CS266650B1

CS266650B1 - Glass electric melting furnace

Info

Publication number: CS266650B1
Application number: CS884633A
Authority: CS
Inventors: Ivan Ing Csc Ladr; Vaclav Ing Susser; Jan Ing Csc Kucera
Original assignee: Ladr Ivan; Vaclav Ing Susser; Jan Ing Csc Kucera
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CS463388A1

Abstract

Sklářská elektrická taviči pec řeší problém vylučování alkálií na boční stěně pece, sloužící jako pomocná elektroda, a zabraňuje korozi žárovzdorného materiálu stěny pece. Nedochází k destrukci vlastního přívodu stejnosměrného proudu a je zaručen dobrý elektrický kontakt mezi přívodem proudu a žárovzdorným materiálem stěny pece. Pec zahrnuje topné kovové elektrody a pomocnou elektrodu tvořenou žárovzdorným materiálem nejméně jedné boční stěny pece a nejméně jednu elektrodu pro přívod stejnosměrného proudu. Tato elektroda je umístěna v nejméně jednom prostoru přiléhajícím k vnějšímu povrchu nejméně jedné boční stěny, v němž je obsažena silikátová tavenina. Prostor může být opatřen výtokovým otvorem pro odpouštění silikátové taveniny při určitém stupni jejího nasycení alkáliemi. Po odpuštěni alespoň části této taveniny se doplní prostor taveninou původního složení.Glass electric melting furnace deals the problem of alkali excretion on the side wall furnaces serving as an auxiliary electrode; prevents corrosion of refractory material furnace walls. There is no destruction of one's own DC power supply and is good electrical contact between current supply and refractory material furnace walls. The furnace includes heating metal an electrode and an auxiliary electrode formed refractory material of at least one furnace side walls and at least one electrode for direct current supply. This electrode is placed in the least one space adjacent to the outside the surface of at least one side wall in which a silicate melt is contained. Space it may be provided with an outflow opening for releasing silicate melt at some degree of its alkali saturation. After releasing at least a portion of this melt to fill the space with the original melt composition.

Description

Vynález se týká sklářské elektrické taviči pece s anodickou ochranou topných kovových elektrod pomocí stejnosměrného proudu přiváděného na topné elektrody a na pomocnou elektrodu, tvořenou žárovzdorným materiálem boční stěny pece.The invention relates to a glass electric melting furnace with anodic protection of the heating metal electrodes by means of a direct current supplied to the heating electrodes and to an auxiliary electrode formed by the refractory material of the side wall of the furnace.

Při elektrickém tavení silikátů se převážně používají molybdenové topné elektrody. Obsahuje-li silikátová tavenina ionty kovů např. olova, arsenu, antimonu, mědi, niklu apod., dochází během tavení k jejich redukci kovem topné elektrody a následnému vyloučení v kovové formě. Vyloučený kov koroduje topné elektrody, případně stéká na dno pece a může znehodnotit taveninu barevnými šlírami.Molybdenum heating electrodes are mainly used in the electric melting of silicates. If the silicate melt contains metal ions such as lead, arsenic, antimony, copper, nickel, etc., during melting they are reduced by the metal of the heating electrode and subsequently precipitated in metallic form. The precipitated metal corrodes the heating electrodes or drains to the bottom of the furnace and can degrade the melt with colored slags.

Je znám elektrochemický způsob ochrany topných elektrod, tak zvaná anodická pasivace, při kterém jsou chráněny topné kovové elektrody před redukcí iontů. Ochrana spočívá v tom, že se na topných elektrodách vytváří a udržuje pasivační ochranná vrstva o větším měrném elektrickém odporu než je odpor taveniny, působením stejnosměrného proudu, jehož kladný pól je připojen na topnou kovovou elektrodu a záporný pól je připojen na nejméně jednu pomocnou elektrodu.An electrochemical method of protecting heating electrodes, the so-called anodic passivation, is known, in which heating metal electrodes are protected from ion reduction. The protection consists in forming and maintaining a passivation protective layer on the heating electrodes with a higher electrical resistance than the melt resistance by the action of a direct current, the positive pole of which is connected to the metal heating electrode and the negative pole is connected to at least one auxiliary electrode.

