel，refractory＝10·ρel，melt的值。
根据本发明，对于所用材料的使用寿命有利地，电极砖的壁厚度d适应于从电极砖到隔离装置的至少一个层的过渡处电场梯度ΔE1，2的可选上限值。如果从电极砖到隔离装置的至少一个层的过渡处电场梯度ΔE1，2的上限值例如是ΔE1，2＝5V/cm，则可以连接高的热功率。同时，所用材料有利地基本上不被损坏。
为了能够可靠地推入电极和/或在电极和耐熔材料之间的间隙中实现熔化物的稳定玻璃化，本发明有利地规定：电极和耐熔材料之间间隙的宽度bSp的值在0mm＜bSp≤30mm范围内。
在一种特别优选的实施方式中，电极和耐熔材料之间间隙的宽度bSp的值在2mm≤bSp≤5mm范围内。
除了上述适应于电场梯度ΔE1，2的可选上限值，为了得到足够强度的电极砖，还使电极砖的壁厚度d适应于电极砖中开口的宽度b。根据本发明，壁厚度d至少是电极砖中开口的宽度b的两倍。
在一种优选实施方式中，电极砖的壁厚度d高达500mm。
在一种特别优选实施方式中，电极砖的壁厚度d在75mm≤b≤150mm的范围内。因此，在尽可能小的材料消耗并因此很小成本的情况下，可以同时有利地保证电极砖的足够强度，并因此保证其使用寿命。
在这方面中，已经证实电极砖的高度h在20mm≤h≤300mm的范围内是有利的。
在选择高度h时，应当考虑隔离装置的耐熔材料的总厚度和负荷能力。
在一种特别优选实施方式中，电极砖的高度在75mm≤h≤150mm的范围内。
除了在尽可能最小的材料消耗时电极砖足够高的强度以及相应尺寸的优点之外，在电极砖的形状方面，应当考虑加工成本。
基本上，任何形状和表面质量是可能的。
在一种优选的实施方式中，电极砖是矩形的，因此提供的优点在于：可以通过特别少的费用、并且因此以有利的低加工成本生产。
在此所提议的解决方案中，用于电极砖的耐熔材料的数量仅是电条件所需的数量。因此，在该选择时，也可以使用玻璃误差形成可能性比例如与玻璃接触的隔离装置的耐熔材料大的材料。这里，总产量、并且因此稀释效应起着重要的作用。多个装置运行，其中整个底部、并且不仅最接近电极的附近由电极砖的耐熔材料制成(如图4)。
根据发明人的考虑和经验，特别具有两种优选的将电极砖的耐熔材料引入到隔离装置的耐熔材料中的方法。
第一，相应接触面可以被非常精细地研磨，使得基本上不出现接缝。可选地，可以将限定的接缝填充以导电性差的玻璃或玻璃粉，其中玻璃或玻璃粉而且在期望的使用温度时是高粘性的，使得其不会被从玻璃产品中冲洗掉。也可以将该玻璃认为是用于砖材料1和2的碱金属扩散势垒(Alkalidiffusionsperre)。间隙特别地可以是0.5mm到10mm宽，其中已经证明1mm到2mm范围内的值是有利的。电阻率的比率优选地一概是ρel glass gap/ρel glass≥10。
在此提议的解决方案优选地用于底部电极。在结构的适当标注尺寸和夹紧时，其也可以用于侧电极。
具有高硅酸锆含量(zirkonsilicathaltig)的材料-如ZS1300-或相似的材料特别适于电极砖，因为这些材料在大多数玻璃熔化物中具有足够的抗腐蚀性。具有高氧化锆(Zirkonoxid)成分的材料-如ZBX 950-适于与玻璃接触的隔离装置，其中必须考虑相对于玻璃熔化物的导电率。如果玻璃侵蚀(Glassangriff)是可以容忍的，则也可以使用AZS材料，如ZAC 1711。可以考虑所有适于材料1和2之间界面上的主要温度的材料用于隔离装置的第二或随后的层。
除了上述用于减少壁的至少一个与电极相邻的区域中的局部热功率引入的设备外，其中屏蔽装置被设置在与电极相邻的区域中，在另一实施方式中，本发明规定，在熔化物的与电极相邻的区域中设置屏蔽装置。
通过这另一种屏蔽装置设置的可能性，本发明有利地提供了以下可能，即如果根据本发明的包括电极砖和隔离装置的屏蔽装置的结构是不可能的，尤其是因为结构的原因，也可以影响壁的至少一个与电极相邻的区域中的局部热功率引入。
将根据本发明的屏蔽装置设置在熔化物的与电极相邻的区域中还使得能够为现有装置补装根据本发明的屏蔽设备，并由此实现相关的优点。
为了减少电极的直接相邻处的高能量密度，根据本发明的第二实施方式的屏蔽装置具有屏蔽罩(shielding basket)。
