JPH04342425A - 電極の保護方法 - Google Patents

電極の保護方法

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JPH04342425A
JPH04342425A JP14120591A JP14120591A JPH04342425A JP H04342425 A JPH04342425 A JP H04342425A JP 14120591 A JP14120591 A JP 14120591A JP 14120591 A JP14120591 A JP 14120591A JP H04342425 A JPH04342425 A JP H04342425A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
glass
protective cover
gap
molten glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14120591A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Asano
修 浅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication of JPH04342425A publication Critical patent/JPH04342425A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/167Means for preventing damage to equipment, e.g. by molten glass, hot gases, batches
    • C03B5/1672Use of materials therefor
    • C03B5/1675Platinum group metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
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    • C03B5/1672Use of materials therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス溶融炉で使用さ
れる電極の保護方法に関し、さらに詳細には作業槽にお
いて上方から溶融ガラスに浸漬される加熱電極の保護方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス溶融物中に電極を浸漬し、電極間
に通電して発生するジュール熱を熱源とする電気溶融法
は、古くから研究が進められ実用化されている。電極材
料としては、ガラス溶液に浸食されないこと、また若干
の浸食を受けてガラス溶液中に溶解した場合でもガラス
品質を損なうことの無いことなどが要求される。これら
の要求を満たして現在実際に使用されている電極材料に
は、モリブデン、白金、白金−ロジウム合金あるいは酸
化錫などがある。
【0003】上記した各電極は、高融点を有しガラス溶
液に対する浸食抵抗性も大きい。しかしながら、高温の
酸化雰囲気に曝されると容易に酸化され、昇華して消耗
してしまう欠点がある。
【0004】例えばモリブデン電極は、約600℃以上
の高温大気中に曝されると急速に酸化される。このため
、モリブデン電極を使用する場合には、炉壁の貫通孔付
近など空気中に露出した高温部に直接水を掛けて電極を
冷却する方法、あるいは電極の周囲に水冷ホルダを取り
付けて電極を冷却する方法により電極の保護がなされて
いる。
【0005】さらに、水冷ホルダと電極との空間を真空
にして電極の酸化を最小限に抑える方法も知られている
(例えば特開昭61−14142号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た冷却方式による電極の保護方法においては、ガラス溶
融物を加熱している電極の周辺部分をも必要以上に冷却
するため、溶融炉の熱効率が低下するという問題が生じ
る。
【0007】本発明は、上記した従来の問題点を解決す
るためになされたもので、電極の酸化や浸食を効果的に
防止できる電極の保護方法を提供することを目的とする
ものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ガラ
ス溶融炉の作業槽の天井壁を貫通して炉内の溶融ガラス
中に浸漬させた加熱電極の保護方法であって、前記溶融
ガラスに浸漬していない電極部分の表面を筒状に覆って
耐火物製の保護カバーを配置したことを特徴とする電極
の保護方法である。
【0009】本発明においては、電極と該電極表面を筒
状に覆う耐火物製の保護カバーとの間に間隙を設けると
ともに、前記保護カバーの上端を覆ってホルダーを嵌着
し、このホルダーの注入口から間隙に不活性ガスを流入
させることが好ましい。前記不活性ガスとしては、N2
、Arなどのガスを用いることができる。
【0010】また本発明においては、保護カバーの下端
縁を電極に突設された係止用つば上に位置させることが
好ましい。さらに本発明において、電極表面を覆う耐火
物製の保護カバーの材料は特に限定されないが、少なく
とも電気絶縁性のあること、また電極が加熱される高温
条件下において変化を生じないこと、すなわち耐熱性お
よび耐歪性を有する材料であることが必要であり、この
点、例えば低膨張ガラスやアルミナなどは好適な材料で
ある。
【0011】
【作用】本発明によれば、炉内の加熱電極のうち溶融ガ
ラスに浸漬していない部分の表面を耐火物製の保護カバ
ーで筒状に覆ったので、溶融ガラス中の揮発成分による
電極材料の酸化や浸食を抑えることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図1は、本発明を説明するための図であり、
ガラス溶融炉の作業槽の縦断面図である。
【0013】図1において、作業槽3の天井壁4の一部
には、炉内溶融ガラス5中に棒状の電極1を上方から垂
直に挿入するための透孔6が設けられている。電極1の
材料としては、モリブデン、白金、白金−ロジウム合金
あるいは酸化錫など従来公知のものを選定し得る。
【0014】また電極1の外側には、耐火物製の保護カ
バー2が電極1と同軸的に筒状に配置されている。そし
て前記保護カバー2で覆われた電極1が、前記天井壁4
の透孔6を貫通して作業槽3内に挿入されており、電極
1の下方部分は溶融ガラス5中に浸漬されている。
【0015】図2は、図1の要部拡大図であり、また図
3は図2のA−A線断面図である。図2において、電極
1と保護カバー2との間には間隙7が設けられ、前記保
