CN207016663U - 用于加热电极的冷却装置和熔融炉 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于加热电极的冷却装置和熔融炉。所述加热电极(1)具有棒状结构，其中，所述冷却装置包括用于覆盖在所述加热电极(1)的外周面上的第一冷却水管(2)。通过上述技术方案，本公开提供的冷却装置能够降低甚至避免加热电极裸露在空气中的部分的损耗。

Description

用于加热电极的冷却装置和熔融炉

技术领域

本公开涉及玻璃生产技术领域，具体地，涉及一种用于加热电极的冷却装置和熔融炉。

背景技术

在液晶玻璃生产技术中，由于玻璃熔液具有导电性，为了提高玻璃原料在熔融炉中的熔化效率，除了使用火焰燃烧的方式熔化玻璃原料之外，还可以对玻璃熔液通电，即使用电加热的方式对熔融炉中的玻璃熔液进行加热，以辅助加热玻璃熔液中未熔化的原料，使其熔化。

由于具有电导率大、导热系数大、热膨胀小、比热小以及熔点高(2630℃) 等优点，通常选用由金属钼制成的钼棒作为熔融炉的电加热装置中的电极。然而，在熔融炉中，加热玻璃熔液的同时，钼棒本身也随之消耗，为了保证电助熔不间断，要求钼棒具有一定的长度，这就使得钼棒的一部分穿过熔融炉的炉壁伸入到熔融炉中，而另一部分则裸露在熔融炉外。在对熔融炉中的玻璃熔液进行电加热时，钼棒的温度也相对较高，而由于钼本身的化学特性，当温度在600℃以上时暴露在空气中的钼棒的一部分容易被氧化而生成易挥发的氧化钼，从而造成不必要的损耗。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种用于加热电极的冷却装置和熔融炉，该冷却装置能够降低甚至避免加热电极裸露在空气中的部分的损耗。

为了实现上述目的，本公开提供一种用于加热电极的冷却装置，所述加热电极具有棒状结构，其中，所述冷却装置包括用于覆盖在所述加热电极的外周面上的第一冷却水管。

可选地，所述第一冷却水管绕所述加热电极的长度方向呈螺旋状延伸。

可选地，所述第一冷却水管沿所述加热电极的周向呈波浪状延伸，以形成环绕所述加热电极的排管状结构。

可选地，所述第一冷却水管包括第一入水口和第一出水口，该第一入水口和第一出水口位于所述排管状结构的第一侧，所述冷却装置包括与所述第一入水口连接的第一进水管和与所述第一出水口连接的第一出水管。

可选地，所述第一出水口处设置有温度检测装置。

可选地，所述冷却装置还包括第二冷却水管，该第二冷却水管包括环绕所述加热电极的环状冷却部，该环状冷却部在所述加热电极的长度方向上位于所述排管状结构的与所述第一侧相对的第二侧。

可选地，所述第二冷却水管的中间部分形成为所述环状冷却部，所述中间部分的两端部分形成沿所述加热电极的长度方向朝向所述第二侧并列地延伸的直线冷却部，其中一个直线冷却部的末端为所述第二冷却水管的第二入水口，另一个直线冷却部的末端为所述第二冷却水管的第二出水口，所述冷却装置包括在所述第二侧与所述第二入水口连接的第二进水管和与所述第二出水口连接的第二出水管，所述直线冷却部与所述排管状结构平行地排布在所述加热电极的外周面上。

可选地，所述冷却装置包括管套，该管套包括同轴设置的内壁和外壁，所述内壁限定供所述加热电极穿过的管腔，所述第一冷却水管和第二冷却水管设置在所述内壁和外壁之间的间隔空间中，所述内壁和外壁在对应于所述第一侧的一端通过端壁相互连接。

可选地，所述外壁的对应于所述第一侧的厚度大于对应于所述第二侧的厚度。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种熔融炉，其中，该熔融炉设置有加热电极，所述熔融炉还设置有本公开提供的用于加热电极的冷却装置，该冷却装置设置在所述加热电极的位于所述熔融炉的外部部分上。

通过上述技术方案，使用本公开提供的用于加热电极的冷却装置，能够通过第一冷却水管与加热电极的换热，降低加热电极自身的温度，从而能够减缓甚至防止加热电极在较高温度下的氧化，进而降低甚至避免加热电极因裸露在空气中而产生的氧化损耗。本公开提供的熔融炉包括本公开提供的用于加热电极的冷却装置，因此同样具有上述优点。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开提供的具体实施方式的用于加热电极的冷却装置的示意图；