Pomocnou elektrodu tvoří většinou boční stěna, či jiná část pece z keramického žárovzdorného materiálu. K připojení záporného pólu stejnosměrného proudu na boční stěnu tavícího agregátu se používá různých způsobů. Podle čs. AO č. 185 374 je přípoj tvořen soustavou kovových hrotů, přetlačovaných k povrchu stěny pomocí pružin za účelem dosažení co nejlepšího elektrického kontaktu.The auxiliary electrode is usually formed by a side wall or another part of the furnace made of ceramic refractory material. Various methods are used to connect the negative pole of the direct current to the side wall of the melter. According to MS. AO No. 185 374, the connection consists of a set of metal spikes pressed into the wall surface by means of springs in order to achieve the best possible electrical contact.

Podle čs. AO č. 256 514 je přípoj tvořen mříží, sestávající z pásovitých elementů z žárupevného kovu, přičemž na obvodu ok mříže mohou být instalovány tyčinky ze žárupevného kovu.According to MS. AO No. 256 514, the connection is formed by a grid consisting of strip-shaped elements made of refractory metal, whereby bars made of refractory metal can be installed on the circumference of the mesh of the grid.

Jak však bylo zjištěno, během provozu dochází v místě styku kovových hrotů přívodu s vnější stěnou keramické elektrody k vylučování alkálií a jejich nárůstu v takovém množství, že dochází až k deformaci přívodu. Alkálie rovněž korodují žárovzdorný materiál stěny pece, což může mít za následek protékání skloviny stěnou a sníží životnosti pece. Uvedený problém je částečně řešen použitím pasivační mříže, jejíž výhodou je docílení potřebné efektivní styčné plochy přívodu s malým elektrickým přechodovým odporem. Při použití mříže lze rovněž odstraňovat vyloučené alkálie během provozu pece bez demontáže přívodu. Problém vylučování alkálií a koroze žárovzdorného materiálu stěny pece však v podstatě zůstává.However, it has been found that during operation, at the point of contact of the metal tips of the lead with the outer wall of the ceramic electrode, alkalis are precipitated and increased in such an amount that the lead is deformed. Alkalis also corrode the refractory material of the furnace wall, which can cause glass to flow through the wall and reduce the life of the furnace. This problem is partially solved by using a passivation grid, the advantage of which is to achieve the required effective contact surface of the supply with a low electrical transient resistance. When using a grid, it is also possible to remove precipitated alkalis during furnace operation without dismantling the supply. However, the problem of alkali precipitation and corrosion of the refractory material of the furnace wall essentially remains.

Uvedené nevýhody odstraňuje nebo podstatně omezuje sklářská elektrická tavící pec zahrnující topné kovové elektrody a pomocnou elektrodu tvořenou žárovzdorným materiálem nejméně jedné boční stěny pece, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pec zahrnuje dále nejméně jednu elektrodu pro přívod stejnosměrného proudu umístěnou v nejméně jednom prostoru přiléhajícím k vnějšímu povrchu nejméně jedné boční stěny pece a obsahujícím silikátovou taveninu. Uvedený prostor může být opatřen výtokovým otvorem, sloužícím k odpouštění silikátové taveniny. ' .Said disadvantages are eliminated or substantially reduced by a glass electric melting furnace comprising heating metal electrodes and an auxiliary electrode formed of refractory material of at least one side wall of the furnace, according to the invention, the furnace further comprising at least one direct current electrode located in at least one. a space adjacent to the outer surface of the at least one side wall of the furnace and containing the silicate melt. Said space may be provided with an outlet opening serving to discharge the silicate melt. '.

Za účelem dosažení co nejlepšího elektrického kontaktu mezi elektrodou pro přívod stejnosměrného proudu a žárovzdorným materiálem pomocné elektrody je výhodné, aby poměr plochy vnějšího povrchu boční stěny pece tvořící pomocnou elektrodu a styčné plochy řezu silikátovou taveninou v prostoru přiléhajícím k vnějšímu povrchu boční stěny pece činil Isl až 15:1. .In order to achieve the best possible electrical contact between the direct current supply electrode and the refractory material of the auxiliary electrode, it is preferable that the ratio of the outer surface area of the furnace side wall forming the auxiliary electrode to the silicate melt cut contact area in the space adjacent to the furnace sidewall outer surface is 15: 1. .

