JPH0826736A - ガラス電気熔融炉及びその熔融炉用の電極 - Google Patents

ガラス電気熔融炉及びその熔融炉用の電極

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JPH0826736A
JPH0826736A JP6188772A JP18877294A JPH0826736A JP H0826736 A JPH0826736 A JP H0826736A JP 6188772 A JP6188772 A JP 6188772A JP 18877294 A JP18877294 A JP 18877294A JP H0826736 A JPH0826736 A JP H0826736A
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JP
Japan
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electrode
glass
furnace
melting furnace
heat
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JP6188772A
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Genma Komori
源馬 小森
Sadao Kashiwa
貞夫 柏
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Nippon Muki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Muki Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/167Means for preventing damage to equipment, e.g. by molten glass, hot gases, batches
    • C03B5/1672Use of materials therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

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  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熔融ガラスによる消耗、空気及び熱による酸
化劣化が防止されたガラス電気熔融炉用電極並びにこの
電極を設けたガラス電気熔融炉を提供する。 【構成】 ガラス電気熔融炉用電極は、電極棒と、冷却
機構を有する電極ホルダ−とが耐熱鋼からなる連結部材
によって連結されるように構成されており、ガラス電気
熔融炉に設けられた電極は、電極棒と連結部材との連結
部が電極ブロックで被覆されている。この電極は、ガラ
ス電気熔融炉の底壁を貫通して炉内のガラス中に挿入さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス電気熔融炉用電
極及びこの電極を設けた垂直電極方式のガラス電気熔融
炉に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ガラスを熔融するためには、電
極をガラス中に挿入してガラスに通電し、そのジュ−ル
熱により熔融を行う方法が広く行われている。この方法
には、モリブデン電極が使用されている。モリブデン
は、高温強度に優れ、ガラスに悪影響を与えないので、
ガラス熔融炉用電極の材料として適している。しかしな
がら、モリブデンは、大気中における高温下では著しく
酸化され、消耗されるという欠点がある。
【0003】このため、モリブデン電極を熔融炉に設け
る場合には、熔融炉の底部の炉壁に電極ホルダ−を設置
し、この電極ホルダ−に電極を挿入し、電極の先端を炉
内に挿入している。炉内のガラス中に挿入された電極の
先端部分はガラスに接し、直接空気に触れないので、酸
化される危険性が少ない。しかしながら、炉外に出てい
る電極部分は空気にさらされ且つ高温に加熱されている
ので、著しく酸化されてしまう。このため、炉外に出て
いるモリブデン電極の部分は、冷却を行って、酸化され
