大吨位玻璃电熔炉电极布局组合系统

技术领域

本发明涉及玻璃电熔炉技术领域，尤其涉及一种大吨位玻璃电熔炉电极布局组合系统。

背景技术

目前，玻璃电熔炉自上世纪80年代引进中国以来，伴随着科技工作者的理论研究与生产实践者的实践经验结合推进，因其使用清洁能源，在今天工业玻璃、电子玻璃、日用玻璃等领域都有了电熔炉的身影，玻璃电熔炉市场份额也在逐步扩大。但是一直受困于单体窑炉日出料量小，阻碍其发展。

目前国内能做到日产玻璃液约60吨的玻璃电熔炉，生产的玻璃液质量比较好。但是日产玻璃液大于60吨时，玻璃液的质量很难保证，出现气泡、结石等缺陷。原因是日产玻璃液增大时，窑炉的熔化池面积也随着扩大，传统的电极布局很难保证熔化池每个区的玻璃液被充分熔化，造成熔化池熔化区局部的玻璃液没有被充分熔化进入冷却澄清区、成型区，造成了玻璃液缺陷的产生。所以亟需新的电极布局来解决这个问题，推动玻璃电熔炉向更大日产玻璃液吨位方向发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种大吨位玻璃电熔炉电极布局组合系统，解决玻璃电熔炉熔化池因电极分布和熔化池结构问题导致大吨位玻璃电熔炉的熔化池玻璃液不能够充分熔化，出现气泡、结石等缺陷问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种大吨位玻璃电熔炉电极布局组合系统，包括熔化池、T型结构、第一顶插电极、第二顶插电极和底插电极，所述熔化池的中部设有所述T型结构，所述T型结构将所述熔化池分为相互连通的熔化区和冷却澄清区，位于熔化池上方的熔化区沿圆周方向按一定角度交错间隔的布有所述第一顶插电极、第二顶插电极，所述第一顶插电极、第二顶插电极均与所述熔化池的顶面呈一定夹角，所述第一顶插电极的长度大于所述第二顶插电极的长度，若干所述底插电极在所述熔化池底部的冷却澄清区沿圆周方向均匀布置，所述第一顶插电极、第二顶插电极、底插电极分别与电气控制系统电连接。

进一步的，所述第一顶插电极、第二顶插电极均与所述熔化池的垂直面的夹角为8°。

进一步的，所述第一顶插电极比所述第二顶插电极长250mm-300mm。

进一步的，第一顶插电极两支为一组，共设置六组，六组所述第一顶插电极呈正多边形分布，相邻两组所述第一顶插电极的夹角为60°；六支所述第二顶插电极等距分布形成与所述多边形中心相同的圆形，相邻两个所述第二顶插电极的夹角为60°；每组所述第一顶插电极的中心线与相邻第二顶插电极的夹角为30°。

进一步的，六支所述底插电极圆周均布在所述熔化池的底部，相邻两个所述底插电极的夹角为60°；所述底插电极形成的圆心与所述第二顶插电极形成的圆心为同一圆心，所述底插电极形成的圆的半径小于所述第二顶插电极形成的圆的半径，任一所述底插电极与相邻的所述第二顶插电极的夹角为30°。

进一步的，每组所述第一顶插电极的两支电极之间的距离是电极本体直径的8-11倍。

进一步的，所述第一顶插电极、第二顶插电极距离所述熔化池池壁的距离是电极本体直径的5-8倍。

进一步的，所述电极本体的直径根据电极表面积所承受电流密度≤1.2A/cm2设计。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明有效地解决了日出料量60吨以上玻璃电熔炉玻璃液熔化不充分、结石及气泡等缺陷多的问题，为国内玻璃电熔炉向更大吨位拓展提供了电极布局的解决办法，推动玻璃电熔炉向更大吨位日出产玻璃液方向发展。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明大吨位玻璃电熔炉电极布局组合系统的主视图；

图2为本发明大吨位玻璃电熔炉电极布局组合系统的俯视图；

附图标记说明：1、熔化池；2、T型结构；3、第一顶插电极；4、第二顶插电极；5、底插电极。

具体实施方式

如图1所示，一种大吨位玻璃电熔炉电极布局组合系统，包括熔化池1、T型结构2、第一顶插电极3、第二顶插电极4和底插电极5，熔化池1的中部设有T型结构2,T型结构2将熔化池1分为相互连通的熔化区和冷却澄清区，位于熔化池1上方的熔化区沿圆周方向按一定角度交错间隔的布有第一顶插电极3、第二顶插电极4，第一顶插电极3、第二顶插电极4均与熔化池1的顶面呈一定夹角，第一顶插电极3的长度大于第二顶插电极4的长度，若干底插电极5在熔化池1底部的冷却澄清区沿圆周方向均匀布置；第一顶插电极3、第二顶插电极4、底插电极5分别与电气控制系统电连接，电气控制系统为三相开放式绕组、共6个抽头。

