Electrode pour four à verre La présente invention a pour objet une élec trode pour four à verre comprenant un corps d'élec trode en une matière conductrice de l'électricité destiné à plonger dans la masse de verre en fusion et une tige de support creuse destinée à être par courue par un liquide de refroidissement, cette tige comprenant une enveloppe en une matière autre que le corps de l'électrode résistante à l'oxydation au contact de l'air,
et des moyens pour amener le courant électrique au corps de l'électrode.
Les matières susceptibles d'être utilisées pour la fabrication du corps de l'électrode sont peu nom breuses, car il est nécessaire qu'elles présentent une bonne conductibilité électrique, un point de fusion plus élevé que celui du verre traité, qu'elles n'en traînent pas la formation de bulles et qu'elles restent sans effet sur la coloration du verre. La matière qui convient le mieux est le molybdène qui présente toutefois l'inconvénient de s'oxyder rapidement à l'air aux températures élevées entrant en ligne de compte.
La tige de support de l'électrode, qui traverse la paroi du four, présente une partie extérieure à ce dernier qui se trouve à l'air libre. C'est pourquoi, dans les électrodes de ce type connues, l'enveloppe creuse de la tige comprend en général une partie antérieure en molybdène ou en une matière analogue résistant aux hautes températures et une partie posté rieure, en acier par exemple, résistant moins bien à la chaleur mais qui s'oxydent moins rapidement.
On constate de fréquentes ruptures de ces tiges d'électrode formées en acier et en molybdène.
La rupture se produit en général en un point très voisin de la jonction des deux parties de l'en veloppe et semble due à une corrosion se propageant de l'intérieur de l'enveloppe, à partir du point de jonction des deux métaux soumis an contact du liquide de refroidissement.
La présente invention vise à fournir une élec trode comprenant une tige et un corps en deux matières différentes dans laquelle la tige de support soit moins sujette à rupture.
L'électrode objet de l'invention est caractérisée en ce que le corps de l'électrode présente une partie en forme de manchon dans laquelle est enfilée une partie de l'enveloppe parcourue par le liquide de refroidissement et qui est destiné à isoler l'enveloppe du verre fondu, l'enveloppe étant montée sur ledit manchon de manière à assurer une bonne conduction thermique entre elle et le corps de l'électrode et étant conformée de manière à éviter tout contact du liquide de refroidissement avec le corps de l'élec trode.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'électrode objet de l'invention. La fig. 1 est une vue de face de l'électrode. Les fig. 2 et 3 sont des coupes, respectivement selon les lignes 2-2 et 3-3 de la fig. 1.
L'électrode représentée comprend un corps d'élec trode 26 destiné à plonger dans la masse de verre en fusion et une tige de support creuse 13 destinée à soutenir ce corps et qui sera enchâssée dans le mur réfractaire du four.
Le corps de l'électrode, décrit en détail dans le brevet No 337590, comprend essentiellement une plaque principale 10 et une plaque auxiliaire 23 placée en avant de la plaque 10. Ces deux plaques 10 et 23 sont montées sur une entretoise 11 elle- même fixée à la tige 13 par un doigt axial 16 qui présente une tête 16' retenant la plaque 11. Comme visible aux fig. 2 et 3, l'entretoise 11 repose axiale- ment sur un manchon 14 qui présente une emboîture dans laquelle est enfilée l'extrémité de la tige de support 13.
Les plaques 10 et 23, l'entretoise 11, le doigt 16, le manchon 14, des boulons 12 et 25 qui assurent la fixation des plaques 10 et 23 et des rondelles 28 placées sur les boulons 25 sont appelés à être en contact avec le verre fondu. Ils seront, par exemple, en molybdène, ce métal, bon conducteur de l'élec tricité, présentant un point de fusion supérieur à celui du verre, n'ayant pas d'effet sur sa coloration et ne provoquant pas la formation de bulles.
La tige 13 comprend une enveloppe 18 en acier. (Cette tige se trouve à l'air libre dans sa partie située à l'extrémité du four et il est nécessaire qu'elle résiste bien à l'oxydation au contact de l'air, ce qui n'est pas le cas du molybdène utilisé pour constituer le corps de l'électrode.) L'enveloppe 18 présente une partie d'extrémité 18' qui est enfilée dans le manchon 14 qui est des tiné à isoler l'enveloppe du verre fondu.
