CS260716B1

CS260716B1 - Knock-down holder of heating molybdenum electrode for glass melting furnaces

Info

Publication number: CS260716B1
Application number: CS872259A
Authority: CS
Inventors: Vladislav Sladek; Jiri Holec
Original assignee: Vladislav Sladek; Jiri Holec
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS225987A1

Abstract

Držák je určen pro instalaci elektrody, za účelem její trvalé ochrany před vzdušným kyslíkem, prostřednictvím držáku, za horkého· provozu pece. Ochrana elektrody je založena na zamezení přístupu vzduchu jejím uložením v otvoru dna stěny pece za pomocí natavené skelné hmoty, s výhodou molybdenového skla. Rozebíratelný držák sestává z nástavce, přecházejícího· do hlavice užšího osazení nesoucí elektrodu. Vnější povrch hlavice je opatřen skelnou hmotou. Skelná hmota je před zasunutím elektrody držákem do otvoru stěny pece vystavena tlaku pružiny umístěné mezi dvěma podložkami souose navlečenými na nástavci. Změklá sklovina vzniklá ze skelné hmoty je tlakem pružiny vytlačena do volného prostoru. Vnější otvor stěny pece je utěsněn těsnicím prvkem držáku. Výhodou řešení je, že držák není chlazen.The holder is designed for electrode installation, to protect it from the air oxygen, through the holder, behind hot furnace operation. Electrode protection it is based on preventing air access by placing it in the bottom of the furnace wall behind with molten glass, preferably molybdenum glass. Detachable holder It consists of an extension that passes into the head narrower shoulder carrying electrode. External the surface of the head is provided with glass. The glass mass is before the insertion of the electrode through the holder into the furnace wall opening spring pressure located between two washers coaxially threaded on the extension. Softened glass melt is forced into the free space by the spring pressure. The outer opening of the furnace wall is sealed the sealing element of the holder. The advantage of the solution is, that the holder is not cooled.

Description

Držák je určen pro instalaci elektrody, za účelem její trvalé ochrany před vzdušným kyslíkem, prostřednictvím držáku, za horkého· provozu pece. Ochrana elektrody je založena na zamezení přístupu vzduchu jejím uložením v otvoru dna stěny pece za pomocí natavené skelné hmoty, s výhodou molybdenového skla. Rozebíratelný držák sestává z nástavce, přecházejícího· do hlavice užšího osazení nesoucí elektrodu. Vnější povrch hlavice je opatřen skelnou hmotou. Skelná hmota je před zasunutím elektrody držákem do otvoru stěny pece vystavena tlaku pružiny umístěné mezi dvěma podložkami souose navlečenými na nástavci. Změklá sklovina vzniklá ze skelné hmoty je tlakem pružiny vytlačena do volného prostoru. Vnější otvor stěny pece je utěsněn těsnicím prvkem držáku. Výhodou řešení je, že držák není chlazen.The holder is designed to install the electrode to permanently protect it from atmospheric oxygen by means of the holder while the furnace is hot. The protection of the electrode is based on preventing air from being deposited in the opening of the bottom of the furnace wall by means of a molten glass mass, preferably molybdenum glass. The detachable bracket consists of an extension extending into the narrower shoulder carrying the electrode. The outer surface of the head is made of glass. Prior to insertion of the electrode by the holder into the opening of the furnace wall, the glass mass is subjected to the pressure of a spring located between two washers coaxially threaded on the adapter. The softened glass produced from the glass mass is forced into the free space by the spring pressure. The outer opening of the furnace wall is sealed by the sealing element of the holder. The advantage of the solution is that the holder is not cooled.

. Vynález se týká držáku topné molybdenové elektrody sklářské taviči pece určeného pro její instalaci v otvoru zdivá, nebo stěny pece, žlabu apod., zejména za horkého provozu pece, současně za účelem její trvalé ochrany před vzdušným kyslíkem. Držák zahrnuje vnější plášť, ve kterém je uložen nástavec přecházející do- hlavice užšího osazení.. The invention relates to a molybdenum heating electrode holder for a glass melting furnace intended for its installation in a masonry opening or wall of a furnace, trough or the like, in particular during the hot operation of the furnace, at the same time to permanently protect it from atmospheric oxygen. The bracket includes an outer casing in which the extension extending into the narrower shoulder.