通过所谓的屏蔽罩可以减少电极的直接相邻处的高能量密度。在这种屏蔽罩内部，在电极的直接邻近区域中出现的、并且根据公式1导致该区域中高能量集中的高电场梯度被减少。因此，与没有屏蔽罩的设置相比，减少了热功率引入。
为了能够将屏蔽罩以有利的方式排列在熔化物的与电极相邻的区域中，屏蔽罩具有开口，其中电极可以通过该开口，通过该开口的垂线定义屏蔽罩的轴。
如果屏蔽罩的开口被设置在屏蔽罩的上边界中，则有利地在简单结构中，由屏蔽罩包围电极的大区域。在一种优选实施方式中，屏蔽罩相对于电极同轴地排列。因此，可以空间均匀地减少电场梯度的、并因此空间均匀地减少热功率引入的和温度的否则在与电极相邻的区域中极过度的值。
于是，如果屏蔽罩在形式上是旋转对称的，则该优点尤其可以被在大规模上应用。其中，对称轴形成屏蔽罩的轴。但是，除了圆形构造之外，在垂直于其轴的平面上为椭圆构造的屏蔽罩也提供上述优点。
通常，屏蔽罩也可以具有多个侧面，特别是具有角过渡，但是过渡也可以被圆滑处理。其中，在可能存在的装置的给定条件下最有利地产生的变形是优选的。屏蔽装置尤其可以由多个彼此连接的部件组成，特别是通过螺旋连接、焊接或者其它连接方法。
如果屏蔽罩的上边界是整体的，则给出了屏蔽罩的有利的简单结构构造。在这种情况下，例如，可以将具有用于电极的开口的板用作屏蔽罩的上边界。于是，在屏蔽罩侧边界的相应结构中，熔化物可以或多或少地被封装在罩区域中。
另一种可能在于，底部在电极孔的直接环境中被覆盖有耐熔金属板，其上具有套筒，使得套筒构成屏蔽罩的外边界，而板构成屏蔽罩的下边界(见下面对附图8的说明)。在这种情况下，板下面的耐熔材料由于可以忽略的电场梯度而得到保护。
如果希望几乎无阻碍的玻璃交换，本发明提供具有可以通过元件连接的两个边，其中至少一个边形成上边界。该实施方式例如包括由通过连接板彼此连接的两个环构成的笼状结构。
其中，环的半径不同。例如，可以将一个边设置在距离开口更大距离处，其中电极通过该开口穿过装置的壁。该边可以尤其具有比形成下边界的另一边小的半径。连接板构成罩的侧边界，使得形成圆锥形的屏蔽罩。
然而，也可以根据对所要实现的电热功率引入的空间分布的要求以任何其他方式对边和连接它们的元件标注尺寸和排列。
根据一种优选实施方式，元件的纵轴与壁的与电极相邻的区域的面向熔化物的表面成角度W。
角度W尤其具有在0°＜W≤90°范围内的值。如果角度W具有在30°≤W≤60°范围内的值，则可以尤其实现有利的屏蔽作用。
为了避免将屏蔽罩可能结构复杂地固定在耐熔材料中，本发明有利地规定，屏蔽罩可以被固定在电极上。在这种情况下，假设在槽活动期间不需要推入电极，并且例如在加热期间可以适当地阻止电极和罩的氧化。如果屏蔽罩被固定在电极上，则电极被安装到最终的设置深度。
如果尤其由于操作期间电极棒折断的风险或由于加热阶段阻止氧化的问题而必须保留推入电极体的可能性，则可以将屏蔽罩设置在玻璃熔化物中，而不与电极体直接接触。
如果以适当的方式通过耐熔壁将屏蔽罩连接到外部区域，则可以避免中间空间中过高电流密度的问题。在这种情况下，加热电极和罩在冷却的外侧上具有相同的电位。
将屏蔽罩固定在电极体本身上就以有利方式使得在从上面浸入玻璃熔化物的所谓上电极中也能使用屏蔽罩。在后一种情况下，这是为了有目的地调整电极棒环境中的功率释放。
否则，根据本发明的屏蔽罩优选地用在底电极中。为了有利地在侧电极中也能够使用，本发明也提供这样的可能性，即可固定地将屏蔽罩设置在壁上。
而且，可以想到，将支持推入以及棒和罩之间紧密接触的适当设备-诸如楔或球-安装到“罩”本身上。在使用这些设备时，根据本发明，由玻璃熔化物造成的对相应耐熔金属的腐蚀非常小。
为了能够引入特别高的电流密度以有效地加热熔化物、而没有对于所使用材料的危险，本发明规定，屏蔽罩包括Mo和/或W和/或SnO2和/或至少一个贵金属和/或至少一个上述材料的合金和/或耐高温钢。
由于罩的设计，特别是其轮廓、其高度或其他参数，可以调整电极环境中的不同功率释放，这直接影响整个装置的流场。
对于在同时相对于保证壁中热功率引入的均匀空间分布的高效率的情况下屏蔽罩的足够机械强度，已经证实，长度尺寸的特定标注尺寸是尤其有利的。
