CN112608008A - 一种玻璃窑炉电极推进设备及推进方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃窑炉电极推进设备及推进方法，属于玻璃窑炉领域。一种玻璃窑炉电极推进设备及推进方法，包括支撑件，支撑件竖直固定设置，支撑件上设有电极推进件；电极推进件的末端设有刚性连接件；刚性连接件包括竖直部分，竖直部分背侧与电极推进件末端相连，竖直部分两端设有朝向一致的水平部分；刚性连接件的水平部分用于与水冷板相连，水冷板上设有电极砖。本发明的玻璃窑炉电极推进设备，刚性连接件由电极推进件驱动，驱动时，刚性连接件整体进行移动，有效避免了电极推进过程中倾斜的现象。
Description
技术领域
本发明属于玻璃窑炉领域，尤其是一种玻璃窑炉电极推进设备及推进方法。
背景技术
玻璃窑炉是融化玻璃原料的重要设备，目前主流的玻璃窑炉均采用燃气和电熔同步加热，随着电极加热技术的提高，电极加热已经逐渐成为玻璃窑炉加热的主要手段，电极砖分布在玻璃窑炉池壁周围的形式是常见的结构形式。电流从电极进入玻璃液中，会在玻璃窑炉内产生焦耳热，从而完成对玻璃液的加热。电极的初始安装位置在一定程度上决定了玻璃窑炉内部的温度。确定电极端面与两侧池壁间的位置关系是影响池壁侵蚀的重要因素，电极端面与池壁凸出或平齐更加有利池壁寿命的延长。通过模拟计算，从仿真结果来看电极砖的初始位置在一定程度上决定了玻璃窑炉的寿命，合理的电极尺寸和初始位置可增加窑炉的寿命30％，增加窑炉的服役时间。因此要对电极砖的位置进行初始最优化设定。
电极与高温玻璃液直接接触，随着窑炉的使用，电极会产生消耗，这样每对电极之间的间距将会增大。由于玻璃窑炉采用恒定电流加热模式，因此对电极进行推进才能确保电极正常工作，玻璃窑炉正常生产。
目前使用顶丝推进电极，如图1和图2所示，水冷板放置在电极尾部端面，顶丝分布在水冷板左右两侧。每次推进电极的时候先推电极下部顶丝，由于空间狭小，往往给操作带来很多不便，推电极的时候往往是先驱动一侧的顶丝让电极移动，这种方式容易让电极产生左右倾斜，从而会造成池炉工艺波动，进而给生产带了不利的影响。而且目前电极推进间隔周期长，一次推进量较大，在一定程度上加深了电极和池壁的侵蚀。
发明内容
本发明的目的在于克服玻璃窑炉电极推进设备推进过程中电极易产生倾斜的缺点，提供一种玻璃窑炉电极推进设备及推进方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种玻璃窑炉电极推进设备，包括支撑件，支撑件竖直固定设置，支撑件上设有电极推进件；
电极推进件的末端设有刚性连接件；
刚性连接件包括竖直部分，竖直部分背侧与电极推进件末端相连，竖直部分两端设有朝向一致的水平部分；
刚性连接件的水平部分用于与水冷板相连，水冷板上设有电极砖。
进一步的，竖直部分和水平部分均为空心长方体状。
进一步的，竖直部分和水平部分相连通。
进一步的，刚性连接件的水平管与水冷板焊接固定。
进一步的，电极推进件为蜗轮蜗杆推进器。
进一步的，所述蜗轮蜗杆推进器包括压盘，压盘的一端连接有涡轮轴，涡轮轴末端设有蜗轮蜗杆减速器，蜗轮蜗杆减速器与驱动手轮相连；
通过驱动手轮的正转或反转从而驱动涡轮轴的伸长或者缩短。
本发明的玻璃窑炉电极推进设备的推进方法，包括：
将池壁端面设在电极端面(前端，两者距离5-10mm，同时加长电极砖的规格，加长距离基于电极消耗数据计算所得，加长距离为15cm；
基于电极两端电压、电极推进间隔周期及窑炉高温区和窑炉低温区为电极推进作业设定临界条件；
所述窑炉高温区为池底热电偶温度由高到低排序位于前三的区域；
所述窑炉低温区为池底热电偶温度由高到低排序位于后三的区域。
进一步的，临界条件为：
当高温区电极电压升高幅度达到10v或者电极推进间隔周期达到30天开始电极推进作业。
进一步的，临界条件为：
低温区电极推进电压增加幅度达到10v或者电极推进间隔周期达到60天进行电极推进作业。
