一種用於熱頂窯爐的頂插電極的製作方法
2024-04-03 08:52:05
本發明涉及電熔玻璃窯爐技術領域，尤其涉及一種用於熱頂窯爐的頂插電極。
背景技術：
傳統玻璃窯爐均為冷頂結構，在冷頂窯爐上使用頂插電極已經是成熟技術，冷頂窯爐的頂插電極工作原理是將電極頭部直接浸入下部高溫熔體中實現加熱，熔體上部由冷態原料覆蓋以減少熱損失(即冷頂)，電極除前端加熱區域外的其餘部位採用長水套保護，且水套的一端需埋設在窯爐上部的粉狀原料中，從而防止電極氧化。頂插電極安裝方便，操作簡單，並可以避免因熔體下部耐材開孔(用於安裝電極)帶來的耐材燒穿漏料風險，且水套會帶走一定的熱量。一般情況下，玻璃窯爐均採用高電流密度的鉬電極加熱，但鉬電極在氧化性氣氛中380℃開始氧化，600℃時加速氧化，超過700℃時迅速氧化，氧化物主要為揮發性氣體，因此確保鉬電極的表面溫度小於380℃，或避免接觸氧化性氣氛，才能避免電極氧化。在電極外部採用水冷套保護既可以降低電極表面溫度，又可以減少電極與氧氣性氣體直接接觸。
伴隨電熔玻璃窯爐技術的發展，如採用熱態熔渣改性加工等，採用熱頂窯爐已經成為其他新產業的發展趨勢。雖然側插電極和底插電極能夠實現加熱功能，但需在熔體下部的耐材上開孔(即安裝電極)，且在電極與耐材之間需預留一定的空隙，從而會帶產生耐材燒穿漏料的風險，同時實施對鉬電極的防氧化保護與電極續進功能均有較大的難度。對任何窯爐而言，採用頂插鉬電極結構是最安全的加熱技術，但因熱頂窯爐中的空間溫度會超過1200℃以上，且無論火焰窯還是電熔窯的空間均會含有一定量的氧化性氣體，故採用頂插電極必須解決電極防氧化問題，同時減少頂插電極水套帶走的熱量，以防止空間溫度下降導致熔體表面結殼影響正常生產。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種用於熱頂窯爐的頂插電極，其具有的保護套結構取代傳統鉬電極的水冷套結構，能夠防止電極本體的氧化，且該頂插電極具有使用方便的優點。
為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：
一種用於熱頂窯爐的頂插電極，包括電極本體、保護套和密封部，所述保護套套在所述電極本體上，所述保護套的兩端開口和所述電極本體之間的間隙通過所述密封部密封，所述保護套和所述電極本體之間填充惰性氣體。
較佳的，所述電極本體包括鉬棒和不鏽鋼棒，所述鉬棒與所述不鏽鋼棒固定連接，且固定連接處位於所述保護套內。
進一步地，露出於所述保護套底端的所述鉬棒用於加熱玻璃熔渣，露出於所述保護套頂端的所述不鏽鋼棒設有一電極接線孔。
較佳的，所述密封部包括絕緣墊、絕緣密封罩和密封墊，所述保護套的頂端開口處和所述電極本體之間依次通過所述密封墊、絕緣密封罩來密封，所述保護套的底端開口處和所述電極本體之間通過所述絕緣墊來密封。
較佳的，當熔體為酸性物質，則所述保護套採用抗酸性材料；當熔體為鹼性物質，則所述保護套採用抗鹼性材料。
較佳的，所述頂插電極懸掛在窯爐頂部的耐火磚上。
本技術方案的有益技術效果是：
本發明取消傳統鉬電極的水冷套結構，並對高溫空間區域加裝保護套保護，並在保護套與電極本體之間的縫隙內填充惰性氣體，以杜絕鉬電極本體的氧化。在電極本體受到熔體長期侵蝕需要更換時，僅需將本頂插電極直接從窯爐頂部拔出更換即可。
附圖說明
圖1是本發明一實施例的頂插電極結構示意圖。
圖中，1-電極本體；2-絕緣墊；3-保護套；4-耐火磚；5-絕緣密封罩；6-電極接線孔；7-惰性氣體7；8-密封墊8。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。
請參考圖1，一種用於熱頂窯爐的頂插電極，包括電極本體1、保護套3和密封部，保護套3套在電極本體1上，保護套3的兩端開口和電極本體1之間的間隙通過密封部密封，保護套3和電極本體1之間填充惰性氣體7。惰性氣體7用以隔絕電極本體1與氧化性氣體直接接觸。
電極本體1包括鉬棒和不鏽鋼棒，鉬棒與不鏽鋼棒固定連接，且固定連接處位於保護套3內。露出於保護套3底端的鉬棒用於直接加熱玻璃熔渣，露出於保護套3頂端的不鏽鋼棒設有一電極接線孔。
密封部包括絕緣墊2、絕緣密封罩5和密封墊8，保護套3的頂端開口處和電極本體1之間依次通過密封墊8、絕緣密封罩5來密封，保護套3的底端開口處和電極本體1之間通過絕緣墊2來密封。
當熔體為酸性物質，則保護套3採用抗酸性材料；當熔體為鹼性物質，則保護套3採用抗鹼性材料。同時，保護套3需要根據熔體的特性選用具有防氧化和耐高溫材料。
頂插電極懸掛在窯爐頂部的耐火磚4上。
當電極本體1受到熔體長期侵蝕需要更換時，僅需將本頂插電極直接從窯爐頂部拔出更換即可。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。