CS228227B1 - Method for direct heating ionic melt by alternating current passage - Google Patents
Method for direct heating ionic melt by alternating current passage Download PDFInfo
- Publication number
- CS228227B1 CS228227B1 CS747881A CS747881A CS228227B1 CS 228227 B1 CS228227 B1 CS 228227B1 CS 747881 A CS747881 A CS 747881A CS 747881 A CS747881 A CS 747881A CS 228227 B1 CS228227 B1 CS 228227B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- alternating current
- corrosion
- electrodes
- electrode
- direct heating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
Vynález popisuje způsob snížení úbytku kovových elektrod a zmenšení množství vylučovaného kovu z iontové taveniny, jakou je například sklovina, při přímém ohřevu průchodem střídavého elektrického proudu. Účinku se dosahuje tím, že obvyklá síťová frekvence proudu 50 Hz se sníží pod tuto hodnotu.The present invention provides a method for reducing loss metal electrodes and reduce the amount of secreted metal from an ionic melt such as for example, enamel, in direct heating by passage alternating current. Effect is achieved by having the usual network frequency 50 Hz current is reduced below this value.
Description
Vynález se týká způsobu přímého ohřevu iontové taveniny průchodem střídavého elektrického proudu a řeší problém úbytku elektrod a vyredukovávání kovů z taveniny při ohřevu.The present invention relates to a method of directly heating an ionic melt by passing an alternating current and solves the problem of electrode loss and reduction of metals from the melt during heating.
Při tavení skla se používá stále více elektrického ohřevu zaváděním střídavého proudu přímo do skloviny. K tomu slouží elektrody z různých kovových i keramických materiálů.As the glass melts, more and more electrical heating is used by introducing alternating current directly into the glass. Electrodes made of various metal and ceramic materials serve for this purpose.
V současná době je pro jeho výhodné vlastnosti používán nejvíce molybden. Při použití elektrod dochází ve větší nebo menší míře vždy k jejich korozi. Nejdůležitější roli při korozi kovových elektrod hraje oxidace jejich materiálu některými složkami skloviny, označovanými jako depolarizátory koroze. Nejdůležitšjšími depolarizátory koroze jsou kromě rozpuštěného kyslíku ze základních složek skloviny kysličník olovnatý, z čeřících a barvicích přísad kysličníky sírový, arsenitý a antimonitý. Korozní děje jsou značně urychlovány působením střídavého proudu procházejícího elektrodami. Střídavý proud může způsobit korozi i v případě, kdy k samovolné korozi nedochází, tj. sklovinn neobsahuje látky schopné oxidovat materiál elektrody.At present, molybdenum is used most for its advantageous properties. When electrodes are used to a greater or lesser extent, they always corrode. The most important role in the corrosion of metal electrodes is played by the oxidation of their material by some of the enamel components referred to as corrosion depolarizers. The most important corrosion depolarisers are, in addition to dissolved oxygen from the basic enamel components, lead oxide, sulfuric, arsenic and antimony oxides from clarifying and coloring agents. Corrosion processes are greatly accelerated by the action of alternating current passing through the electrodes. Alternating current can cause corrosion even when spontaneous corrosion does not occur, ie the enamel does not contain substances capable of oxidizing the electrode material.
Výsledkem korozní reakce je jednak úbytek cenného materiálu elektrody, který v kombinaci s mezikrystalickou korozí může vést i k lomu elektrody, jednak je skloviny znehodnocována reakčními produkty, zejména redukovanou formou depolarizétoru, která se objevuje často v jemně dispergované formě. Shromáždí-li se naopak vyredukovaný kov na dně pece, může to vést k sekundární korozi svislých elektrod. Korozní děj jako celek je tedy z technologického hlediska krajně nežádoucí a je snaha maximálně omezit jak oxidaci elektrod, tak i vylučování kovů ze skloviny.The result of the corrosion reaction is, on the one hand, the loss of valuable electrode material, which, in combination with intercrystalline corrosion, can also lead to the electrode fracture; Conversely, if the reduced metal collects at the bottom of the furnace, this may lead to secondary corrosion of the vertical electrodes. The corrosion process as a whole is therefore extremely undesirable from the technological point of view and the effort is to minimize both the oxidation of electrodes and the deposition of metals from the glass.
K tomu se kromě volby vhodného materiálu elektrod používá katodické ochrany elektrod, anodická ochrany elektrod nebo zvýšení frekvence střídavého proudu. Katodická ochrana elektrod, při níž se spojí chráněná elektroda se záporným pólem pomocného zdroje stejnosměrného proudu, je známa z US patentu č. 2 855 450. Tímto způsobem se sice potlačí oxidace kovového materiálu elektrody, ale vložené záporné napětí podporuje vylučování kovů z taveniny na elektrodě. Mimoto vyžaduje pomocný vnější zdroj stejnosměrného proudu, takže zařízení je složitější.For this purpose, in addition to selecting the appropriate electrode material, cathodic electrode protection, anodic electrode protection or an increase in AC frequency is used. Cathodic protection of the electrodes in which the protected electrode is coupled to the negative pole of the auxiliary direct current source is known from U.S. Pat. . In addition, it requires an auxiliary external DC power source, making the device more complex.