进一步的，当达到电极推进临界条件时，电极推进量为7-15mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的玻璃窑炉电极推进设备，刚性连接件的竖直部分两端的水平部分均固定水冷板上，水冷板的另一侧设有电极，刚性连接件由电极推进件驱动，驱动时，刚性连接件整体进行移动，两点式推进电极，有效避免了电极推进过程中倾斜的现象；电极推进件通过支撑件固定，有效保证了推进的精度和准确性。
进一步的，竖直部分和水平部分均为空心长方体状，在保证强度的前提下，减小了重量。
进一步的，电极推进件为蜗轮蜗杆推进器，此种方式传动精度高，作业空间大，操作便捷。
本发明的玻璃窑炉电极推进方法，由原来的一次作业周期较长，推进量大改为多次少量推进；另一方面，电极推进方式改为竖直两点推进方式进行；这种推进方法能够有效减少电极消耗，同时解决此前电极推进过程中左右偏移的问题。
附图说明
图1为电极安装俯视图；
图2为现有的电极推进装置的结构示意图；
图3为本发明的刚性连接件的结构图；
图4为本发明的电极推进件的结构示意图。
其中：01-电极端面；02-池壁端面；1-电极砖；2-水冷板；3-刚性连接件；4-支撑件；5-电极推进件；5-1-蜗杆轴；5-2-蜗轮蜗杆减速器；5-3-涡轮轴；5-4-压盘。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明基于对玻璃窑炉温度仿真的结果，将电极砖端面与池壁内侧设定了特定距离，并仿真计算池壁砖角的焦耳热，发现电极砖伸出的长度越长，池壁砖角的焦耳热角越小，池壁内侧及电极砖的温度的温度就越低，这样池壁及电极的侵蚀量就越少。该特征设定有利于降低电极砖的侵蚀和消耗，有利于提高窑炉寿命。这样窑炉的使用周期将会变长，对电极的消耗也会增加，因此加长了电极砖的尺寸规格。随着玻璃窑炉对电极的消耗，每对电极间的电压也在发生变化，当变为量到工艺数据值时，开始电极推进作业，在设定范围内每次电极推进量尽可能少量，从而减少对池炉内部环境的扰动。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，图1电极安装俯视图，池壁端面02设在电极端面01前端，两者距离x为5-10mm，同时对电极砖的规格进行了加长，加长距离y是根据电极消耗数据准备计算所得，y的距离设定为15cm。该加长长度的电极能够满足窑炉对电极的消耗，满足窑炉电极推进方法。
参见图2，图2为现有的电极推进装置的结构示意图，支撑件4竖直固定设置，支撑件4上间隔的设置有两个电极推进件5，电极推进件5的末端设有刚性连接件3，刚性连接件3上通过焊接竖直固定在水冷板2外侧端面，水冷板2上设有电极砖1；刚性连接件3采用规格为长500×80×8mm的不锈钢板件；电极推进件5采用M24的顶丝，螺母焊接在支撑件4上，当电极电压达到10v时，采用工具同时驱动上下两侧推动刚性连接件3前进10mm，完成电极推进作业。这种结构简单，便于安装，故障率极小，但是推进精度较差，且推进作业过程中操作空间较小，给推进作业带来不便。水冷板2具有两段特征，均采用无磁钢制作，水冷板2与电极砖表面紧密贴合；水冷板长度L1，h<L1<1.2h，其中，h为电极高度；水冷板2内部具有加强筋板和水流导向回路；水冷板2的中心轴线和电极砖中心轴线重合，并且通过连接件紧密固定在电极砖1上。刚性连接件3采用无磁钢制作，无磁钢抗拉强度大于450Mpa，屈服强度大于205Mpa；刚性连接件3的长度为L2，L2的长度范围为0.5h<L2<h，h为电极高度；刚性连接件3紧固在水冷板表面，并且与水冷板中心轴线重合，连接上下两段水冷板。支撑件4为刚性零件，采用无磁钢制作，竖直安装，支撑件4底部固定在池炉下部钢结构件上，且底部具有强筋板结构支撑件4上设定了安装定位，具备安装推进件5的特征。支撑件4安装定位位置分别与刚性连接件3上下两处平齐，具备可拆卸特征。电极推进件5为刚性件，具有两组，分别在支撑件5的上下两侧，电极推进件5中心轴线与刚性连接件3的中心轴线重合。并且电极推进件5与刚性连接件3完全接触，压紧刚性连接件3；电极推进件与刚性连接件接触部分采用陶瓷件制作，其余部分均采用金属材料制作，优选无磁钢。电极推进件5具备连续推进特性。
参见图3，图3为本发明的刚性连接件的结构图，刚性连接件3为不锈钢矩形管，规格60×60mm，刚性连接件3包括竖直管，竖直管两端分别设有水平管，竖直管和水平管均为空心长方体状，竖直管和水平管相连通。
