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電熔窯的發展

發布時間:2021-12-27 10:39 文章來自:http://www.leddzdx.com.cn/ 作者:天陽耐火材料/耐火

1902年,沃爾克(Voelker)獲準了一個基本專利,其內容是利用電流通過玻璃配合料產生的熱來熔化玻璃。人們發現玻璃在高溫時是一種電導體,熔融玻璃液含有的堿金屬鈉、鉀離子,具有導電性能,當電流通過時,會產生焦耳熱,若熱量足夠大,就可以用來熔化玻璃,即用電熔窯來熔化玻璃。隨著熔窯設計和電極的不斷改進和發展,這種電熔方法得到廣泛應用。隨后挪威的一家公司使用石墨電極實現了玻璃的全電熔。瑞典的公司用這種電熔窯生產出了琥珀色玻璃和綠色玻璃。該電熔窯采用薄層加料法,配合料浮在玻璃液表面。在電熔窯投產時,配以臨時性的爐蓋,當玻璃液位蓋過電極,便撤去爐蓋。所用的電極是大鐵塊,由于鐵電極使玻璃著色,所以這種熔窯只能用于熔化有色玻璃,效果頗好,當時可達到1.40kWh/kg玻璃,但是這種方式更適用于電能價格低的地區。

用火焰表面加熱的玻璃池窯歷史悠久,雖在長期使用過程中在結構上作了不少改進,但是仍存在如熱效率低,窯體結構復雜,體積龐大,工作環境惡劣等一些嚴重缺點。而全電熔窯從使用效果看優點突出,表現為:爐型結構簡單、占地面積小、控制平穩且易操作、并減少了原料中某些昂貴氧化物的飛散與揮發、噪聲小、對環境的影響降低、熔化工藝穩定和產品質量提高等,這些都是燃料爐難以比擬的。

電熔窯的主要原理是以電能為熱源。一般在窯膛側壁、底部斜插、爐頂等位置安裝碳化硅或二硅化鉬電阻發熱體,進行間接電阻輻射加熱。有些熔制特殊玻璃的坩堝窯采用感應加熱方式,靠在窯中及玻璃液中感應產生渦電流進行加熱。池窯直接用窯內的玻璃液作發熱電阻,可在玻璃液不同深度處布置多組和多層電極,使玻璃液發熱,并通過調節耗電功率來控制溫度制度。采用這種方式時,玻璃液面以上的空間溫度很低(稱冷爐頂),因而能量基本消耗于熔制玻璃和窯壁散熱,沒有煙氣帶走熱量的損失和排放煙氣時對環境的污染,熱利用率高,并且無需設置燃燒系統和余熱回收系統。全電池窯可自動控制,所需管理人員少,勞動條件好,缺點就是電力資源消耗大。適用于熔制難熔玻璃、易揮發玻璃和深色玻璃。大型電池窯生產瓶罐玻璃能力達到每天150t。

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