Materiál elektrody pro přívod stejnosměrného proudu musí být odolný proti působení silikátové taveniny a s výhodou se k tomuto účelu používá ferochrom nebo nikl. Jako silikátová tavenina je vhodná např. boritokřemičitá nebo sodnovápenatokřemičitá sklovina.The electrode material for the direct current supply must be resistant to the action of the silicate melt, and preferably ferrochrome or nickel is used for this purpose. Suitable silicate melts are, for example, borosilicate or soda lime silicate glass.

Při aplikaci zařízení podle vynálezu je tedy odstraněn zejména nepříznivý vliv vyloučenýchThus, in the application of the device according to the invention, in particular the adverse effect of the excluded ones is eliminated

využití v případech, kdy zhoršení funkce uvedeného topných elektrod a kvalitause in cases where the deterioration of the function of said heating electrodes and quality

bočních stěn £ tvořících znázorněno na připojených 2 a obr. 4 nárysnýthe side walls 6 forming shown in the connected 2 and FIG. 4 are elevational views

CS 266 650 Bl alkálií na žárovzdorný materiál stěny pece. Rovněž nedochází k destrukci vlastního přívodu stejnosměrného ným materiálemCS 266 650 Bl alkali for the refractory material of the furnace wall. Also, the actual supply of direct current material is not destroyed

Příkladné proudu a je zaručen dobrý elektrický kontakt mezí přívodem proudu a žáruvsaorstěny pece.Exemplary current and good electrical contact is guaranteed between the current supply and the heat and wall of the furnace.

provedení vynálezu je popsáno dále a je schematicky výkresech, z nichž představuje obr. 1 a obr. 3 půdorysný řez a obr. řez sklářské elektrické taviči pece.An embodiment of the invention is described below and is schematically in the drawings, of which Fig. 1 and Fig. 3 represent a plan view and Fig. a section of a glass electric melting furnace.

PříkladExample

Bazén £ (obr. 1, 2) sklářské elektrické taviči pece sestává z pomocnou elektrodu, zadní stěny £, čelní stěny £ a dna £. Ve sklovině £ jsou umístěny topné elektrody £. K vnějšímu povrchu každé boční stěny £ přiléhá prostor £ vytvořený stavebními díly £ ze žárovzdorného materiálu, obsahující silikátovou taveninu 10 tvořenou boritokřemičitou sklovinu, v níž je umístěna desková ferochromová elektroda ££ pro přívod stejnosměrného proudu ze zdroje 12. Poměr plochy vnějšího povrchu bočních stěn 2 tvořících pomocnou elektrodu a styčné plochy řezu silikátovou taveninou 10 v prostorech £ přiléhajících k vnějším deskou 13 povrchům bočních stěn £ činí 1,2:1. Prostor £ je opatřený v horní části krycí a v dolní části výtokovým otvorem £4.The pool £ (Figs. 1, 2) of the glass electric melting furnace consists of an auxiliary electrode, a rear wall £, a front wall £ and a bottom £. Heating electrodes £ are located in the glass £. Adjacent to the outer surface of each side wall £ is a space 6 formed of refractory material components, comprising a silicate melt 10 of borosilicate glass, in which a plate ferrochrome electrode ££ is placed for supplying direct current from a source 12. Ratio of outer surface area of side walls 2 forming the auxiliary electrode and the contact surfaces of the section with the silicate melt 10 in the spaces £ adjacent to the outer plate 13 to the surfaces of the side walls £ are 1.2: 1. The space £ is provided in the upper part with a cover and in the lower part with an outlet opening £ 4.

