DE1014292B

DE1014292B - Verfahren zur Vermeidung oder Verringerung der elektrolytischen Zersetzung von besonders beanspruchten Teilen eines Schmelzbehaelters

Info

Publication number: DE1014292B
Application number: DEJ8929A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Carsten Eden
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1954-07-20
Filing date: 1954-07-20
Publication date: 1957-08-22

Description

Verfahren zur Vermeidung oder Verringerung der elektrolytischen Zersetzung von besonders beanspruchten Teilen eines Schmelzbehälters Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vermeidung bzw. Verringerung der Zersetzung von besonders beanspruchten Teilen eines Schmelzbehälters. Insbesondere ist das Verfahren zum Schutz von Schmelzöfen für Glas anzuwenden.
Um die Wandungen von Schmelzbehältern vor einem Anfressen durch die zu schmelzenden Werkstofft zu schützen, hat man bereits vorgeschlagen, auf der Innenfläche der Wandung eine Schutzschicht dadurch zu erzeugen, daß man durch das Werkstoffbad einen elektrischen Strom hindurchschickt und hierbei die Innenwandung als Anode verwendet. Die Schutzschicht wird nach diesem bekannten Verfahren aus der Substanz des Schmelzbades selbst entnommen. Die so entstehende Haut, welche zwischen der Wandung -und dem Bald liegt, entzieht dadurch die Wandun g der unmittelbaren Einwirkung des Schmelzbades.
Die Erfindung beschreitet einen wesentlich einfacheren, grundsätzlich anderen Weg und geht von der Erkenntnis aus, daß infolge der in Schmelzbehältern stets herrschendensehrhohenTemperaturen immer eine weitgehende Dissoziier#ung des Schinelzgutes vorhanden ist -und daß wesentliche Teile eines Schmelzbehälters durch elektrolytische Zersetzung zers#,ört werden. Die zersetzende Wirkung rührt in ,erster Linie von den vorhandenen Anionen her und tritt in besonders schädlichem Maße auf bei hoher Sauerstoffionenkonzentration der Schmelze.
Durch die Erfindung wird die schädliche Wirkung der Anionen, insbesondere der Sauerstoffionen, in erheblichem Maße herabgesetzt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Vermeidung oder Verringerung der elektrolytischen Zersetzung von besonders beanspruchten Teilen eines Schmelzbehälters, insbesondere eines Schmelzofens für Glas, z. B. überläufen, Brückendurchflüssün, Schwimmern, Kanälen, Rührern, Feed-ern, Plungern, ist dadurch gekennzeichnet, daß diesen beanspruchten Teilen ein negatives elektrisches Gleichstrompotential gegenüber in das Schmelzbad eingeführten Anoden erteilt wird.
Die Schutzwirkung des Verfahrens nach der Erfindung erstreckt sich im wesentlichen auf die Teile eines Schmelzbehälters, die aus Metallen, z. B. Molybdän, oder aus Kohle, insbesondere Graphit, bestehen.
Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird erreicht, daß die Anionen von den besonders beanspruchten Teilen abgestoßen werden und ihre schädliche Wirkung nicht ausüben k5nnen.
Die Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens nach der Erfindung sind sehr vielseitig. Sind die zu schützenden Teile eines Schmelzbehälters a:us nichtleitendern Material, so "verden diese erfindungsgemäß mit einem elektrisch leitenden überzug versehen, beispielsweise metall- oder graphitverkleidtt.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung zum Schutz von Überläufen, Brückendurchflüssen, Schwimmern, Kanälen, Rührern, Feedern, Plungern u. dgl., soweit sie aus Metallen, Kohle oder Graphit bestehen oder mit diesen Stoff-en überzoge-n sind.
1-1.aildelt es sich um einen Schinelzofen, bei dem das Gut mittels joulescher Wärme beheizt wird, so wird gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung den in das zu schmelzende bzw. geschmolzene Gut eingeführten 1.-1eizelektroden ein negatives Gleichstrompotential erteilt. Hierbei wird dem üblichen Heizwechselstrom ein prozentual geringer Gleichstrom überlagert.
