了解和把握硅碳棒电极能量释放状况
可知,温度和组成的变化决定了熔制玻璃密度。经过高温区的玻璃液气泡少,密度大,无结石。但池深浅的话,玻璃液温度还来不及下降便进入流液洞。用长1二的铂锗套管硅碳棒测定出料量Q的硅碳棒电熔炉中心温度及用设置在出料量为a的全硅碳棒电熔炉池壁上长2B。二铂锗套管硅碳棒测定池壁的几处温度,结果如图a所不。
纵深方向的温度变化主要是由于翎硅碳棒电极电阻比玻璃液电阻小得多,电阻最小处通过最大的电流,一方面热玻璃自下而上流动,离开硅碳棒电极顶部的玻璃液温度很高,另一方面池底硅碳棒电极水冷且保温条件比四周差,因而摄度较低。温度从低到高又从高到低的纵向分布正是熔制工艺所要求的。为物料及液流的大致走向。
硅碳棒电极垂直布置一大优点是在烤炉时,将预先插入炉内那一段硅碳棒电极作为启动硅碳棒电极气见图句。当外加热能熔化炉底厚约30 om玻璃熟料时,便能通电使熔炉处于启动刀状态,从而大大缩短了烤炉时间,省去了起动硅碳棒电极及设备的费用,节省了大量的能源。但在使硅碳棒电极到位的几次推顶中,有一定的危险性,操作要求高,技术难度大。
垂直硅碳棒电极布置可根据不同情况和不同要求灵活多样地改变输配电方式,图6所示是其中一种。
从能量分布来看,硅碳棒电极周围能量释放最大。用单位时间内玻璃液单位体积所接受热量的热功率密度来表示能量的分布即式中厕—热功率密度。流经截面的电流通,泞一垂直于电流通过截面积m3,场—电阻率从式②不难发现,热功率密度与通过其体积截面的电流密度有关。硅碳棒电极将电能馈入玻璃液中,同它四周玻璃液体积相比,表面积最小,电流密度最大,假设垂直硅碳棒电极将能量以筒状(圆柱状)向外传递,那么离硅碳棒电极愈远,筒形表面积愈大,电流密度就愈小,能量亦愈低。式式中刀一电场强度Y/om。式中不叮一电能J, ff一电压y,It—电阻式吩丧示能量变化与二硅碳棒电极间电压梯度方向变化相对应,它的方向与取得最大方向导数相一致,即二硅碳棒电极垂直距离间具有最大的能量释放。
硅碳棒电极表面能量释放与硅碳棒电极之间玻璃液体所获得的能量,可用它们的功率密度之比表示式中硅碳棒电极表面功率密度气刀一垂直于二硅碳棒电极连线的熔池截面om,数,d—硅碳棒电极直径哑。Pg熔池中玻璃液导体的功率密度了—液面高度与硅碳棒电极高度之比,一硅碳棒电极对式(动中,K>1,若一对硅碳棒电极表面积与熔池横截面相差10倍的话,功率密度就高出10倍,而增加一对硅碳棒电极就能使其降低一半,从而使能量分布趋向均匀。通过对小型玻璃硅碳棒电熔炉冷气‘熟”模拟试验及长期实际观察可知:单根垂直硅碳棒电极能量释放较为理想的半径区域在34D4 mm之间,要求能量释放尽可能处在玻璃液所要求的位置上。了解和把握硅碳棒电极能量释放状况,有助于垂直硅碳棒电极合理布置,改善熔制工艺,建立理想的玻璃液流减少垂直硅碳棒电极自身的侵蚀及对耐火材料的热冲刷。http://www.zbqunqiang.cn/
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