V současné době se při elektrickém tavení skla používá elektrod, nejčastěji tyčových molybdenových elektrod, instalovaných v otvorech ve dně nebo. stěně pece. Jeden konec elektrody zasahuje do roztavené skloviny, druhý odvrácený konec je napojen na zdroj elektrického proudu. S ohledem na fyzikální vlastnosti molybdenu a teplotu roztavené skloviny je nutné molybdenové elektrody chránit před oxidací vzdušným kyslíkem. Proto je elektroda v místech, kde k ní má přístup atmosférický kyslík, ochlazována pod kritickou teplotu pomocí chlazených držáků elektrod, které zároveň zajišťují, aby tavenina z pece, otvoru stěny nebo- dna pece ztuhla a nevytékala spárou mezi elektrodou a otvorem.At present, electrodes, most commonly molybdenum rod electrodes, installed in openings in the bottom or bottom are used in the electric glass melting process. furnace wall. One end of the electrode extends into the molten glass, the other opposite end is connected to a power source. Considering the physical properties of molybdenum and the temperature of the molten glass, it is necessary to protect the molybdenum electrodes from oxidation by air oxygen. Therefore, at locations where atmospheric oxygen can access it, the electrode is cooled below a critical temperature by means of cooled electrode holders, which also ensure that the melt from the furnace, wall opening or furnace wall solidifies and does not flow through the gap between the electrode and the opening.

Jsou využívány a popsány držáky elektrod nejrůznějšího provedení a různých typů chlazení. Držáky v podstatě sestávají z nástavce, který vyčnívá z pece, a z hlavice uložené v otvoru stěny nebo dna. Hlavice držáků je většinou řešena tak, že je tvořena vnitřním pouzdrem, jehož vnitřní průměr je obvykle shodný s vnějším průměrem elektrody, která jím prochází, a vnějším pláštěm, jehož vnější průměr je shodný s otvorem, v němž je uložen. V prostoru mezi vnitřním pouzdrem a vnějším pláštěm je prostor, který je obvykle vyplněn chladicím tělesem napojeným na přívodní a odvodní trubici tavícího média, nejčastěji vody. Jsou popsány různé konstrukce tavících těles držáků s chladicími kanálky, například ve tvaru šroubovicové drážky nebo kanálky spirálovité, podélné apod.Electrode holders of various designs and various types of cooling are used and described. The holders essentially consist of an extension that protrudes from the furnace and a head embedded in the wall or bottom opening. The holder head is generally designed to be formed by an inner sleeve, the inner diameter of which is usually equal to the outer diameter of the electrode passing therethrough, and an outer sheath, the outer diameter of which is identical to the opening in which it is received. In the space between the inner casing and the outer casing there is a space which is usually filled with a cooling body connected to the inlet and outlet tubes of the melting medium, most often water. Various designs of melting bodies of holders with cooling channels are described, for example in the form of helical grooves or channels spiral, longitudinal and the like.

Ochrana molybdenové elektrody a konstrukční provedení chlazených držáků však vyžadují zdroj chladicí vody, její rozvody, čerpací stanici a většinou nutnost následného ochlazování cirkulující chladicí kapaliny.However, the protection of the molybdenum electrode and the design of the cooled holders require a source of cooling water, its distribution, a pumping station and, in most cases, the need for subsequent cooling of the circulating cooling liquid.

I na kvalitu vody jsou kladeny značné požadavky. Stávající způsoby ochrany pomocí vodního chladiče jsou energeticky poměrně náročné.There are also considerable demands on water quality. Existing methods of protection with a water cooler are relatively energy intensive.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí rozebíratelným držákem molybdenové elektrody podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na nástavec držáku jsou suvně navlečeny jednak těsnicí prvek, opírající se o konec pláště přivrácený k hlavici držáku a jednak 2 podložky, mezi nimiž je umístěna pružina souose s nástavcem. Jedna podložka je opřena o konec pláště odvrácený od hlavice a druhá podložka je opřena o stahovací prvek, jenž je pevně uložen na nástavci. Vnější povrch hlavice '4 je opatřen skelnou hmotou, s výhodou molybdenovým sklem.These disadvantages are eliminated or substantially reduced by the removable molybdenum electrode holder according to the invention, characterized in that a sealing member is slidably supported on the holder extension, supported on the end of the housing facing the holder head, and on the other, 2 washers with a spring. coaxial with extension. One washer is supported on the end of the housing facing away from the head, and the other washer is supported on a tightening element that is firmly mounted on the extension. The outer surface of the head 4 is provided with a glass mass, preferably molybdenum glass.