ad 2to 2

Bazén £ (obr. 3, 4) sklářské elektrické tavící pece sestává z bočních stěn 2 tvořících pomocnou elektrodu, zadní stěny £, čelní stěny £ a dna £. Ve sklovině £ jsou umístěny topné elektrody £. K vnějšímu povrchu každé boční stěny £ přiléhají tři prostory £ vytvořené stavebními díly £ ze žárovzdorného materiálu, obsahující silikátovou taveninu 10 tvořenou sodnovápenatokřemičitou sklovinou. V každém ze tří prostorů £ je v silikátové tavenině 10 umístěna tyčová niklová elektroda 11 pro přívod stejnosměrného proudu ze zdroje 12. Poměr plochy vnějšího povrchu bočních stěn £ tvořících pomocnou elektrodu a styčné plochy řezu silikátovou taveninou 10 v prostorech £ přiléhajících k vnějším povrchům bočních stěn £ činí 5:1. Každý z prostorů £ je opatřený v horní části krycí deskou 13 a v dolní části výtokovým otvorem £4.The pool £ (Figs. 3, 4) of the glass electric melting furnace consists of side walls 2 forming an auxiliary electrode, a rear wall £, a front wall £ and a bottom £. Heating electrodes £ are located in the glass £. Adjacent to the outer surface of each side wall 6 are three spaces 6 formed by components 6 of refractory material, containing a silicate melt 10 formed by soda-lime silicate glass. In each of the three spaces £, a rod nickel electrode 11 is placed in the silicate melt 10 for supplying direct current from the source 12. The ratio of the outer surface area of the side walls e forming the auxiliary electrode and the contact area of the silicate melt 10 in the spaces £ adjacent to the outer surfaces of the side walls. £ is 5: 1. Each of the spaces £ is provided in the upper part with a cover plate 13 and in the lower part with an outlet opening £ 4.

Během provozu pece, kdy topné elektrody £ jsou připojeny za zdroj střídavého proudu a na kladný pól zdroje 12. stejnosměrného proudu a elektroda 11 na záporný pól zdroje 12 stejnosměrného proudu, ionty alkalických kovů ze skloviny procházejí boční stěnou £ pece tvořící pomocnou elektrodu do prostoru £ se silikátovou taveninou a redukují se na kovové alkálie na elektrodách 11 pro přívod stejnosměrného proudu. Při teplotě silikátové taveniny cca 1 000 °C se vzniklé alkálie vypaří a jejich plynná fáze reaguje se silikátovou taveninou a obohatí ji o oxidy alkalických kovů, taveniny se doporučuje její částečné vypuštění a Stupeň nasycení oxidy alkalických kovů se zjistíDuring furnace operation, when the heating electrodes £ are connected behind the AC source and to the positive pole of the DC source 12 and the electrode 11 to the negative pole of the DC source 12, alkali metal ions from the glass pass through the side wall £ of the furnace forming the auxiliary electrode into the space £. with silicate melt and reduced to metal alkalis at the electrodes 11 for supplying direct current. At a silicate melt temperature of about 1000 ° C, the alkali formed evaporates and their gaseous phase reacts with the silicate melt and enriches it with alkali metal oxides, it is recommended to partially discharge the melt and the degree of saturation with alkali metal oxides is determined.

Při určitém stupni nasycení silikátové doplnění taveninou původního složení, změřením měrného odporu taveniny. Při poklesu měrného odporu taveniny pod zařízení. Během odpouštění taveniny skloviny se tudíž nezhorší.At a certain degree of saturation, silicate replenishment with the melt of the original composition, by measuring the resistivity of the melt. When the resistivity of the melt under the device decreases. Therefore, it does not deteriorate during the release of the glass melt.

Sklářská elektrická tavící pec hodnotu 1Λ.Glass electric melting furnace value 1Λ.

cm by došlo k se však nepřeruší pasivace podle vynálezu je vhodná k topné kovové elektrody je nutné chránit před korozí agresivními sklovinami.cm would occur, however, does not interrupt the passivation according to the invention is suitable for heating metal electrodes it is necessary to protect against corrosion by aggressive enamels.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION.

Glass electric melting furnace comprising heating metal electrodes and an auxiliary electrode formed of refractory material of at least one side wall of the furnace, characterized in that it further comprises at least one direct current supply electrode (11) located in at least one space (8) adjacent to the outer surface at least one side wall (2) and containing a silicate melt (10).

2. Glass electric melting furnace according to item 1, characterized in that the space (8) is provided with an outlet opening (14).

3. Glass electric melting furnace according to claim 1, characterized in that the ratio of the outer surface area of the furnace side wall (2) forming the auxiliary electrode and the section contact area of the silicate melt (10) in the space adjacent to the outer surface of the furnace side wall (2) is 1. : 1 to 15: 1.