本发明特别规定，浸入熔化物中的电极体的长度LEK与屏蔽罩的高度HK的比具有在1≤LEK/HK≤20范围内的值。在一种特别优选实施方式中，浸入熔化物中的电极体的长度LEK与屏蔽罩的高度HK的比具有在2≤LEK/HK≤5范围内的值。
屏蔽罩的外半径RK与电极体的半径REL的比有利地具有在2≤RK/REL≤15范围内的值。根据一种特别优选的实施方式，屏蔽罩的外半径RK与电极体的半径REL的比具有在3≤RK/REL≤7范围内的值。
根据本发明，两个电极之间的距离DHK与屏蔽罩的外半径RK的比有利地具有在3≤DHK/RK≤500范围内的值。根据一种特别优选的实施方式，两个电极之间的距离DHK与屏蔽罩的外半径RK的比具有在20≤DHK/RK≤80范围内的值。
根据本发明，屏蔽罩的上边的宽度lK在0≤lK≤RK范围内的值。根据一种特别优选的实施方式，屏蔽罩的上边宽度lK的值在0≤lK≤1/3·RK的范围内。
电极体与屏蔽罩的开口的内边界之间的间隙的宽度a具有在0≤a≤50mm范围内的值。根据一种特别优选的实施方式，电极体与屏蔽罩的开口的内边界之间的间隙的宽度a具有在0mm≤a≤30mm范围内的值。
屏蔽罩的组件的材料厚度dK具有在5mm≤dK≤50mm范围内的值。电极体与壁的开口的内边界之间的间隙的宽度bSp具有在1mm≤bSp≤30mm范围内的值。
根据一种特别优选的实施方式，电极体与壁的开口的内边界之间的间隙的宽度bSp具有在2mm≤bSp≤5mm范围内的值。
壁的与熔化物接触的材料的厚度DFF具有在50mm≤DFF≤500mm范围内的值。根据一种特别优选的实施方式，壁的与熔化物接触的材料的厚度DFF的值为100mm≤DFF≤300mm。
为了在使用至少一个屏蔽罩的情况下保证根据本发明的熔化和/或精炼装置的可靠运行，本发明优选地规定，壁的至少一个耐熔材料的和/或电极砖的至少一个耐熔材料的和/或隔离装置的至少一个耐熔材料的电阻率ρel，refractory与熔化物的电阻率ρel，melt的比率具有从1到20的值。
根据一种特别优选的实施方式，壁的至少一个耐熔材料的和/或电极砖的至少一个耐熔材料的和/或隔离装置的至少一个耐熔材料的电阻率ρel，refractory与熔化物的电阻率ρel，melt的比率具有1.5到5的值
屏蔽装置的使用使得与隔离装置相比能够实现根据本发明的屏蔽装置的较不敏感的构造。因此，对于具有屏蔽罩的实施方式，更小的下限值是可能的，并且因此更宽范围的参数ρel，refractory/ρel，melt是可能的。因此，在给定熔化物的情况下有利地提供了对于耐熔材料的更宽的材料选择。
其中，本发明还包括以下可能性，即以有利的方式将电极砖与具有屏蔽罩的隔离装置结合，由此提高可能参数的数量，以便设置电热功率引入的最佳空间分布。
对于熔化和/或精炼装置的有效操作，根据本发明，温度T优选地具有在500℃≤T≤3000℃范围内的值。在一种特别优选的实施方式中，温度T具有在800℃≤T≤1900℃范围内的值。温度信息涉及被加热的组件，即尤其涉及熔化物、槽、电极和屏蔽装置。
根据本发明，电流负载i具有在0.05A/cm2≤i≤20A/cm2范围内的值。电流负载信息涉及金属部件，即尤其涉及电极和/或屏蔽罩和/或电极/屏蔽罩的中间空间。
本发明优选地允许特别高的电流负载i。在一种特别优选的实施方式中，电流负载i具有在0.1A/cm2≤i≤3A/cm2范围内的值。
为了使根据本发明的用于减少壁的至少一个与电极相邻的区域中的局部热功率引入的装置可尽可能多样地使用，本发明有利地规定，至少一个电极是底电极和/或侧电极和/或顶电极。
而且，本发明涉及一种用于减少壁的至少一个与电极相邻的区域中的局部热功率引入的设备-其中该设备尤其如上所述地设计-在用于可传导加热熔化物-特别是用于玻璃熔化物-的装置运行时的使用。
附图说明
下面，借助于实施例参照附图更详细地解释本发明。在附图中，相同的部件由相同的附图标记表示。在附图中：
附图1用图解法描述了包括具有电极的熔化和/或精炼装置的壁，
附图2表示在熔化和/或精炼装置的壁的面向熔化物的表面上电极周围的功率密度分布，
附图3表示在从熔化和/或精炼装置的壁的面向熔化物的侧面的表面起5cm深处电极周围的功率密度分布，
附图4用图解法描述了电极砖的纵向截面，
附图5用图解法描述了根据本发明的屏蔽装置的第一个实施方式的纵向截面，