護カバー2の上端を覆ってホルダー8が嵌着されている
。また該ホルダー8には、注入口9が形成されており、
注入口9には図示されないノズルが装着されて間隙7に
不活性ガスを連続的に供給することができる。
【0016】図4は、図2の電極1先端方向(図2の下
方向)からみた概略平面図であり、電極1および係止用
つば10以外の構成要素は省略してある。電極1に配設
される係止用つば10は、例えば図4(a)あるいは(
b)に示した形状のものを適用することができる。また
前記係止用つば10は、電極1と一体的に突出形成させ
ることもよく、あるいは別部材を電極1に溶着して形成
させてもよい。
【0017】ホルダー8の注入口9から間隙7に不活性
ガスを供給する場合には、係止用つば10を同図(a)
のような形状とすることが好ましい。上記形状とするこ
とにより、間隙7に流入される不活性ガスを保護カバー
2の下端縁から作業槽内に排出することができ、ガラス
揮発成分の間隙7への侵入を防止して電極保護を有効に
行なうことが可能である。
【0018】また、ホルダー8の注入口9から間隙7へ
供給される不活性ガスは、電極1を酸化雰囲気から保護
する役割を果たす。このため、前記不活性ガスの供給流
量は作業槽内の電極の周辺部分の温度を低下させない範
囲で適切に調整され、20℃換算でおよそ0.5〜3l
/minの範囲にするのが好ましい。上記した範囲以下
の流量では、係止用つば10の間から間隙7にガラス揮
発成分が侵入して電極1を浸食する虞がある。逆に上記
範囲以上の流量で供給した場合には、電極保護の効果は
上がるが不活性ガスが保護カバー2の下端縁から作業槽
内に大量に排出され、この結果作業槽内の温度を10℃
以上低下させてしまう。流入量を適正に調整することに
より、間隙7全体が適度に不活性ガスで覆われた状態と
なってガラス揮発成分の侵入を遮断でき、電極保護の効
果が向上する。
【0019】また、間隙7に不活性ガスを流入させない
場合には、係止用つば10を同図(b)に示す形状とす
ることが好ましい。上記形状とすることにより、ガラス
揮発成分の間隙7への侵入が防止されるとともに、間隙
7に存在する気体がほとんど移動しないため、間隙7に
おける電極材料の蒸気圧が飽和蒸気圧近くに保たれて揮
発が起こりにくくなる。
【0020】実施例1 係止用つばを突設させた白金製の棒状電極の外側面を、
その下端縁が前記係止用つば上に位置するようにアルミ
ナ製の保護カバーで筒状に覆った。そして、前記保護カ
バーで覆われた白金電極を作業槽の天井壁の透孔を貫通
して作業槽内に挿入した。
【0021】白金電極の下方部分が溶融ガラスに浸漬さ
れる際に、保護カバーが溶融ガラス表面に触れないよう
に、係止用つばを溶融ガラス表面から20mm程度上方
位置となるように調整した。
【0022】ガラス溶解槽内で粗溶解されたガラス素地
を作業槽へ導き、作業槽において白金電極とこれに電気
的に対向する白金電極間に通電し、ガラス温度を130
0℃に保って加熱溶融した。溶融ガラス中には、清澄剤
として酸化ヒ素を添加した。
【0023】通電加熱に伴い、溶融ガラス表面からガラ
ス成分としてヒ素が揮発した。そして揮発した蒸気が作
業槽内の天井壁近傍で冷却されて結露し、ガラス揮発成
分が保護カバー外周面全体にわたって付着した。
【0024】この白金電極を抜き出して表面状態を目視
で観察したところ、揮発成分による浸食はほとんど認め
られなかった。さらに白金の揮発量の測定を行なった。 その結果、電極表面からの白金の揮発量は単位面積当り
0.2μg/cm2・hであった。この揮発量は、保護
カバーを用いない場合の白金電極の単位面積当り揮発量
6.0μg/cm2・hに比較して1/30であり、本
実施例により白金電極材料の重量損失が低減したことが
確認された。
【0025】実施例2 実施例1と同様に、白金製の棒状電極の外側面をアルミ
ナ製の保護カバーで筒状に覆い、さらに前記保護カバー
の上端にホルダーを嵌着して、この白金電極を作業槽の
天井壁の透孔を貫通して作業槽内に挿入した。白金電極
間に通電し、ガラス温度を1300℃に保って加熱溶融
した。溶融ガラス中には、清澄剤として酸化ヒ素を添加
した。
【0026】そして白金電極間への通電加熱を行なうと
ともに、白金電極と電極表面を覆った保護カバーとの間
隙に、ホルダーの注入口から窒素ガスを20℃換算で1
l/minの流量で供給した。間隙へ供給された窒素ガ
スは、間隙を通過して保護カバーの下端縁と係止用つば
との隙間から作業槽内に排出された。
【0027】通電加熱に伴い、溶融ガラス素地表面から
揮発したヒ素が、作業槽内の天井壁近傍で冷却されて結
露し、保護カバー外周面全体に付着した。
【0028】この白金電極を抜き出して、表面状態を目
視で観察したところ、揮発成分による浸食は全く認めら
れなかった。さらに白金の揮発量の測定を行なったとこ
ろ、電極表面からの白金の揮発量は単位面積当り0.0
3μg/cm2・hであった。この揮発量は、保護カバ
ーを用いない場合の白金電極の単位面積当り揮発量6.
0μg/cm2・hに比較して1/200であり、さら
に実施例1の不活性ガスを間隙に流入させない場合に比
較しても約1/7であり、本実施例のごとく電極と保護
カバーとの間隙に不活性ガスを流量を適正に調整して流
入させた結果、重量損失がさらに大幅に低減することが
確認された。
【0029】
【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明の電極の保
護方法によれば、高温に曝される炉内の加熱電極のうち
溶融ガラスに浸漬されていない部分の表面に耐火物製の
保護カバーを同軸的に筒状に配置させるようにしたので
、酸化や浸食による電極材料の損耗を抑えることが可能
である。
【0030】また、前記保護カバーの下端縁を電極に突
設された係止用つば上に位置させるようにしたので、溶
融ガラス中の揮発成分が保護カバーの下端縁から電極と
の間隙に入り込んで電極材料を酸化や浸食することを防
止できる。さらに、保護カバーの上端を覆って嵌着され
たホルダーの注入口から電極と保護カバーとの間隙に不
活性ガスを流入させることにより、高温の酸化雰囲気の
侵入を遮断でき、電極材料の酸化や浸食をさらに効果的
に防止できる。
【0031】
【図面の簡単な説明】
【図1】    本発明の実施に好適なガラス溶融炉の
作業槽の縦断面図
【図2】    図1の要部拡大図
【図3】    図2のA−A線に沿う断面図
【図4】
    (a),(b)は、図2の電極先端方向からみ
た概略平面図
【符号の説明】
1    電極 2    保護カバー 3    作業槽 4    天井壁 5    溶融ガラス 6    透孔 7    間隙 8    ホルダー 9    注入口 10    係止用つば