る温度以下に保つ必要があった。
【0004】モリブデン電極を冷却するためには、電極
ホルダ−の内部に水をいれ、この水を電極表面に直接掛
けて冷却する直接冷却方式や、電極ホルダ−の内部空間
を電極と隔てて冷却する間接冷却方式がある。ところ
が、炉外に位置する電極部分の酸化を防止するために
は、前者の冷却方式の場合、直接水と接触するために別
の酸化原因が生じるので不充分である。後者の冷却方式
の場合、酸化による電極の腐食を抑制する点ではそれな
りの効果が得られているが、熔融したガラスが冷却され
てしまうので、炉内のガラスの温度分布が不均一にな
り、局部的に異常高温、異常対流が生じて、炉底壁の耐
火レンガが浸蝕され、又、炉内に位置する電極の付け根
部分の消耗によって、電極が破損・倒壊することがあ
り、耐火レンガの交換及び電極の交換が必要となるとい
う問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、上記の問題点を解決し、消耗による電極の破損が防
止され又電極の酸化劣化が防止され、しかも炉底壁の耐
火レンガの浸蝕が防止されるようなガラス電気熔融炉用
電極及びそれを設けたガラス電気熔融炉を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、電極棒と、冷
却機構を有する電極ホルダ−と、該電極棒と該電極ホル
ダ−とを連結する耐熱鋼からなる連結部材とを有するガ
ラス電気熔融炉用電極である。本発明はまた、電極を炉
底壁を貫通して炉内のガラス中に挿入させたガラス電気
熔融炉において、該電極が、電極棒と、冷却機構を有す
る電極ホルダ−と、該電極棒と該電極ホルダ−とを連結
する耐熱鋼からなる連結部材とからなり、該電極棒と該
耐熱鋼からなる連結部材との連結部が電極ブロックで被
覆されているガラス電気熔融炉である。
【0007】かかるガラス電気熔融炉は、一般に、周囲
側壁と底壁とを有する熔融炉の上部から原料を投入し、
底端から熔融ガラスを取り出すようにしたものであり、
電極を用いて、熔融炉内の下部層のガラスに電気エネル
ギ−を付与し、ガラスを熔融する。該耐熱鋼からなる連
結部材は、鉄−アルミニウム−クロム合金から構成され
ており、該電極棒は、モリブデン、白金、白金−ロジウ
ム合金又は酸化スズ等の従来公知のもので形成された棒
状物であり、該電極ホルダ−は、炭素鋼、鉄等の耐火物
からなり、内部に冷却機構を有し、例えば、冷却媒体の
空間等を設けることによって電極棒を冷却するようにな
っている。
【0008】耐熱鋼からなる連結部材と電極棒との連結
部は熔融ガラス層中に挿入されるが電極ホルダーとの連
結部は熔融ガラス層中に挿入されずに空気の流通する雰
囲気下に位置しているため、該連結部材は、600〜8
00℃の温度範囲における酸化劣化に対する耐性が大き
くなければならず、またビス溝加工がし易いことも必要
であるので、セラミックとステンレススチ−ルとの中間
の硬度を有するクロム、アルミニウム、その他の特殊元
素を添加した鉄−アルミニウム−クロム合金から形成さ
れた。
【0009】電極棒と耐熱鋼からなる連結部材とは、電
極棒のネジ溝に連結部材のネジ部を嵌合することによっ
て接合される。また、この連結部材と電極ホルダ−とは
熔接等により接合される。炉壁の耐火レンガとしては、
一般に、硼珪酸ガラスに対する浸食性に強い電鋳ジルコ
ン、電鋳クロム等が使用される。電極ブロックとして
は、一般に、硼珪酸ガラスに対する浸食性に強い電鋳ジ
ルコン、電鋳クロム等が使用され得る。
【0010】
【作用】モリブデン電極棒は、熔融ガラス層中に挿入さ
れるため、空気と触れないので、酸化劣化による消耗を
防止できる。ガラス電気熔融炉外に位置する電極が直接
空気にさらされるために酸化されることから、酸化劣化
による消耗を防止するため、モリブデンよりも600〜
800℃の高温での酸化に対する耐性が大きく且つモリ
ブデン電極や電極ホルダ−との接合の加工がし易い耐熱
鋼からなる連結部材により、電極棒と電極ホルダ−とを
連結した。また、電極ホルダ−と耐熱鋼からなる連結部
材とは冷却媒体による冷却機構を有するため、熔融ガラ
ス層中に挿入されたモリブデン電極と耐熱鋼からなる連
結部とそれに連なる耐熱鋼の一部とが熔融ガラスからの
熱的影響を800℃程度に抑制できる。また、電極棒と