附图6用图解法描述了根据本发明的屏蔽装置的第二个实施方式的纵向截面及其平面图，
附图7用图解法描述了通过根据本发明的屏蔽装置的进一步实施方式的纵向截面及其平面图，
附图8用图解法描述了根据本发明的屏蔽装置的又一实施方式的纵向截面及其平面图，
附图9用图解法描述了根据本发明的屏蔽装置的几何尺寸。
具体实施方式
附图1表示在玻璃熔化物的例子的基础上，用于加热可传导加热的熔化物的电极的典型结构。在熔化和/或精炼装置的壁10中，电极20被插入到开口中，使得通过电极20可以将电流馈入玻璃熔化物30中。
电极20包括尤其水冷的电极支架，其中以适当的形式固定实际的电极体。在外部，电极支架经由电缆连接到加热电路变压器。包括电极支架和电极体的电极20通过由耐熔材料构成的壁10被引入到熔化物30中，其中由相应玻璃类型确定设置深度。关于这一点，特别是玻璃化和晶体化属性、所要求的加工温度和壁10的材料的导热率很重要。
附图2的曲线图中的曲线1表示直接在壁10的面向玻璃熔化物30的表面18上壁10中电极20周围的功率密度曲线。该图描绘了相对于与电极20的距离-单位为m-的功率密度-单位为W/m3。该图表对于其中第二电极E2位于正向距离方向上-即在曲线图中向右-的设置示了电极E1的周围区域。所描绘的值是电极环境的数学模拟的结果，其中对于电阻率，规定
ρelrefractory＝2.5·ρelg lass；(ρelg lass＝20Ω·cm)为边界条件。
在电极E1的直接环境中，最大功率密度被引入到周围的材料中。相应地，在这些区域中出现最高能量密度，并因此出现最高温度。功率密度随着与电极距离的增加而显著降低。在大约4cm以后，其已经下降到其原始值的几乎一半。这意味着，在装置的常规操作时，在电极的附近，出现过高的功率密度梯度，并因此出现与功率密度相关的变量的过高梯度。其中，特别多的能量在主流方向区域中-即对于电极E1面向相邻电极E2的侧面上在曲线图的右侧上-被释放。
附图3的曲线图表示在从壁10的与熔化物接触的表面18起计算5cm深度处电极E1周围的功率密度曲线上相应的数据。与曲线1中的数据所示的一样，壁10内5cm处，在电极的直接环境中也达到功率密度的最高值。
除了电极砖材料与玻璃熔化物相比具有更高的电阻率之外，也由于电极的冷却，尤其是电极支架的水冷以及在电极砖外侧上冷却空气可能的强制对流，所以在小于大约5cm的距离处随着与电极E1的距离的增加功率密度显著下降。但是，如曲线1所示，这些冷却措施不足以在传统的设置中减小电极附近功率密度的强梯度。
为了减少壁10的耐熔材料的破坏风险，特别是由开裂以及腐蚀所造成的发现，根据本发明，减少引入壁中的功率的空间分布的局部差异。为此，根据本发明第一实施方式，使用屏蔽装置，其被设置在壁10的与电极20相邻的区域中。
附图4表示电极砖11的传统结构。电极砖通常以单块形式被设计。与此相反，如图5所示，本发明规定，根据第一实施方式的屏蔽装置15包括由隔离装置支撑的电极砖11。
在所示例子中，隔离装置包括第一层12，其中第一层12还用作电极砖11的支架；以及第二层13，其中第二层与电极砖11的两个层已经第一隔离层12形成夹层结构。
位于实际电极砖11周围的耐熔材料12和13用作热隔离，并由此减少实际电极砖11的材料中的温度梯度。由于层12和13的材料又执行支撑功能，所以电极砖11中出现的裂纹在根据本发明的结构中可以以有利地方式不导致整个系统的故障。
可以将具有良好耐温度交变性的材料用于耐熔材料12。通常选择相对于所用玻璃熔化物30还耐腐蚀的材料。而且，材料12可以具有比实际电极砖11的材料显著高的导电率-即减少的电阻率，这是因为其进一步远离电极20被放置。玻璃熔化物的导电率形成对层12的材料的唯一限制。
发明人的实际经验证明：对于可靠操作，应当满足条件ρel refractory＝1.5·ρel glass。选择尺寸d，使得电极砖11的材料毗邻第一隔离层12的区域中的电场梯度ΔE1，2不超过约4到5V/cm的值。电极砖的高度h通常被选择为20到300mm。间隙的宽度b限制尺寸d的下限值，其中尺寸d至少是间隙宽度b的两倍。
除了根据本发明的屏蔽装置15的第一实施方式的上述优点之外，附图5所示的夹层结构提供了另一正面效果：差传导性的材料-诸如电极砖11的材料-通常非常贵，并且在根据本发明的最小化使用中可以节省很大的成本。
