[發明專利]一種玻璃電熔爐用電極高溫侵蝕性的測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201410833331.3
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104807740A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 安利營;閆冬成;王麗紅;李俊鋒;張廣濤;田鵬
• 申請（專利權）人: 成都泰軼斯科技有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 王苑祥

技術領域

????本發明屬于玻璃制造領域，涉及玻璃電熔爐用電極的侵蝕性測試，具體的說是一種玻璃電熔爐用電極高溫侵蝕性的測試裝置及方法。

背景技術

????玻璃電熔窯爐由于其高效、高品質、污染少以及易于自動控制等特點，近年來在我國得到了快速發展。現有的電熔爐根據熔融玻璃離子的導電特性，把電極浸入玻璃液中，利用焦耳效應，在載體內部使電能變成熱能，實現對玻璃的熔制。玻璃電熔爐使用到中后期，因玻璃液的沖刷及氧化侵蝕，電極頂部變尖縮短，電極在玻璃液內的表面積變小，出現供電困難，從而造成熔化質量不穩定。而且當需要快速升溫時，也無法保證升溫速度和工作溫度。

電極作為玻璃電熔窯爐上最重要的材料之一，電極材料耐高溫玻璃液侵蝕性是考察其質量的一個重要指標，因此了解玻璃電熔電極材料的高溫侵蝕性能對玻璃窯爐設計、玻璃熔煉工藝等具有十分重要的意義。對于玻璃電極材料加持工作電壓下的耐高溫玻璃液侵蝕性測試沒有公開的報道，也沒有相關測試方法可依，因此目前迫切需要一種測試電極材料高溫侵蝕性的高可靠性測試裝置和方法。?

發明內容

為了測試玻璃電熔窯爐用電極耐高溫玻璃液的侵蝕性，本發明設計了一種測試裝置和測試方法，采用溫控的硅鉬棒加熱爐加熱玻璃液模擬電極熔融玻璃升溫的過程、借助旋轉底座實現玻璃液的均化、利用玻璃液電阻受溫度影響的原理實現電極材料在1200℃-1600℃溫度下抗高溫玻璃液侵蝕性的測量，結構簡單、實用方便、具有較高的可靠性和穩定性，填補了此類測量設備和測量方法的空白。

本發明的主要發明點是：采用溫控的硅鉬棒加熱爐加熱玻璃液模擬電極熔融玻璃升溫的過程、借助旋轉底座實現玻璃液的均化、利用玻璃液電阻受溫度影響的原理實現電極材料在1200℃-1600℃溫度下抗高溫玻璃液侵蝕性的測量，從而獲得電極材料在工作電壓下抗高溫玻璃液的侵蝕性能，便于正確估算電極的損耗，對玻璃窯爐設計、玻璃熔煉工藝等具有十分重要的意義；且本測試裝置和方法結構簡單、實用方便、具有較高的可靠性和穩定性，填補了此類測量設備和測量方法的空白。

本發明的技術方案是：一種玻璃電熔爐用電極高溫侵蝕性的測試裝置，結構中包括可控式預熱爐，關鍵在于：所述測試裝置中還包括設在預熱爐內的可升降調節的旋轉底座上、盛放玻璃液的坩堝，兩根待測電極借助于定位在電極上端的鉑金端子和導線連接在動力電源的輸出端口上，兩根待測電極定位在爐蓋上。

兩根待測電極穿過爐蓋插入坩堝中的侵蝕玻璃液中，每根待測電極位于爐蓋上的端頭設置有兩個接線端子，待測電極A與待測電極B的一組接線端子A1、B1間并聯電壓表組成電壓測量電路，另一組接線端子A2、B2間串聯電流表、開關和可實現變壓輸出的動力電源組成電流測量電路；通過溫控的硅鉬棒加熱爐加熱玻璃液模擬電極熔融玻璃升溫的過程，利用玻璃液電阻受溫度影響的原理，并借助電壓、電流測量電路實現電極材料在1200℃-1600℃溫度下抗高溫玻璃液侵蝕性的測量。

本發明還提供了一種玻璃電熔爐用電極高溫侵蝕性的測試方法，該方法基于以下測試裝置：在預熱爐內設置可升降調節的旋轉底座、旋轉底座上設置盛放玻璃液的坩堝，將兩根待測電極定位在爐蓋上、并借助于定位在待測電極上端的接線端子和導線連接在動力電源的輸出端口上，所述方法包括以下步驟：

a、組裝測試電路：在兩個待測電極之間分別并聯電壓表、串聯電流表；

b、測試：將預熱爐升溫至玻璃熔化溫度T₂，升高旋轉底座使待測電極插入玻璃液內30-40mm，在待測電極上加7-24V交流電壓，記錄電壓表和電流表的測量值U_T2和I_T2，計算出溫度T₂時玻璃液電阻R_T2=?U_T2/?I_T2；然后將預熱爐的爐溫調整至玻璃的工作點溫度T₁，在待測電極上加持220-380V交流電壓，分別記錄電壓表和電流表測量值U_T1、I_T1，計算出此時玻璃液電阻R_T1=?U_T1/I_T1，通過微調整爐溫使R_T1≈?R_T2，在此種狀態下保持所需的實驗時間t；

c、將旋轉底座降低，待測電極升至玻璃液液面以上，預熱爐自然降至室溫，取出待測電極，分別測量液面處厚度g2和液面下1/2處厚度h2，按照下式計算待測電極的高溫侵蝕量：