Cette partie d'extrémité 18' de l'enveloppe com prend un bossage central 17 percé d'un trou axial 17' dans lequel est logé le doigt de contact 16. Ce dernier présente un trou taraudé dans lequel est vissée l'extrémité filetée 22 d'une barre 15 qui tra verse axialement la tige 13. La barre 15, en cuivre par exemple, constitue un bouchon qui obture le trou du bossage 17 dans lequel elle sera, par exem ple, chassée et soudée.
Le pas de vis 22 de la barre 15 qui coopère avec celui du trou de l'axe 16 assure un bon contact électrique entre cet axe et ladite barre, l'ajus tage bloqué de l'axe 16 dans le trou de la plaque 11 assurant la transmission du courant à ladite plaque, à partir de laquelle il est transmis aux plaques 10 et 23 sans que la résistance électrique soit par trop élevée.
Un tube intérieur 19 dé'.imite dans l'enveloppe 18 deux canaux concentriques 20 et 21 destinés l'un à l'aller et l'autre au retour d'un liquide de refroi dissement (en général de l'eau). Ce tube 19 se pro longe jusque dans la partie 18' de l'enveloppe logée dans le manchon 14 et se termine légèrement en retrait de l'extrémité de l'enveloppe, laissant un pas sage annulaire 19' entre les canaux concentriques 20 et 21. Grâce à cette disposition, l'eau de refroi dissement circule effectivement dans la partie d'ex trémité de la tige emboîtée dans le manchon 14.
On remarquera que l'emboîture du manchon 14 et la partie d'extrémité 18 de la tige de l'enveloppe présentent des formes complémentaires, de sorte qu'une grande surface de contact est obtenue entre les deux pièces, ce qui assure une bonne conduction thermique entre l'enveloppe 18 de la tige de support et le corps de l'électrode. Grâce à la forme rentrante de l'enveloppe qui forme un joint étanche avec la barre 15, on évite également tout contact du liquide de refroidissement avec le corps de l'électrode en molybdène.
On élimine ainsi la source de corrasion que constitue un joint acier-molybdène au contact de l'eau.
Dans une variante, le bossage 17 de l'enveloppe peut être percé d'un trou borgne destiné à recevoir le doigt 16, la barre conductrice 15 étant fixée à l'extrémité intérieure du bossage sans être en contact direct avec ce doigt. On évite ainsi d'avoir à réaliser un joint étanche entre la barre et l'enveloppe. (Il est, par contre, nécessaire de prévoir des moyens pour assembler l'axe 16 à l'enveloppe, par un pas de vis par exemple.) Le corps de l'électrode destiné à être plongé dans le verre peut également être constitué en une autre matière que le molybdène, en tungstène par exemple, ou même, pour de petites électrodes, en platine.
The present invention relates to an electrode for a glass furnace comprising an electrode body made of an electrically conductive material intended to be immersed in the mass of molten glass and a hollow support rod intended to be run by a cooling liquid, this rod comprising a casing made of a material other than the body of the electrode resistant to oxidation in contact with air,
and means for supplying electric current to the body of the electrode.
The materials which can be used for the manufacture of the body of the electrode are few in number, since it is necessary that they have good electrical conductivity, a higher melting point than that of treated glass, that they do not 'do not result in the formation of bubbles and that they have no effect on the coloring of the glass. The most suitable material is molybdenum which, however, has the disadvantage of rapidly oxidizing in air at the high temperatures involved.
The electrode support rod, which passes through the wall of the furnace, has a part outside the latter which is in the open air. This is why, in known electrodes of this type, the hollow casing of the rod generally comprises a front part made of molybdenum or a similar material resistant to high temperatures and a rear part, made of steel for example, less resistant. well in heat but oxidize less quickly.
Frequent breaks are observed in these electrode rods formed from steel and molybdenum.
The rupture generally occurs at a point very close to the junction of the two parts of the casing and seems due to corrosion propagating from the inside of the casing, from the point of junction of the two metals subjected to an coolant contact.