附图6用图解法描述了根据本发明第二实施方式的屏蔽装置25，其被设置在熔化物30的与电极20相邻的区域中。
这个屏蔽装置25包括屏蔽罩22，该罩具有电极20可以通过的开口26。屏蔽罩22的开口26被设置在屏蔽罩的上边界24中。
在所示的例子中，屏蔽罩22是圆柱形的，其中边界24从上面相对于熔化物30限定屏蔽罩，而侧向边界23在电极20的径向方向上如图所示地封闭屏蔽罩22。在本实施方式中，熔化物30基本上被封装在屏蔽罩22的内部。
附图7表示屏蔽罩的另一实施方式。第一边27形成屏蔽罩的上边界24。第二边28形成屏蔽罩22的下边界。两个边27和28通过连接板29彼此连接。在该变形中，可以实现来自屏蔽罩22内部的熔化物30与屏蔽罩外部区域的几乎无阻碍的交换。
如附图2和3的曲线图的曲线1所示，在电极的直接区域中出现的电场高梯度导致功率密度的不均匀分布，并且尤其导致该区域中功率的过度引入。这种功率的过度引入可以通过使用根据本发明的屏蔽罩而减少。这在上述曲线图中的曲线2、3和4中表示。
对于根据附图6所示的屏蔽罩22的构造，通过250mm的外直径来进行曲线2、3和4所示的结果的模拟。在曲线2、3和4中，屏蔽罩中开口26的内边界与电极的距离是变化的。
如果屏蔽罩22的开口26的内边界被设置在距离电极28mm处(曲线4)，则电极的直接相邻中局部引入的功率密度已经显著减少大约没有屏蔽罩时值的三分之一。如果进一步减小屏蔽罩的开口26的内边与电极之间的距离(曲线3，曲线2)，则电极20的直接环境中的功率密度引入进一步减少。
在将屏蔽罩22直接固定在电极棒上时，在电极20的直接环境中实现了与没有屏蔽罩的电极相比最高的能量减少。这由附图2和3的曲线图中的曲线2表示。
电场梯度在屏蔽罩22的外边处升高，并且因此功率密度在屏蔽罩22的外边沿处升高。在该区域中释放的能量大于没有罩22的相应设置。但是，这个增加的引入功率也仅等于在没有罩的情况下电极直接环境中所释放的值的一小部分。因此，罩外边沿区域中功率密度的轻微增长并不关键。不存在对于壁10的耐熔材料的危险。特别地，在该区域中，具有其中可以消散所产生的热的更大体积。因此，可能馈入耐熔材料的能量可以很快地被消散。
如果必须能够推入电极体，则屏蔽罩22不直接与电极20接触。电极体的推入提供了这样的优点：可以灵活地对操作期间电极棒的折断风险或者装置加热期间阻止氧化的问题作出反应。在这种情况下，必须在电极棒表面和罩22的内边沿之间保留一定距离。
另一可能性在于，装置的壁或底部10在电极孔26的直接环境中被覆盖以板，尤其是被覆盖以耐熔金属板，在其上设置形成屏蔽罩22的侧边界23的套筒。在附图8中表示相应的配置。
在所示的例子中，屏蔽罩22是圆柱形的，其中作为下边界24的板相对于熔化物30限定屏蔽罩22，而作为侧边界23的套筒在从电极20看的径向方向上封闭屏蔽罩22。
在这种情况下，板24下面的壁10的耐熔材料由于可以忽略的电场梯度而得到保护。将上面已经进行的陈述应用于板的外部区域，即其边缘。
通过在那里有效的强化冷却来缓和电极20和板24之间的区域26，特别是在孔的直接环境中，其中仍然存在临界场梯度。
如果将附图6和8所示的实施方式结合，则得到稳定的罩22，其也可以被称作具有较大直径的电极区域。在其面向壁20的区域中具有比剩余区域更大的直径的电极20不从外部被引入到熔化物30中，因为例如耐熔壁中所需的孔过大。
如果尤其由于操作期间电极20折断的风险或者由于在加热阶段阻止氧化的问题，需要保留推入电极体的可能性，则可以将屏蔽罩22设置在玻璃熔化物30中，而不与电极体直接接触。根据附图8所示的配置，可以通过改变套筒的高度而调整电极20和屏蔽罩22之间的流密度。
如果将屏蔽罩22以适当的方式通过壁10连接到外部区域50，如附图中以可能的电连接40的形式所示，则可以避免屏蔽罩22和电极20之间的中间空间中过高的流密度的问题。
附图9表示两个相邻电极20的屏蔽装置25的根据本发明的设置的相关几何变量。电极20和罩22的内边沿之间的上述距离a被表示在本图中。所选距离a越小，则该过渡区域中流密度变得越大。