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ガラス溶融炉の作業槽の天井壁を貫通
    して炉内の溶融ガラス中に浸漬させた加熱電極の保護方
    法であって、前記溶融ガラスに浸漬していない電極部分
    の表面を筒状に覆って耐火物製の保護カバーを配置させ
    たことを特徴とする電極の保護方法。
  2. 【請求項2】  電極と、保護カバーとの間に間隙を設
    けるとともに、前記保護カバーの上端を覆ってホルダー
    を嵌着し、該ホルダーの注入口から前記間隙に不活性ガ
    スを流入させる請求項1に記載の電極の保護方法。
JP14120591A 1991-05-17 1991-05-17 電極の保護方法 Pending JPH04342425A (ja)

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JP14120591A JPH04342425A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 電極の保護方法

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JP14120591A JPH04342425A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 電極の保護方法

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010168279A (ja) * 2003-10-10 2010-08-05 Nippon Electric Glass Co Ltd 無アルカリガラスの製造方法
CN102757166A (zh) * 2011-04-26 2012-10-31 康宁股份有限公司 用于玻璃电熔化的电极夹具
JP2016511739A (ja) * 2013-02-15 2016-04-21 コーニング インコーポレイテッド ジルコニア量の少ないディスプレイ品質ガラス板の大量生産
CN109133578A (zh) * 2018-08-08 2019-01-04 东旭科技集团有限公司 用于玻璃制造的加热装置及其制造方法、玻璃制造设备
KR20240035710A (ko) 2022-09-09 2024-03-18 에이지씨 가부시키가이샤 잔류 두께 측정 장치, 잔류 두께 측정 방법 및 유리 제조 방법

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