本实施例中T型结构2将熔化池1分为上部的熔化区与下部的冷却澄清区，阻断了熔化区有缺陷的玻璃液进入冷却澄清区，熔化区有缺陷的玻璃液遇到熔化池1的T型结构2阻挡后，返回熔化区再进行熔化，这样能让熔化区域的玻璃液熔化更加充分，其中熔化区与冷却澄清区的分界线位于第二顶插电极4下部350mm-500mm处，其分界线的长度位于排布好的第一顶插电极3与第二顶插电极4的下端之间；第一顶插电极3、第二顶插电极4以顶插方式安装，其安装方式为本领域常用技术手段，故不再赘述。第一顶插电极3、第二顶插电极4位于熔化池1的顶部，为玻璃电熔炉中玻璃液熔化导入电流、提供热源，所述底插电极5位于熔化池1的底部、为冷却澄清区的玻璃液温度均衡、玻璃电熔炉启动提供热量。

具体的，第一顶插电极3、第二顶插电极4均与熔化池1的垂直面的夹角为8°。第一顶插电极3比第二顶插电极4长250mm-300mm。

本实施例第一顶插电极3、第二顶插电极4由电气控制系统控制单独输送功率，这样在熔化池1熔化区域纵向提供了分层、可调整地热源，根据熔化需要可以分层调整，对玻璃液熔化纵向提供了相对均匀的热源。

具体的，第一顶插电极3两支为一组，共设置六组，六组第一顶插电极3呈正多边形分布，相邻两组第一顶插电极3的夹角为60°；六支第二顶插电极4等距分布形成与多边形中心相同的圆形，相邻两个第二顶插电极4的夹角为60°；每组第一顶插电极3的中心线与相邻第二顶插电极4的夹角为30°。

本实施例中第一顶插电极3和第二顶插电极4在熔化池1水平方向是均匀分布，对横向的玻璃液熔化提供了相对均匀的热源。

具体的，六支底插电极5圆周均布在熔化池1的底部，相邻两个底插电极5的夹角为60°；底插电极5形成的圆心与第二顶插电极4形成的圆心为同一圆心，底插电极5形成的圆的半径小于第二顶插电极4形成的圆的半径，任一底插电极5与相邻的第二顶插电极4的夹角为30°。

本实施例中所述底插电极5圆周分布在熔化池1的底部，为冷却澄清区的玻璃液温度均衡，并为玻璃电熔炉启动提供热量，同时底插电极5分布在顶插电极里圈，底插电极5与顶插电极相互作用，通过底插电极5弥补顶插电极形成的圆中部热量衰减的问题。

具体的，每组第一顶插电极3的两支电极之间的距离是电极本体直径的8-11倍。

具体的，第一顶插电极3、第二顶插电极4距离熔化池1池壁的距离是电极本体直径的5-8倍。电极直径根据电极表面积所承受电流密度≤1.2A/cm

本实施例中第一顶插电极3与第二顶插电极4与熔化池1的池壁距离远，电极产生的玻璃液循环流远离池壁、减少对池壁耐火材料的侵蚀。

本发明的使用过程如下：

首先，玻璃电熔炉运行时，通过电气控制系统输送功率到第一顶插电极3和第二顶插电极4，是玻璃电熔炉的主要热源。第一顶插电极3与第二顶插电极4与熔化池1的池壁距离远，电极产生的玻璃液循环流远离池壁、减少对池壁耐火材料的侵蚀；第一顶插电极3与第二顶插电极4均匀分布在熔化池1四周，通过顶插电极把电流输送到熔化池1四周，确保分布均匀，横向无功率分配死角，玻璃液熔化充分。第一顶插电极3比第二顶插电极4长250-300mm，在玻璃电熔炉熔化池1纵向也能确保功率均匀分配。这样熔化池1熔化区域的功率分配无死角，确保每个部位的玻璃液都能够充分的熔化。而玻璃液在电极热源带动下，会产生玻璃液循环液流，T型结构2有效的阻挡池壁部分俯冲的玻璃液，让这部分有质量缺陷的玻璃液继续回流到熔化区域继续熔化，如此次反复，质量达标的玻璃液进入冷却澄清区。底插电极5对进入冷却澄清区玻璃液进行温度补充，使玻璃液进入成型区域时，温度合适。

本实施例可实现日出料量60吨以上玻璃电熔炉玻璃液熔化不充分、结石及气泡等缺陷多的问题，目前实际应用过程中发现，本实施例可以应用于日出料量70吨玻璃电熔炉玻璃液的熔解，玻璃液温度均衡，熔解充分，有效推动玻璃电熔炉向更大吨位日出产玻璃液方向发展。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。