电流在从加热电路的电极E1到下一电极E2的最小电阻通道上流动。因此，在选择距离a时，应当考虑对于玻璃品质的最大允许电流密度。其中，对于玻璃品质，特别是形成气泡、玻璃融化以及电极和/或屏蔽罩材料的可能腐蚀起着一定的作用。
两个电极20彼此相距距离DHK，其表示加热电路的长度。电极体具有半径Rel，玻璃中电极体的长度是Lel。电极20被设置在壁10的开口中，其中电极体与壁10中开口的内边界之间的间隙宽度表示为bSp。与玻璃熔化物接触的耐熔材料的厚度表示为DFF。
屏蔽罩22被设置在电极20周围。屏蔽罩的外半径是RK，其同时也是加热方向上的最大纵轴。屏蔽罩的高度是HK。屏蔽罩22的上边沿-即上环-的宽度表示为lK。屏蔽罩22的组件的材料厚度是dK。在所示的实施方式中，元件29的纵轴与壁10的邻近电极20的区域的面向熔化物的表面18成角度W。

Claims (60)

1.一种用于可传导加热的熔化物(30)-尤其是玻璃熔化物-的装置，尤其是熔化和/或精炼装置和/或分散系统和/或导槽系统，其中所述装置包括槽和至少一个电极(20)，所述电极(20)通过所述槽的一个壁(10)中的开口被浸入到所述可传导加热的熔化物(30)中，其特征在于，所述装置具有用于减少在所述壁(10)的至少一个与所述电极(20)相邻的区域中局部引入的热功率的设备。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述用于减少在壁(10)的至少一个与电极(20)相邻的区域中局部引入的热功率的设备包括至少一个屏蔽装置(15，25)。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述屏蔽装置(15)被设置在所述壁(10)的与所述电极(20)相邻的区域中。
4.如权利要求2或3任一所述的装置，其中所述屏蔽装置(15)包括由第一材料构成的电极砖(11)，以及至少一个与所述电极砖(11)毗连的隔离装置(12，13)。
5.如权利要求2至4任一所述的装置，其中所述屏蔽装置(15)具有层结构，其中所述电极砖(11)形成一个层，所述隔离装置(12，13)形成至少一个其他层。
6.如权利要求2至5任一所述的装置，其中所述隔离装置的至少一个层(12)形成用于所述电极砖(11)的支架。
7.如权利要求2至6任一所述的装置，其中所述电极转(11)包括至少一个第一耐熔材料。
8.如权利要求2至7任一所述的装置，其中所述隔离装置(12，13)包括至少一个第二耐熔材料。
9.如权利要求2至8任一所述的装置，其中所述电极砖(11)和所述隔离装置(12，13)具有高的耐温度交变性。
10.如权利要求2至9任一所述的装置，其中所述电极砖(11)的耐熔材料和/或所述隔离装置(12，13)的耐熔材料是相对于所述熔化物(30)耐腐蚀的。
11.如权利要求2至10任一所述的装置，其中所述隔离装置(12，13)的所述至少一个耐熔材料具有比所述电极砖(11)的所述至少一个耐熔材料高的导电率。
12.如权利要求2至11任一所述的装置，其中所述隔离装置(12，13)的所述至少一个耐熔材料的和/或所述电极砖(11)的所述至少一个耐熔材料的电阻率ρel，refractory比所述熔化物(30)的电阻率ρel，melt高。
13.如权利要求2至12任一所述的装置，其中所述隔离装置(12，13)的所述至少一个耐熔材料的和/或所述电极转(11)的所述至少一个耐熔材料的电阻率ρel，refractory相对于所述熔化物(30)的电阻率ρel，melt具有至少ρel，refractory≥1.5·ρel，melt的值，尤其对于所述电极砖具有ρel，refractory≥10·ρel，melt的值。
14.如权利要求2至13任一所述的装置，其中所述电极砖(11)的壁厚度d适应于从所述电极砖(11)到所述隔离装置的至少一个层(12)的过渡处电场梯度ΔE1，2的可选上限值。
15.如权利要求14所述的装置，其中从所述电极砖(11)到所述隔离装置的至少一个层(12)的过渡处电场梯度ΔE1，2的上限值是ΔE1，2＝5V/cm。
16.如权利要求2至15所述的装置，其中电极(20)和耐熔材料之间的间隙宽度bSp具有在0mm＜bSp≤30mm范围内的值。
17.如权利要求16所述的装置，其中电极(20)和耐熔材料之间的间隙宽度bSp具有在2mm≤bSp≤5mm范围内的值。