耐熱鋼からなる連結部材との連結部が電極ブロックで被
覆されるため、炉底壁のレンガが熔融ガラスの熱対流に
よる侵食を抑制できるのに加えて同時に熔融ガラス炉内
に位置する電極の付け根部分の熔融ガラスによる消耗を
防止できる。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面を参照して
具体的に説明するが、本発明はこの実施例に何ら制限さ
れるものではない。図1は、本発明のガラス電気熔融炉
の一実施例を示している部分縦断面図である。図1から
明らかなように、ガラス電気熔融炉2は、周囲側壁2a
と底壁2bとで構成された上面解放の炉であり、上部か
ら原料を投入し、底端の熔融ガラス取り出し口2cから
熔融ガラス8を取り出すように構成されており、この炉
2内の下部層のガラスに電気エネルギ−を付与するた
め、本発明の電極1が底壁2bを貫通して炉内の下部層
のガラス中に挿入されている。
【0012】次に、本発明の電極の構造について説明す
る。図2は、ガラス電極熔融炉に使用する本発明の電極
構造の一例を示す縦断面図である。図3は図2の電極棒
の拡大断面図であり、図4は、図2の電極ホルダ−の拡
大断面図である。これらの図から明らかなように、電極
1は、ガラス電気熔融炉2の底壁2bに貫通装着されて
おり、この電極は、電極棒4と電極ホルダ−5とが耐熱
鋼からなる連結部材6によって連結されるように構成さ
れている。
【0013】電極棒4と耐熱鋼からなる連結部材6と
は、連結部材6のネジ部6aが電極棒4のネジ溝4aに
嵌め合わされるように連結されている。また、電極ホル
ダ−5と連結部材6とは、その連結部9に溝7を設け
て、ホルダ−5の外径が大きくならないように溶接され
ている。又、電極1は、底壁2bの電極挿通穴3を通し
てガラス電気熔融炉2中のガラスに挿入され、電極1の
電極棒4と連結部材6との連結部10が熔融ガラスに接
触するようになる。底壁2bが熔融ガラスの侵食により
消耗するのを抑制すると共に、電極棒4のこの連結部1
0近傍に位置する部分が熔融ガラスにより消耗するのを
防止するため、電極ブロック11により、連結部10近
傍を底壁2bの炉内側で被覆する。
【0014】電極1の電極ホルダ−5と連結部材6との
連結部9は、電極ホルダ−に設けられた冷却機構により
冷却され、熔融ガラスからの熱的影響を抑制できる。こ
の冷却機構は、電極1内部の水冷却と電極1外部の空気
冷却とからなる。連結部材6と電極ホルダ−5との連結
部9は水冷ジャケット12で覆われており、水冷ジャケ
ット12の内部空間12aへ冷却水導入パイプ13で冷
却水を導入し、次いで、冷却水導出パイプ14で冷却水
を導出する。その後、この冷却水は電極ホルダ−5の内
部空間5aへ供給され、連結部材6の冷却溝6bを経
て、電極ホルダ−5内に取り付けられた冷却水導出パイ
プ15を通って導出される。又、電極1の電極ホルダ−
5は冷却空気供給管16からの空気により冷却される。
この結果、電極ホルダ−5及び連結部材6が冷却される
と共に、その連結部9のみならず電極棒4と連結部材6
との連結部10も冷却され得る。
【0015】上記実施例において、電極棒4は、モリブ
デンで形成された棒状物であり、耐熱鋼からなる連結部
材6は、鉄−アルミニウム−クロム合金((商品名:K
CF、東芝(株)製)で、融点1600℃、電気抵抗1
12μΩcm(120℃)、硬さ185Hv(セラミッ
クとステンレススチ−ルとの中間の硬度)である)で形
成された棒状物である。又、電極ホルダ−5は、高温配
管用炭素鋼等で形成された中空管であり、電極ブロック
11は、電鋳ジルコンで形成されたブロック体である。
炉底壁2bは、電鋳ジルコンで形成されたブロック体で
ある。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モリブデン電極棒は熔融ガラス層中に挿入され空気と触
れないので、酸化劣化を防止でき、また、電極棒材料の
モリブデンよりも600〜800℃の高温における酸化
劣化に対する耐久性の優れた連結部材を電極が空気と触
れる部分に設けてあるので、急激な酸化劣化を抑制で
き、さらに電極棒と連結部材との連結部を冷却できるた
め、熔融ガラスの熱的影響を抑制できる。また、熔融ガ
ラスと接触している炉内の電極部分を電極ブロックによ