Anodické ochrana elektrod, kterou popisuje US patent č. 2 545 619, vyžaduje použití pomocné záporné elektrody. Kombinovaná ochrana elektrod, kterou popisuje US patent č. 3 530 221, využívá dvou druhů materiálů elektrod. Prvý kovový materiál odolává účinku kationtů a je polarizován záporně a druhý keramický materiál odolává účinku aniontů a je polarizován kladně. Využití tohoto postupu je omezeno vlastnostmi keramické elektrody, která nedo voluje pracovat za vyšších teplot a nelze použít tyčového tvaru elektrod. Navíc ani kombinovaný způsob ochrany nezamezuje vylučování kovů na kovové elektrodě.The anodic protection of the electrodes described in US Patent No. 2,545,619 requires the use of an auxiliary negative electrode. The combined electrode protection disclosed in U.S. Patent No. 3,530,221 utilizes two kinds of electrode materials. The first metal material resists the effect of cations and is polarized negatively, and the second ceramic material resists the effect of anions and is polarized positively. The use of this procedure is limited by the properties of the ceramic electrode, which does not allow operation at higher temperatures and the bar-shaped electrodes cannot be used. In addition, the combined method of protection does not prevent the formation of metals on the metal electrode.
Zlepšení tohoto kombinovaného postupu přináší čs. autorské osvědčení č. 178 528. Podstata postupu záleží ve vytvoření ochranné· vrstvy skloviny se zvýšeným elektrickým odporem v oko lí elektrody. Vytvořená vrstva brání jak oxidaci elektrody, tak elektrolytickému vylučování kovů. Nevýhodou postupu je nezbytnost zavedení záporného pólu pomocnou elektrodou do skloviny, mimo to je způsob určen pro tavení při použití nižších proudových hustot, zpravidla oImprovement of this combined procedure brings MS. No. 178,528. The essence of the process is to create a protective layer of glass with an increased electrical resistance in the electrode eye. The formed layer prevents both electrode oxidation and electrolytic deposition of metals. The disadvantage of the process is the necessity of introducing the negative pole with the auxiliary electrode into the glass, moreover, the method is designed for melting using lower current densities, usually
pod 0,5 A/cm .below 0.5 A / cm.
K omezení průvodních rušivých vlivů při přímém ohřevu iontových tavenin průchodem střídavého proudu doporučuje DE patent č. 1 019 804 používat proudu o vyšší frekvenci, jejíž hodnota je zpravidla několik kHz. Postup je energeticky náročný, nemalá část energie se ztrácí v generátorech proudu s vyšší frekvencí.In order to reduce the concomitant interference caused by direct heating of ion melts by passing alternating current, DE patent No. 1 019 804 recommends using a higher frequency current, the value of which is generally several kHz. The procedure is energy intensive, a considerable part of the energy is lost in current generators with higher frequency.
Dříve uvedené nedostatky omezuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do iontové taveniny se kovovými elektrodami zavádí střídavý elektrický proud o frekvenci nižší než 50 Hz. S výhodou se používá střídavý elektrický proud o frekvenci 5 až 45 Hz. Snížením frekvence k ohřevu používaného střídavého elektriclého proudu ae snižuje jak koroze kovových elektrod, tak vylučování kovů z taveniny.The aforementioned drawbacks are limited by the method of the invention, which consists in introducing an alternating current of less than 50 Hz into the ionic melt with metal electrodes. Preferably, an alternating current of 5 to 45 Hz is used. By reducing the frequency to heat the alternating current used, ee reduces both the corrosion of the metal electrodes and the deposition of metals from the melt.
228227!228227!
33
Další přednost způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že potřebný střídavý proud o nižší frekvenci lze získat za sílového proudu s vysokou účinností. Na připojených grafech je demonstrován vliv snížení frekvence na úbytek kovových elektrod v obrazech 1 a 3, na množství vyloučeného olova z taveniny v obrazech 2 a 4.A further advantage of the method according to the invention is that the required alternating current of lower frequency can be obtained with a high current with high efficiency. The attached graphs demonstrate the effect of frequency reduction on the loss of metal electrodes in Figures 1 and 3, and on the amount of melt deposited in Figures 2 and 4.
Na obr. 1 je graficky znázorněna velikost koroze kovových elektrod, měřená úbytkem jejich poloměru Δ Γ, na frekvenci f střídavého proudu. Výsledky byly naměřeny při tavení olovnaté skloviny při teplotě 1 350 °C a při použité proudové hustotě 1 A/cm1 2.Fig. 1 shows graphically the amount of corrosion of the metal electrodes, measured by the decrease of their radius Δ na, at the frequency f of alternating current. The results were measured by melting lead glass at 1350 ° C and at a current density of 1 A / cm 1 2 .