Výhodou tohoto řešení je, že po konečném zasunutí molybdenové elektrody do roztavené skloviny je zamezeno přístupu vzdušného kyslíku k části elektrody zasunuté do otvoru zdi, nebo stěny pece, a to prostřednictvím natavené skloviny. Rozebíratelný držák elektrody sestává z jednoduchých konstrukčních součástí s nenáročným sestavením a není u něho použito vodního chladiče ani jiného způsobu chlazení. Topná molybdenová elektroda s tímto rozebíratelným držákem se instaluje za horkého provozu pece.The advantage of this solution is that after the final insertion of the molybdenum electrode into the molten glass, air oxygen is prevented from accessing the portion of the electrode inserted into the wall or furnace wall through the molten glass. The detachable electrode holder consists of simple components with an easy assembly and does not use a water cooler or other cooling method. The molybdenum heating electrode with this detachable holder is installed during hot furnace operation.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále ,a je schematicky znázorněno na připojeném obrázku, který zachycuje elektrodu s držákem při jejich úvodním zasunutí do otvoru stěny pece.An exemplary embodiment of the invention is described below, and is schematically shown in the accompanying drawing, which shows an electrode with a holder when initially inserted into an opening of a furnace wall.

Topná molybdenová tyčová elektroda 1 je uložena v otvoru 2 stěny 3 znázorněné tavící pece. Elektroda 1 svým jedním koncem zasahuje do roztavené skloviny 4. Její druhý odvrácený konec je připevněn k rozebíratelnému držáku 5. Držák 5 sestává z nástavce 6, vyčnívajícího z pece a přecházejícího směrem k peci do hlavice 7 užšího průměru. Nástavec 6 i hlavice 7 jsou provedeny z tyčového kovového materiálu. Přímo na vhodně upravený konec hlavice 7 je připevněna elektroda 1, například pomocí šroubového spoje. Hlavice 7 je po zasunutí elektrody 1 do roztavené skloviny 4 umístěna v otvoru 2 stěny 3 zdivá pece. Nástavec 6 je uložen v.e vnějším trubkovém plášti 8, jehož okraj přivrácený k hlavici 7 se opírá o těsnicí prvek 9. Druhý odvrácený konec pláště 8 navazuje na dvě v odstupu umístěné podložky 10, mezi nimiž je upevněna pružina 11 ve směru souosém s nástavcem 6. Jedna z podložek 10 je opřena o konec pláště 8 odvrácený od hlavice 7, druhá podložka 10 přiléhá ke stahovacímu prvku 12. Stahovací prvek 12, například stahovací matice, je pevně uložen na nástavci 6. Na konec nástavce 6 je možno provést připojení zdroje elektrického proudu. Vnější povrch hlavice 7 je opatřen skelnou hmotou 13, například molybdenovým sklem, a to v množství odpovídajícím volnému prostoru mezi otvorem 2 ve zdivu stěny 3 pece.The molybdenum rod electrode 1 is embedded in the opening 2 of the wall 3 of the melting furnace shown. The electrode 1, with its one end, engages the molten glass 4. Its other, opposite end is attached to the demountable holder 5. The holder 5 consists of a boss 6 extending from the furnace and extending towards the furnace into a narrower diameter head 7. Both the extension 6 and the head 7 are made of rod metal material. The electrode 1 is attached directly to a suitably arranged end of the head 7, for example by means of a screw connection. The head 7 is placed in the opening 2 of the wall 3 of the masonry furnace after insertion of the electrode 1 into the molten glass 4. The extension 6 is housed in an outer tubular casing 8, the edge of which faces the head 7 against the sealing element 9. The second opposite end of the casing 8 is connected to two spacers 10 spaced apart, between which a spring 11 is fixed coaxially with the extension 6. One of the washers 10 is supported on the end of the housing 8 facing away from the head 7, the other washer 10 abuts the tightening element 12. The tightening element 12, for example a tightening nut, is firmly mounted on the extension 6. . The outer surface of the head 7 is provided with a glass mass 13, for example molybdenum glass, in an amount corresponding to the free space between the opening 2 in the masonry of the furnace wall 3.