18.如权利要求2至17任一所述的装置，其中所述电极砖(11)的壁厚度d至少是所述电极砖中开口的宽度b的两倍。
19.如权利要求2至18任一所述的装置，其中所述电极砖(11)的壁厚度具有直至500mm的值。
20.如权利要求19所述的装置，其中所述电极砖(11)的壁厚度d的值在75mm≤b≤150mm的范围内。
21.如权利要求2至20任一所述的装置，其中所述电极转(11)的高度h的值在20mm≤h≤300mm的范围内。
22.如权利要求21所述的装置，其中所述电极转(11)的高度h的值在75mm≤h≤150mm的范围内。
23.如权利要求2至20任一所述的装置，其中所述电极砖(11)是矩形的。
24.如权利要求2所述的装置，其中所述屏蔽装置(25)被设置在所述熔化物(30)的与所述电极(20)相邻的区域中。
25.如权利要求24所述的装置，其中所述屏蔽装置(25)包括屏蔽罩(22)。
26.如权利要求25所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)具有所述电极(20)可以通过的开口(26)，其中通过所述开口(26)的垂线限定所述屏蔽罩的轴。
27.如权利要求25和26任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)的开口被设置在所述屏蔽罩(22)的上边界(24)中。
28.如权利要求25至27任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)相对于电极(20)同轴地设置。
29.如权利要求25至28任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)在形式上是旋转对称的。
30.如权利要求25至29任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)的上边界(24)是整体形成的。
31.如权利要求25至30任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)具有可以通过元件(29)连接的两个边(27，28)，其中至少一个边形成所述上边界(24)。
32.如权利要求25至31任一所述的装置，其中所述元件(29)的纵轴包括与所述壁(10)的与电极(20)相邻的区域的面向熔化物(30)的表面(18)成的角度W。
33.如权利要求32所述的装置，其中所述角度W具有在0°＜W≤90°的范围内的值。
34.如权利要求33所述的装置，其中所述角度W具有在30°≤W≤60°的范围内的值。
35.如权利要求25至34任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)可以被固定在所述电极(20)上。
36.如权利要求25至35任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)可以被固定在所述壁(10)上。
37.如权利要求25至36任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)包括Mo和/或W和/或SnO2和/或至少一种贵金属和/或至少一种上述材料的合金和/或耐高温钢。
38.如权利要求25至37任一所述的装置，其中浸入所述熔化物中的电极体的长度LEK与所述屏蔽罩(22)的高度HK的比率具有在1≤LEK/HK≤20范围内的值。
39.如权利要求25至38任一所述的装置，其中浸入所述熔化物中的电极体的长度LEK与所述屏蔽罩(22)的高度HK的比率具有在2≤LEK/HK≤5范围内的值。
40.如权利要求25至39任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)的外半径RK与所述电极体的半径REL的比率具有在2≤RK/REL≤15范围内的值。
41.如权利要求25至40任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)的外半径RK与所述电极体的半径REL的比率具有在3≤RK/REL≤7范围内的值。