り被覆してあるため、前記冷却機構とあわせて電極棒と
耐熱鋼の連結部の温度を電極ブロックの表面よりも30
0℃近く下げた800℃程度にすることができ、しか
も、炉底壁のレンガが熔融ガラスの熱対流による侵食を
抑制できるのに加えて同時に熔融ガラス炉内に位置する
電極の付け根部分の熔融ガラスによる消耗、破損を抑制
することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガラス電気熔融炉の一実施例を示す部
分縦断面図である。
【図2】ガラス電極熔融炉に設けられた本発明の電極構
造の一例を示す縦断面図である。
【図3】図2中に示される電極棒の拡大断面図である。
【図4】図2中に示される電極ホルダ−の拡大断面図で
ある。
【符号の説明】
1 電極 2 ガラス電気熔融炉 2a ガラス電気熔融炉の周囲側壁 2b ガラス電気熔融炉の底壁 2c 熔融ガラス取り出し口 3 電極挿通穴 4 電極棒 4a ネジ溝 5 電極ホルダ− 5a 電極ホルダ−の内部空間 6 連結部材 6a ネジ部 6b 冷却溝 7 溝 8 熔融ガラス 9 連結部 10 連結部 11 電極ブロック 12 水冷ジャケット 12a 水冷ジャケットの内部空間 13 冷却水導入パイプ 14 冷却水導出パイプ 15 冷却水導出パイプ 16 冷却空気供給管

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極棒と、冷却機構を有する電極ホルダ
    −と、該電極棒と該電極ホルダ−とを連結する耐熱鋼か
    らなる連結部材とを有するガラス電気熔融炉用電極。
  2. 【請求項2】 該耐熱鋼が、鉄−アルミニウム−クロム
    合金であることを特徴とする請求項1記載のガラス電気
    熔融炉用電極。
  3. 【請求項3】 電極を炉底壁を貫通して炉内のガラス中
    に挿入させたガラス電気熔融炉において、該電極が、電
    極棒と、冷却機構を有する電極ホルダ−と、該電極棒と
    該電極ホルダ−とを連結する耐熱鋼からなる連結部材と
    からなり、該電極棒と該耐熱鋼からなる連結部材との連
    結部が電極ブロックで被覆されていることを特徴とする
    ガラス電気熔融炉。
  4. 【請求項4】 該耐熱鋼が、鉄−アルミニウム−クロム
    合金であることを特徴とする請求項3記載のガラス電気
    熔融炉。
  5. 【請求項5】 周囲側壁と底壁とを有する熔融炉の上部
    から原料を投入し、底端から熔融ガラスを取り出すよう
    にし、熔融炉内の下部層のガラスに電気エネルギ−を付
    与するための電極を底壁を貫通して炉内のガラス中に挿
    入させたガラス電気熔融炉において、該電極が、電極棒
    と、冷却機構を有する電極ホルダ−と、該電極棒と該電
    極ホルダ−とを連結する耐熱鋼からなる連結部材とから
    なり、該電極棒と該耐熱鋼からなる連結部材との連結部
    が電極ブロックで被覆されていることを特徴とするガラ
    ス電気熔融炉。
  6. 【請求項6】 該耐熱鋼が鉄−アルミニウム−クロム合
    金であることを特徴とする請求項5記載のガラス電気熔
    融炉。
JP6188772A 1994-07-19 1994-07-19 ガラス電気熔融炉及びその熔融炉用の電極 Pending JPH0826736A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007084426A (ja) * 2005-09-19 2007-04-05 Schott Ag ガラス溶融物電極及びガラスあるいはガラスセラミックを溶融する方法
WO2019004434A1 (ja) * 2017-06-30 2019-01-03 日本電気硝子株式会社 ガラス物品の製造方法、溶解炉及びガラス物品の製造装置

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JP2007084426A (ja) * 2005-09-19 2007-04-05 Schott Ag ガラス溶融物電極及びガラスあるいはガラスセラミックを溶融する方法
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Effective date: 20050322