Способ выравнивания токов в электродных узлах стекловаренных печей

 

СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ ТОКОВ В ЭЛЕКТРОДНЫХ УЗЛАХ СТЕКЛОВАРЕННЫХ ПЕЧЕЙ путем перераспределения тока по токоподводам, отличающийс я тем, что, с целью повышения срока службы электродов, перераспределение тока по токоподводам осуществляют подогревом электродного узла 1ДО 700-1100°С,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5П С 03 В 5/027

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (21) 3422135/29-33 (22) 09.04.82 (46) 30.08,83. Snn. Ю 32 (72) Б. H. Прохоров, А. Т. Бражкина и Б. В. Цветников (71) Гусевский филиал Государственного научно-.исследовательского института стекла (53) 666.1.031.8(088.8) (56) 1. Патент США В 3524206, кл. 13-6, 1968, 2. Патент США М 3855412, 13-6, 1974 (прототип).

„.SU„„1038299 А (54)(57) СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ ТОКОВ

В ЭЛЕКТРОДНЫХ УЗЛАХ CTEIUIOBAPEHHbIX

ПЕЧЕИ путем перераспределения тока по токоподводам, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения срока службы электродов, перераспределение тока по токоподводам осуществляют подогревом электродного узла

1до 700- 1100 С

1038299

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности, к электрическим стекловаренным печам с керамическими электродами.

Используете в стекловарении электрические печи требуют большого количества керамических электродов из-за низкого значения допустимой плотности тока, вследствие чего на каждый токоподвод допускается ток в 50 A. Так как при электрической варке стекла используются токи порядка 500-1000 А, широко применяется параллельное соединение электродов, а каждый электрод имеет нес- i5 колько токопроводов.

Работа данных печей показывает, что на параллельнйх токоподвопах устанавливается неравномерное распределение токов, которое сопровождается сильным разогревом перегруженных токоподводов. Вследствие нагревания электрода при прохождении по нему электрического тока и уменьшения сопротивления электродного материала с ростом температуры разница токов быстро возрастает. Это приводит к тому, что электрический ток проводит только часть токоподводов, которые при этом сильно разогреваются сами и перекрывают проводящую область керамического электрода. В результате перегруженные токоподводы и части электродов быстро разрушаются и срок печи сокращается.

Извест ны способы выравнивания тока на электродах, заключающиеся в раздельной регулировке каждой пары электродов, для чего каждая пара подключается к отдельному источ- 40 нику питания f1 J.

Однако данный способ не исключает неравномерности нагрузки отдельных токоподводов в одном электроде.

Кроме того, этот способ неудобен д5 из-за необходимости большого числа регулируемых источников питания, что сильно усложняет эксплуатацию электрических печей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, где токи выравниваются путем их перераспределения между питающими кабелями, подключенными к отдельным электродам. Перераспределение токов осуществляется с помощью специальных трансформаторов, первичными обмотками которых являются токопроводящие кабели, а вторичные обмотки соединены последовательно друг с другом (2 Q.

Однако известный способ не обес- Ж печивает выравнивания токов в различных токоподводах одного электрода, так как все они подключены к одному кабелю., не дает равномерного распределения тока по материалу электрода, А5 что приводит к растрескиванию электрода. Кроме того, для достаточно полного выравнивания токов необходимы мощные трансформаторы, что приводит к увеличению массы электрооборудования, удорожанию стоимости установки и усложнению ее эксплуатации.

Цель изобретения — повышение срока службы электродов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе выравнивания токов в электродных узлах стеклова-: ренных печей путем перераспределения тока по токоподводам, перераспределение тока по токоподводам осуществляют подогревом электродного узла до 700 1100ос

П. р и м е р. В процессе работы электрической печи на параллельных токоподводах устанавливается неравномерное распределение токов — на одних токоподводах величины тока достигают 200 + 300 А (при среднем значении тока в 50 А), на других величины тока близки к нулю. При этом наиболее нагруженные части сильно разогреваются, благодаря чему сохраняют малое переходное сопротивление от токоподводов к стекломассе и большие токи, а ненагруженные токоподводы остывают ниже 600 С, их переходное сопротивление становится очень высоким и токи через них уменьшаются. С течением времени .разница токов возрастает.

Включают дополнительный подогрев электродных узлов (например, можно испольэовать электронагреватели, вставленные внутрь токоподводов), который способствует прежде всего разогреву остывших токоподводов, в результате чего их переходное сопротивление уменьшается и соответственно увеличивается ток через них.

Увеличение тока способствует выделению большой мощности в месте контакта и дальнейшему разогреву его.

Кроме того, увеличение токов на ненагруженных токоподводах идет за счет уменьшения их на перегруженных электродных узлах, благодаря чему последние остывают, что сопровожда-! ется дальнейшим уменьшением тока че рез них. Таким образом, происходит ,постепенное выравнивание токов, которое сохраняется затем до тех пор, пока имеется дополнительный подогрев.

После отключения подогрева неравномерность распределения токов восстанавливается.

Исследования предлагаемого способа на действующей электрической печи показывают, что мощности подогрева в 150-200 Вт оказывается достаточно для разогрева одного электродного узла до 1000 С в течение 20 мин.

Примерно за такое же время происходит и выравнивание токов на токопод1038299

Температура первого Температура второго Ток первого Ток второго ток оподв ода, С токоподвода, С токоподвода, A токоподвода, A

180

1050

450

115

1000

950

110

730

Составитель Т. Буклей

Редактор Н. Ковалева ТехредЖ.Кастелевич Корректор Г. Решетник

Заказ 6134/23 . Тираж 486

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ttO делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 водах. В дальнейшем мощность подогре-. ва, необходимого для сохранения достигнутого равновесия, может быть уменьшена до 100 Вт на один токоподврд. В таблице приведены экспериментальные результаты, полученные при испытании выравнивания токов на действующей электрической стекловарен1

Экспериментальные результаты показывают, что после отключения электроподогрева температура на подогреваемом токоподводе падает до 700 С и держится стабильно в течение нескольких дней при постоянной величи,не тока, проходящего через токоподвод. Иэ этого следует, что разогрев до 700-800 С является достаточным для возникновения процесса выравнивания токов. Однако в практике встре-30 чаются отдельные электродные узлы, .ной печи, где рассматривается два токоподвода. соседних электродов, однй из которых (первый) подогревается электронагревателем мощностью

200 Вт, а второй работает с перегрузкой. Даны температуры обоих токопод.водов и токи на них до подогрева (1), в процессе подогрева (2) и после подогрева (3 ) . требукжие разогрева до 1000"С. Сильный разогрев способствует и более быстрому выравниванию токов, и более строгому поддержанию равновесия, однако жаропрочность стальных токоподводов ограничивает степень дополнительного разогрева величиной 1100 ..

В результате достигаемого равномерного распределения токов токоподводы и электроды работаЮт при оптимальных нагрузках и срок службы их. увеличивается в 2,3 раза.