The present invention aims to provide an electrode comprising a rod and a body in two different materials in which the support rod is less subject to breakage.
The electrode which is the subject of the invention is characterized in that the body of the electrode has a part in the form of a sleeve in which a part of the casing traversed by the cooling liquid is threaded and which is intended to isolate the casing of molten glass, the casing being mounted on said sleeve so as to ensure good thermal conduction between it and the body of the electrode and being shaped so as to avoid any contact of the cooling liquid with the body of the electric trode.
The drawing represents, by way of example, an embodiment of the electrode which is the subject of the invention. Fig. 1 is a front view of the electrode. Figs. 2 and 3 are sections, respectively along lines 2-2 and 3-3 of FIG. 1.
The electrode shown comprises an electrode body 26 intended to immerse in the mass of molten glass and a hollow support rod 13 intended to support this body and which will be embedded in the refractory wall of the furnace.
The body of the electrode, described in detail in Patent No. 337590, essentially comprises a main plate 10 and an auxiliary plate 23 placed in front of the plate 10. These two plates 10 and 23 are mounted on a spacer 11 itself. fixed to the rod 13 by an axial finger 16 which has a head 16 'retaining the plate 11. As can be seen in FIGS. 2 and 3, the spacer 11 rests axially on a sleeve 14 which has a socket into which the end of the support rod 13 is threaded.
The plates 10 and 23, the spacer 11, the finger 16, the sleeve 14, bolts 12 and 25 which secure the plates 10 and 23 and washers 28 placed on the bolts 25 are called upon to be in contact with the molten glass. They will be, for example, molybdenum, this metal, a good conductor of electricity, having a melting point higher than that of glass, having no effect on its coloring and not causing the formation of bubbles.
The rod 13 comprises a casing 18 made of steel. (This rod is located in the open air in its part located at the end of the furnace and it is necessary that it resists oxidation in contact with air, which is not the case with molybdenum used to constitute the body of the electrode.) The casing 18 has an end portion 18 'which is threaded into the sleeve 14 which is designed to insulate the casing from the molten glass.
This end part 18 ′ of the envelope com takes a central boss 17 pierced with an axial hole 17 ′ in which the contact finger 16 is housed. The latter has a tapped hole in which the threaded end 22 is screwed. a bar 15 which passes axially through the rod 13. The bar 15, made of copper for example, constitutes a plug which closes the hole in the boss 17 in which it will be, for example, driven out and welded.
The thread 22 of the bar 15 which cooperates with that of the hole in the pin 16 ensures good electrical contact between this pin and the said bar, the locked adjustment of the pin 16 in the hole of the plate 11 ensuring transmitting current to said plate, from which it is transmitted to plates 10 and 23 without the electrical resistance being too high.
An inner tube 19 de'.imit in the casing 18 two concentric channels 20 and 21 intended one for the outward and the other for the return of a cooling liquid (generally water). This tube 19 extends into the part 18 'of the casing housed in the sleeve 14 and ends slightly behind the end of the casing, leaving an annular step 19' between the concentric channels 20 and 21 Thanks to this arrangement, the cooling water effectively circulates in the end part of the rod fitted into the sleeve 14.
It will be noted that the socket of the sleeve 14 and the end part 18 of the rod of the casing have complementary shapes, so that a large contact surface is obtained between the two parts, which ensures good conduction. thermal between the casing 18 of the support rod and the body of the electrode. Thanks to the re-entrant shape of the casing which forms a tight seal with the bar 15, any contact of the cooling liquid with the body of the molybdenum electrode is also avoided.
This eliminates the source of corrosion that constitutes a steel-molybdenum seal in contact with water.
In a variant, the boss 17 of the casing can be pierced with a blind hole intended to receive the finger 16, the conductive bar 15 being fixed to the inner end of the boss without being in direct contact with this finger. This avoids having to make a tight seal between the bar and the casing. (On the other hand, it is necessary to provide means for assembling the pin 16 to the casing, by a screw thread for example.) The body of the electrode intended to be immersed in the glass can also be made of another material than molybdenum, tungsten for example, or even, for small electrodes, platinum.