3.1概述3.2电熔窑的优点3.3玻璃电熔原理3.4窑炉形状的选择3.5电极选型3.6供电与控制方式3.7电熔窑的设计1、电熔窑窑炉及设计(玻璃)3.1概述目前玻璃熔化炉仍以火焰窑(油、天然气、煤)为主,但一部分小型窑和特种玻璃炉已使用电熔技术。(1)国外发展情况:1905年法国试验石墨电极熔化窗玻璃,1907年首次取得专利。1920年挪威实现石墨电极熔化瓶罐玻璃。窑炉及设计(玻璃)电熔玻璃池窑窑炉及设计(玻璃)1925年瑞典曾试用纯铁作电极熔制琥珀色和绿色瓶罐玻璃。1932年费格森试制水冷钼电极。1942年康宁公司开始推广钼电极。最大全电熔玻璃日产240吨,采用自动仪表,微机控制和工业电视。基础材料和器件工业.如电熔锆刚玉砖和钼电极已达较高水平。窑炉及设计(玻璃)(2)国内发展情况20世纪80年代开始,从国外引进全电熔炉。北京603厂日本光学镜片炉大连玻璃器皿厂1983年英国KTG6吨铅玻璃炉上海器皿一厂1986年德国SORG6吨铅玻璃炉重庆北碚玻璃器皿厂1986年英国KTG铅玻璃炉西宁光明化工厂1988年日本山村硝子50吨钠钙炉昆明平板玻璃厂1988年英国KTG120吨平板炉沈阳、扬州、佛山、承德、蚌埠窑炉及设计(玻璃)国内自行研制电熔技术始于七十年代末贵州灯泡厂3吨钠钙玻璃炉1984年8月投产重庆北碚玻璃仪器总厂1吨硼硅玻璃电熔炉1984年10月投产上海玻璃器皿二厂0.5吨微晶玻璃电熔炉1984年11月投产浙江省椒江市3吨电熔炉1986年投产窑炉及设计(玻璃)3.2电熔窑的优点(1)热效率高:电熔窑电能在玻璃液内部变成热能,且玻璃液被配合料覆盖,周围散热可降到最低限度,且没有废气热损失。故热效率高,大型电熔窑(75-80)%,小型达60%。(火焰池窑效率为(25-30)%,小型窑10%。)窑炉及设计(玻璃)(2)适合熔制高质量玻璃:火焰池窑须具备稳定高温和改善均化对流。在电熔窑中靠窑结构、电极位置,调节电流,就易取得。熔制玻璃有很高的均一性。即使配料称量发生大误差,仍可继续作业。熔制钠钙玻璃可提高合格率(2-4)%,结石可降至0.3%。熔制乳白硼硅玻璃和铅玻璃可提高合格率约20%。窑炉及设计(玻璃)(3)适宜熔制含高挥发物组分(F、Pb、B、P等)玻璃和极深色颜色玻璃:火焰窑中火焰掠过液面,大量挥发物飞逸进入烟囱造成环境污染,且液面形成不同于下层的玻璃组成,不均一。而在电熔窑时挥发物遇冷料层即冷凝,料粉尘飞扬受到抑制,有利于玻璃组成稳定,澄清的玻液在作业部、供料道等温度较低区域挥发。因温度低,上部空间密闭,挥发量极少。可精确控制玻璃组成。窑炉及设计(玻璃)电熔节约不少含挥发物原料。熔乳浊玻璃,火焰窑氟化物损失(35-40)%,电熔窑(2-4.5)%。硼玻璃,火焰窑(6-10)%,电熔窑1%。铅玻璃可节约(10-20)%。电熔窑熔深颜色玻璃时,不存在火焰窑时的透热问题。玻液上下温差极小,有利熔化和澄清。熔高铁棕色玻璃,液层1200mm处与液面温差14℃,可保持颜色稳定。窑炉及设计(玻璃)(4)电熔窑构造简单,管理方便不需有关燃烧设备及蓄热、换热等装置。电极可在窑底加热、熔制能力较高,厂房小,小容量窑就可熔需要高温熔融的玻璃。易控制,更精确调节作业制度,大修时间短,停窑到重出玻璃只需10天。(5)避免环境污染作业环境好,没有喷嘴和燃烧噪音,没有碹顶和上部结构散热,环境温度不高及没有废气和配合料粉尘,是污染环境最小的熔制方法。窑炉及设计(玻璃)电熔窑主要熔制以下玻璃:(1)PbO21%,24%和30%的铅玻璃。(2)α=32×10-7硼玻璃。(3)盐水瓶、中性玻璃管。(4)12%B2O3玻璃纤维棉。(5)E玻璃。(6)光学玻璃。(7)乳白和深色器皿玻璃。窑炉及设计(玻璃)3.3玻璃电熔原理将电流通过电极引入玻璃液直接通电加热,两电极间玻液在交流电作用下产生焦耳热,达到熔化和调温目的.玻液导电性,主要是电荷通过离子迁移,网络结构碱金属离子结合最弱,是电流载体。石英玻璃和硼玻璃含少量碱离子导电性较差。窑炉及设计(玻璃)钠钙玻璃除离子数量外,离子强度和半径也影响导电性。与Na+相比,K+结合虽弱,但K+半径较大,迁移阻力大。Li+半径比Na+小,但Li+结合强,Li+迁移比Na+困难。Na+最有利于增加导电性。混合碱玻璃导电性最差。窑炉及设计(玻璃)导电性难易以电阻率ρ(Ω•cm)或...