In allen Fällen werden in das Gut eine oder mehrere als Anode wirkende Elektroden zusätzlich eingeführt. Diese Anoden werden zweckmäßig aus Materialien hergestellt, die gegenOxydationmöglichst unempfindlich sind, beispielsweise ans Platin bzw. den Platininetallen oder deren Legierungen. Es sind aber auch Elektroden ans einem Halbleitermaterial, z. B. aus Zirkonoxyd, geeignet.
In der Zeichnung sind schematische Ausführungsbeispiele von SchmeIzöfen dargestellt, bei welchen das Verfahren gemäß der Erfindung Anwendung gefunden liat. Es zeigt Fig. 1. einenelektrischen Schmelzofen in Dra-ufsicht sowie die Schaltung, welche zur Beheizung und zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erforderlich ist, Fig. 2 einen Schmelzofen entsprechend Fig. 1 mit ein-er anderen Ausbildung der Anoden, Fig. 3 einen Schmelzofen gemäß Fig. 1 und 2 mit einer anderen Anordnung der Anode.
In dem Schmelzofen mit der Wandung 1 (Fig. 1) sind die Heizelektroden 2 und 2a seitlich durch die Wandung in das Schmelzgut A hineingeführt. Die E lektroden 2 und 2 a werden gespeist von der Wechselstromquelle 5.
Gemäß der Erfindung sind nun in das Bad zusätzlich-e Elektroden. 3 und 3a eingeführt und mit den positiven Polen zweier Gleichspannungsquellen 4 und 4a verbunden.
Die negativen Pole dieser Gleichspannungsquellen liegen an den Heizelektroden 2 und 2 a, so daß dem 1-Itizwechselstrom ein Gleichstrom überlagert ist. Infolge der negativen Aufladung der Elektroden 2 und 2a gegenüber den als Anoden. wirkenden Elek- troden 3 und 3a werden die Anionen des Schmelzbades von diesen ferngehalten und können ihre schädliche Wirkung nicht ausüben.
Der Verschleiß der Heizelektroden ist daher durch Anwendung der Erfindung äußerst gering. Zusätzlich wird der Vorteil erreicht, daß das Schmelzbad selbst nicht durch Stoffe, welche von der Zersetzung der Elektroden herrühren, verunreinigt wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bestehen die Anoden 3 und 3a aus Platinblech oder auch aus einem keramischen Rohr oder Stab, der mit Platin überzogen ist.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 zeigt Elektroden 3 und 3a aus einem Material, welches im Bereich der Schmelztemperatur einen Halbleiter darstellt, z. B. aus Zirkonoxyd. Die Zusatzelektroden können bei dieser Anordnung sowohl als Stab wie als Rohr, Platte oder auch als Wandungsstein, z. B. Wannenstein, ausgebildet sein.
Gemäß Fig. 3 ist eine einzige zwischen den Heizelektroden 2 und 2a angeordnete Zusatzelektrode 3 vorgesehen. Mittels der Siebglieder 6 und 6a wird die Gleichstromquelle4 wechselstromfrei gehalten.

Claims

PATEN TA NS PB ÜC 11 F-# 1. Verfahren zur Vermeidung oder Verringerung der elektrolytischen Zersetzung von besonders beanspruchten Teilen eines Schmelzbehälters, insbesondere eines Schmelzofens für Glas, z. B. Überläufen, Brückendurchflüssen, Schwimmern, Kanälen, Rührern, Feedern, Plungern, dadurch ge- kennzeichnet, daß diesen beanspruchten Teilen ein negatives elektrisches Gleichstrompotential gegenüber in das Schmelzbad eingeführten Anoden erteilt wird.
2. Verfahren nach Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu schützenden Teile auf den dem Schmelzgut zugekehrten Flächen mit einem elektrisch leitenden überzug versehen, beispiels-,.v..eis-e nietall- odergraphitverkleidet werden. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den in das zu schmelzende bzw. geschmolzene Gut eingeführten Heizelektroden eines durch joulesche Wärnie beheizten Schmelzbehälters ein negatives Gleichstrompotential erteilt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 803 922; französische Patentschrift Nr. 982 980.