参见图4，图4为本发明的电极推进件的结构示意图，电极推进件为蜗轮蜗杆推进器，蜗轮蜗杆推进器包括压盘5-4，压盘5-4的一端连接有涡轮轴5-3，涡轮轴5-3末端设有蜗轮蜗杆减速器5-2，蜗轮蜗杆减速器5-2与驱动手轮5-1相连；通过正转或者反转驱动手轮5-1从而驱动涡轮轴5-3的伸长或者缩短。
当推进电极作业间隔一个月左右推进高温区电极。间隔时间两个月推进低温区电极。推进过程中通过旋转蜗杆轴连接的驱动手轮，从而完成电极推进作业，此种方式传动精度高，作业空间大，操作便捷，但此种结构对设备的安装精度要求较高。
本发明的玻璃窑炉电极推进方法，电极推进设定了临界条件，分别根据电极两端电压和电极推进间隔周期来开展推电极作业；并且电极推进量分别根据窑炉高温区和低温区做了划分和设定。
电极推进作业优选条件如下：
当高温区电极电压升高幅度达到10v或者电极推进间隔周期达到30天开始电极推进作业；
当高温区电极使用达到40天以上，及时电压升高幅度没有达到10伏，依然进行电极推进作业。
当低温区电极推进电压增加幅度达到10伏，电极推进间隔周期达到60天进行电极推进作业。
当低温区电极电压达到电极推进周期达到70天提上，电极上升幅度不足10V，进行电极推进作业。
窑炉高温区，即池底热电偶温度高低分别位于前三的区域；
窑炉低温区，即池底热电偶温度高低排序分别位于后三的区域；
当达到电极推进临界条件时，使用电极推进设备推进电极，电极推进量为7-15mm。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃窑炉电极推进设备，其特征在于，包括支撑件(4)，支撑件(4)竖直固定设置，支撑件(4)上设有电极推进件(5)；
电极推进件(5)的末端设有刚性连接件(3)；
刚性连接件(3)包括竖直部分，竖直部分背侧与电极推进件(5)末端相连，竖直部分两端设有朝向一致的水平部分；
刚性连接件(3)的水平部分用于与水冷板(2)相连，水冷板(2)上设有电极砖(1)。
2.根据权利要求1所述的玻璃窑炉电极推进设备，其特征在于，竖直部分和水平部分均为空心长方体状。
3.根据权利要求2所述的玻璃窑炉电极推进设备，其特征在于，竖直部分和水平部分相连通。
4.根据权利要求1所述的玻璃窑炉电极推进设备，其特征在于，刚性连接件(3)的水平管与水冷板(2)焊接固定。
5.根据权利要求1所述的玻璃窑炉电极推进设备，其特征在于，电极推进件(5)为蜗轮蜗杆推进器。
6.根据权利要求5所述的玻璃窑炉电极推进设备，其特征在于，所述蜗轮蜗杆推进器包括压盘(5-4)，压盘(5-4)的一端连接有涡轮轴(5-3)，涡轮轴(5-3)末端设有蜗轮蜗杆减速器(5-2)，蜗轮蜗杆减速器(5-2)与驱动手轮(5-1)相连；
通过驱动手轮(5-1)的正转或反转从而驱动涡轮轴(5-3)的伸长或者缩短。
7.一种基于根据权利要求1-6任一项所述的玻璃窑炉电极推进设备的推进方法，其特征在于，包括：
将池壁端面(02)设在电极端面(01)前端，两者距离5-10mm，同时加长电极砖的规格，加长距离基于电极消耗数据计算所得，加长距离为15cm；
基于电极两端电压、电极推进间隔周期及窑炉高温区和窑炉低温区为电极推进作业设定临界条件；
所述窑炉高温区为池底热电偶温度由高到低排序位于前三的区域；
所述窑炉低温区为池底热电偶温度由高到低排序位于后三的区域。
8.根据权利要求7所述的玻璃窑炉电极推进设备的推进方法，其特征在于，临界条件为：
当高温区电极电压升高幅度达到10v或者电极推进间隔周期达到30天开始电极推进作业。
9.根据权利要求7所述的玻璃窑炉电极推进设备的推进方法，其特征在于，临界条件为：
低温区电极推进电压增加幅度达到10v或者电极推进间隔周期达到60天进行电极推进作业。
10.根据权利要求7所述的玻璃窑炉电极推进设备的推进方法，其特征在于，当达到电极推进临界条件时，电极推进量为7-15mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210406 |
|
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