图2是图1中的A-A剖视图；

图3是将图1中所示的冷却装置沿纵向剪切并展开的平面示意图。

附图标记说明

1加热电极；2第一冷却水管；21第一进水管；22第一出水管；3第二冷却水管；31环状冷却部；32直线冷却部；33第二进水管；34第二出水管； 40管腔；41内壁；42外壁；43间隔空间；44端壁。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在工作过程中，由于加热电极在熔融炉中的消耗而需要将加热电极时时地朝向熔融炉内进给，因此为了便于描述，在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前、后”通常是以加热电极的进给方向为基准进行定义，“纵向”对应于加热电极的长度方向，“横向”是相对于“纵向”而言的方向，“内、外”是指相应部件相对于其自身的“内、外”。但上述方位名词仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。

根据本公开的具体实施方式，提供一种用于加热电极的冷却装置，所述加热电极1具有棒状结构，其中，所述冷却装置包括用于覆盖在所述加热电极1的外周面上的第一冷却水管2，以对加热电极1进行冷却，降低加热电极1自身的温度，从而能够减缓甚至防止加热电极1在较高温度下的氧化，进而降低甚至避免加热电极1因裸露在空气中而产生的氧化损耗。

在本公开提供的具体实施方式中，第一冷却水管2可以以任意合适的方式布置在加热电极1的外周面上。例如，所述第一冷却水管2可以绕所述加热电极1的长度方向呈螺旋状延伸，类似于螺线管式的结构，周向包覆在加热电极1的外周面上，保证对加热电极1的冷却效果。

当然，第一冷却水管2也可以如图1至图3所示的实施方式布置，图1 示出了根据本公开提供的具体实施方式的用于加热电极1的冷却装置的示意图，其中，冷却装置以沿纵剖视图的方式示出。图2示出了图1中所示的冷却装置的横剖视图；图3则是沿纵向方向剪切图1中所示的冷却装置并在之后将其展开的示意图。具体参考图3中所示，所述第一冷却水管2沿所述加热电极1的周向呈波浪状延伸，以形成环绕所述加热电极1的排管状结构。

不管是螺旋管式的结构还是排管状结构，用作冷却液的水在其中各处的流速相同，并且水流的方向由各处管道的走向限制，因此不会出现真空部位，从而能够避免冷却装置在高温情况下持续不间歇地运行而使得冷却水管中产生真空部位，因此能够防止冷却水管高压爆裂。

所述第一冷却水管2包括入水口和出水口，为了便于水的供给和回收，该入水口和出水口位于所述排管状结构的第一侧，对应于加热电极1的后方，即远离熔融炉的一侧，便于与所述入水口连接的第一进水管21和与所述出水口连接的第一出水管22的布置。此外，为了保证冷却效果，可以在第一出水口处设置温度检测装置，以检测完成热交换后的水温，例如，可以通过调整第一冷却水管2中水流的速度和进入第一冷却水管2中时水的温度，将出水口处水的温度控制在40℃。

另外，由于加热电极1与熔融炉之间的间隙，在工作过程中，不可避免的会有熔融液体(例如玻璃熔液)从熔融炉中沿所述间隙溢出，因此，所述冷却装置还包括第二冷却水管3，该第二冷却水管3包括环绕所述加热电极 1的环状冷却部31，该环状冷却部31在所述加热电极1的长度方向上位于所述排管状结构的与所述第一侧相对的第二侧，对应于加热电极的前方。当有熔融液体沿所述间隙溢出时，通过第二冷却水管2的集中冷却，能够冷却溢出的熔融液体并使其凝固在所述间隙周围，从而形成密封，防止熔融液体继续溢出。当然，当需要向熔融炉进给加热电极1时，只需要将此处凝固的材料熔化即可。

对于第二冷却水管3来说，为了便于环状冷却部31中水的进给和回收，所述第二冷却水管3的中间部分可以形成为所述环状冷却部31，所述中间部分的两端部分形成沿所述加热电极1的长度方向朝向所述第二侧并列地延伸的直线冷却部32，参考图3中所示。其中一个直线冷却部32的末端为所述第二冷却水管3的第二入水口，另一个直线冷却部32的末端为所述第二冷却水管3的第二出水口，这样能够便于之后的第二进水管33和第二出水管34的布置。所述冷却装置包括在所述第二侧与所述第二入水口连接的第二进水管33和与所述第二出水口连接的第二出水管34，所述直线冷却部32与所述排管状结构平行地排布在所述加热电极1的外周面上。在这种情况下，直线冷却部32与排管状结构在加热电极1的外周面上可以恰好围满一周，从而对加热电极1有效地冷却，如图2中所示。在此需要说明的是，在图2中，在内壁41和外壁42之间的部分，除了使用附图标记32表示的两个圆圈之外，其余的圆圈均属于第一冷却水管2，考虑到附图的清晰性，未对其进行标记。

在本公开提供的具体实施方式中，可以采用导热和传热性能较好的紫铜 (即工业纯铜)材料制作冷却水管(包括第一冷却水管2和第二冷却水管3)。此外，冷却水管的横截面可以为圆形，保证各处受到的水压均匀。