Držák 5 elektrody 1 funguje následovně.The electrode holder 5 operates as follows.

Ve stěně 3 pece se vyvrtá otvor 2 minimálně větší, než je průměr molybdenové elektrody 1. Souběžně se sestavením držáku 3 z jednotlivých částí se hlavice 7 opatří skelnou hmotou 13, například se na ni navlékne váleček molybdenového skla, jehož rozměry jsou voleny tak, aby skelná hmota 13 po vytlačení zaplnila volný prostor mezi otvorem 2 a elektrodou. Skelná hmota 13 je prostřednictvím stahovacího prvku 12 přes vnější plášť 8 a těsnicí prvek 9 vystavena tlaku pružiny 11. Po připevnění elek2B0 trody 1 k držáku 5 se držák 5 s elektrodou a skelnou hmotou 13 zasunou do otvoru stěny 3 pece, a to tak, že těsnicí prvek 9 utěsňuje otvor 2. Protože zasouvání elektrody 1 se provádí v době, kdy je v peci roztavená sklovina 4, dojde tak k přivedení tepla ke studené skelné hmotě 13, která se zahřeje ®ž k teplotě měknutí. Změklá sklovina je tlakem pružiny 11 samovolně vytlačena do volného prostoru mezi elektrodou 1 a otvorem 2 stěny 3 zdivá pece, čímž je dosaženo zamezení přístupu vzdušného kyslíku k molybdenové elektrodě 1.A hole 2 is drilled in the furnace wall 3 at least greater than the diameter of the molybdenum electrode 1. Along with the assembly of the holder 3 from the individual parts, the head 7 is provided with glass mass 13, for example a roller of molybdenum glass. the glass mass 13 after extrusion filled the free space between the opening 2 and the electrode. The glass mass 13 is subjected to a spring pressure by means of a pulling element 12 over the outer casing 8 and the sealing element 9. After the elec2B0 of the electrode 1 has been attached to the holder 5, the electrode and glass mass holder 5 is inserted into the opening of the furnace wall 3 by the sealing element 9 seals the opening 2. Since the insertion of the electrode 1 takes place while the glass 4 is melted in the furnace, heat is transferred to the cold glass mass 13, which is heated up to the softening temperature. The softened glass is forced by the spring 11 into the free space between the electrode 1 and the opening 2 of the wall 3 of the masonry furnace, thereby preventing the access of air oxygen to the molybdenum electrode 1.

Po samovolném uvolnění tlaku pružiny 11, kdy je již ukončeno vytlačování změklé skloviny do otvoru 2, je možno, ale není nutno, odstranit stahovací prvek 12, obě podložky 10 s pružinou 11 ,i vnější plášť 8.After the self-releasing of the spring pressure 11, when the extrusion of the softened glass into the opening 2 is finished, it is possible, but not necessary, to remove the tightening element 12, the two spring washers 10 and the outer casing 8.

Tyto součásti mohou být zhotoveny z běžného ocelového materiálu. Součásti držáku 5, u kterých se počívá s tím, že budou trvale spojeny s elektrodou 1 a které tedy budou vystaveny vyšším teplotám, je vhodné vyrobit z žáruvzdorného materiálu. Například pro hlavici 7 s nástavcem 6 je vhodný žárupevný materiál elektricky vodivý. Pro těsnicí prvek 9 je vhodná žáruvzdorná keramika.These components can be made of conventional steel material. The parts of the holder 5, which are expected to be permanently connected to the electrode 1 and which are therefore exposed to higher temperatures, are preferably made of a refractory material. For example, an electrically conductive refractory material is suitable for the head 7 with the extension 6. A refractory ceramic is suitable for the sealing element 9.

Claims

SUBJECT

Removable molybdenum heating electrode holder for a glass melting furnace, for its installation in a masonry opening or wall of a furnace, trough or the like, in particular during hot furnace operation, and at the same time to permanently protect it from atmospheric oxygen. passing into the narrower head, characterized in that a sealing element (9) sliding on the extension (6), supported on the end of the housing (8) facing the head (7), and two washers (10) between them, a spring (11) is coaxial with the extension (6), and one washer (10) is supported on the end of the housing (8) facing away from the head (7) and the other washer (10) on the puller (12) firmly mounted on the extension (6), wherein the outer surface of the head (7) is provided with a glass mass (13), preferably molybdenum glass.