42.如权利要求25至41任一所述的装置，其中两个电极相互之间的距离DHK与所述屏蔽罩(22)的外半径RK的比率具有在3≤DHK/RK≤500范围内的值。
43.如权利要求25至42任一所述的装置，其中两个电极相互之间的距离DHK与所述屏蔽罩(22)的外半径RK的比率具有在20≤DHK/RK≤80范围内的值。
44.如权利要求25至43任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)的上边的宽度lK的值在0≤lK≤RK的范围内。
45.如权利要求25至44任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)的上边的宽度lK的值在0≤lK≤1/3·RK的范围内。
46.如权利要求25至45任一所述的装置，其中所述电极体和所述屏蔽罩(22)的开口(26)的内边界之间的间隙宽度a的值在0≤a≤50mm的范围内。
47.如权利要求25至46任一所述的装置，其中电极体和所述屏蔽罩(22)的开口(26)的内边界之间的间隙宽度a的值在0≤a≤30mm的范围内。
48.如权利要求25至47任一所述的装置，其中所述屏蔽罩(22)的组件的材料厚度dK的值在5mm≤dK≤50mm的范围内。
49.如权利要求25至48任一所述的装置，其中电极体和所述壁(10)的开口的内边界之间的间隙宽度bSp的值在1mm≤bSp≤30mm的范围内。
50.如权利要求25至49任一所述的装置，其中电极体和所述壁(10)的开口的内边界之间的间隙宽度bSp的值在2mm≤bSp≤5mm的范围内。
51.如权利要求25至50任一所述的装置，其中所述壁(10)的与熔化物(30)接触的材料的厚度DFF的值在50mm≤DFF≤500mm的范围内。
52.如权利要求25至51任一所述的装置，其中所述壁(10)的与熔化物(30)接触的材料的厚度DFF的值在100mm≤DFF≤300mm的范围内。
53.如权利要求25至52任一所述的装置，其中相对于所述熔化物(30)的电阻率ρel，melt，所述壁(10)的所述至少一个耐熔材料的和/或所述电极砖(11)的所述至少一个耐熔材料的和/或所述隔离装置(12，13)的所述至少一个耐熔材料的电阻率ρel，refractory具有1·ρel，melt≤ρel，refractory≤20·ρel，melt的值。
54.如权利要求25至53任一所述的装置，其中相对于所述熔化物(30)的电阻率ρel，melt，所述壁(10)的所述至少一个耐熔材料的和/或所述电极砖(11)的所述至少一个耐熔材料的和/或所述隔离装置(12，13)的所述至少一个耐熔材料的电阻率ρel，refractory具有1.5·ρel，melt≤ρel，refractory≤5·ρel，melt的值。
55.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中温度T具有在500℃≤T≤3000℃范围内的值。
56.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中温度T具有在800℃≤T≤1900℃范围内的值。
57.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中电流负载i具有在0.05A/cm2≤i≤20A/cm2范围内的值。
58.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中电流负载i具有在0.1A/cm2≤i≤3A/cm2范围内的值。
59.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述至少一个电极(20)是底电极和/或侧电极和/或顶电极。
60.用于减少在壁(10)的至少一个与电极(20)相邻的区域中局部引入的热功率的设备-尤其是根据前述权利要求中任一项所述的设备-在驱动用于可传导加热的熔化物(30)-特别是玻璃熔化物-的装置中的使用。
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