在本公开提供的具体实施方式中，所述冷却装置可以包括管套，该管套包括同轴设置的内壁41和外壁42，所述内壁41限定供所述加热电极1穿过的管腔40，所述第一冷却水管2和第二冷却水管3设置在所述内壁41和外壁42之间的间隔空间43中，所述内壁41和外壁42在对应于所述第一侧的一端通过端壁44相互连接。通过内壁41将冷却水管与加热电极1隔开，能够防止冷却水管与加热电极的线接触而导致的局部过热过冷现象，同时，通过内壁41的中间作用，即通过内壁41与加热电极的面接触，能够使得加热电极1的外周面各处均匀换热。此外，通过外壁42和端壁44的保护作用，能够防止冷却水管因磕碰而产生变形或损坏。当然，管套的主要作用还是用于将第一冷却水管2和第二冷却水管3连接在一起。

此外，由于冷却装置具有一定的重量，仅靠加热电极1支撑并不牢靠，因此，需要设置额外的支架，以支撑冷却装置，为了避免直接与冷却装置连接时接触处的相互作用使得冷却水管变形，所述外壁42的对应于所述第一侧的厚度大于对应于所述第二侧的厚度，支架可以连接到较厚的部分上，缓冲相互之间的作用力。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种熔融炉，其中，该熔融炉设置有加热电极1，所述熔融炉还设置有本公开提供的用于加热电极的冷却装置，该冷却装置设置在加热电极1的位于熔融炉的外部部分上。

在本公开提供的具体实施方式中，加热电极1可以由任意合适的材料制成任意合适的形状，可选择地，所述加热电极1为钼棒。

通过上述技术方案，通过本公开提供的冷却装置，能够对暴露在空气中的加热电极进行冷却，从而能够降低甚至避免高温时加热电极因氧化而产生的不必要损耗，降低生产成本。本公开提供的熔融炉包括本公开提供的用于加热电极的冷却装置，因此同样具有上述优点。在此需要说明的是，本公开提供的熔融炉并不局限于玻璃生产，还可以用于例如陶瓷等需要熔融炉的生产中。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于加热电极的冷却装置，所述加热电极(1)具有棒状结构，其特征在于，所述冷却装置包括用于覆盖在所述加热电极(1)的外周面上的第一冷却水管(2)。

2.根据权利要求1所述的用于加热电极的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却水管(2)绕所述加热电极(1)的长度方向呈螺旋状延伸。

3.根据权利要求1所述的用于加热电极的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却水管(2)沿所述加热电极(1)的周向呈波浪状延伸，以形成环绕所述加热电极(1)的排管状结构。

4.根据权利要求3所述的用于加热电极的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却水管(2)包括第一入水口和第一出水口，该第一入水口和第一出水口位于所述排管状结构的第一侧，所述冷却装置包括与所述第一入水口连接的第一进水管(21)和与所述第一出水口连接的第一出水管(22)。

5.根据权利要求4所述的用于加热电极的冷却装置，其特征在于，所述第一出水口处设置有温度检测装置。

6.根据权利要求4所述的用于加热电极的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括第二冷却水管(3)，该第二冷却水管(3)包括环绕所述加热电极(1)的环状冷却部(31)，该环状冷却部(31)在所述加热电极(1)的长度方向上位于所述排管状结构的与所述第一侧相对的第二侧。

7.根据权利要求6所述的用于加热电极的冷却装置，其特征在于，所述第二冷却水管(3)的中间部分形成为所述环状冷却部(31)，所述中间部分的两端部分形成沿所述加热电极(1)的长度方向朝向所述第二侧并列地延伸的直线冷却部(32)，其中一个直线冷却部(32)的末端为所述第二冷却水管(3)的第二入水口，另一个直线冷却部(32)的末端为所述第二冷却水管(3)的第二出水口，所述冷却装置包括在所述第二侧与所述第二入水口连接的第二进水管(33)和与所述第二出水口连接的第二出水管(34)，所述直线冷却部(32)与所述排管状结构平行地排布在所述加热电极(1)的外周面上。

8.根据权利要求6或7所述的用于加热电极的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括管套，该管套包括同轴设置的内壁(41)和外壁(42)，所述内壁(41)限定供所述加热电极(1)穿过的管腔(40)，所述第一冷却水管(2)和第二冷却水管(3)设置在所述内壁(41)和外壁(42)之间的间隔空间(43)中，所述内壁(41)和外壁(42)在对应于所述第一侧的一端通过端壁(44)相互连接。

9.根据权利要求8所述的用于加热电极的冷却装置，其特征在于，所述外壁(42)的对应于所述第一侧的厚度大于对应于所述第二侧的厚度。

10.一种熔融炉，其特征在于，该熔融炉设置有加热电极(1)，所述熔融炉还设置有根据权利要求1-9中任意一项所述的用于加热电极的冷却装置，该冷却装置设置在所述加热电极(1)的位于所述熔融炉的外部部分上。