Na obr, 2 graficky znázorňuje množství vyloučeného olova £ v závislosti na frekvenci £ střídavého proudu. Výsledky byly naměřeny za stejných pracovních podmínek předešlého případu.In FIG. 2, it graphically depicts the amount of lead excreted as a function of the frequency of alternating current. The results were measured under the same working conditions of the previous case.
Na obr. 3*4 jsou graficky vyneseny výsledky měření, nalezené při tavení olovnaté skloviny proudem o proudové hustotě 0,5 A/cm^ při teplotě 1 350 °C, Na obr. 3 je znázorněna závislost úbytku elektrod Δρ na frekvenci f, na obr. 4 znázorňuje závislost množství vyloučeného olova na frekvenci f.Fig. 3 * 4 is a graphical representation of the measurement results found when melting lead glass with a current density of 0.5 A / cm 2 at 1350 ° C. Fig. 3 shows the dependence of electrode loss Δρ on frequency f, on Fig. 4 shows the dependence of lead excretion on frequency f.
Podstata a účinnost vynálezů je zřetelná z příkladů provedení, na které se vynález jinak neomezuje.The essence and effectiveness of the inventions is apparent from the examples, to which the invention is not limited.
PřikladlHe did
Do silně korozívní modelové skloviny o obsahu 21 % PbO, 14 % KgO a 65 % Si02 bez obsahu čeřiv, tavené při teplotě 1 400 °C, byl molybdenovými elektrodami zaváděn proud o hustoo tě 2 A/cm . Snížením frekvence z 55 Hz na 25 Hz se velikost koroze snížila o 40 %, množství vyloučeného olova o 28 %.A current of 2 A / cm was fed through molybdenum electrodes into the strongly corrosive model glass having a content of 21% PbO, 14% KgO, and 65% SiO 2 free of fins, melted at 1400 ° C. By reducing the frequency from 55 Hz to 25 Hz, corrosion was reduced by 40% and lead was reduced by 28%.
Příklad 2Example 2
Do silně korozívní, provozně vyráběné skloviny o syntetickém složení 58,78 % SiO2J 25,27 % PbO; 12,06 % K20; 1,75 % Na20; 1,5 % ZnOJ 0,2 % As2O3 a 0,435 % NiO, tavené při teplotě 1 350 °C, byl molybdenovými elektrodami jednofázově zaváděn střídavý proud o hustotě 1 A/cm2. Snížením frekvence z 52,5 na 18 Hz se velikost koroze snížila 3,4x, množství vyloučeného olov* 3,65x·For highly corrosive, process-made glass with a synthetic composition of 58.78% SiO 2 J 25.27% PbO; 12.06% K 2 0; 1.75% Na 2 0; 1.5% ZnOJ 0.2% As 2 O 3 and 0.435% NiO, melted at 1350 ° C, were fed through the molybdenum electrodes in a single phase alternating current at a density of 1 A / cm 2 . Reducing the frequency from 52.5 to 18 Hz reduced the corrosion rate by 3.4x, lead excretion * 3.65x ·
Př í k 1 a d 3Example 1 and d 3
Za stejných podmínek, jako v příkladě 2, ale při proudové hustotě 0,5 A/cm ae snížením frekvence z 50 na 10 Hz dosáhlo snížení koroze 3,3x · množatví vyloučeného olova ·· aníšilo 3,7x.Under the same conditions as in Example 2, but at a current density of 0.5 A / cm and reducing the frequency from 50 to 10 Hz, the corrosion reduction reached 3.3 times the amount of lead excreted and decreased 3.7 times.
Příklad 4Example 4
Do skloviny na výrobu TV baněk čeřené SbgO^ a tavené při teplotě 1 400 °C byl molybdenovými elektrodami zaváděn střídavý proud o proudové hustotě 1,5 A/cm2. Snížením frekvence z 52,5 na 14,5 Hz klesla koroze elektrod o 22 %. Frekvence 14,5 Hz představuje pro daný typ skloviny minimum koroze.Alternating current with a current density of 1.5 A / cm 2 was fed through molybdenum electrodes into the molten glass-melted glass melt at 1400 ° C. By reducing the frequency from 52.5 to 14.5 Hz, electrode corrosion decreased by 22%. A frequency of 14.5 Hz represents the minimum corrosion for a given type of glass.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS747881A CS228227B1 (en) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Method for direct heating ionic melt by alternating current passage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS747881A CS228227B1 (en) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Method for direct heating ionic melt by alternating current passage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS228227B1 true CS228227B1 (en) | 1984-05-14 |
Family
ID=5423991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS747881A CS228227B1 (en) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Method for direct heating ionic melt by alternating current passage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS228227B1 (en) |
-
1981
- 1981-10-13 CS CS747881A patent/CS228227B1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US400664A (en) | Process of reducing aluminium from its fluoride salts by electrolysis | |
US1795512A (en) | Process for the production of electrolytic deposits | |
US4875985A (en) | Method and appparatus for producing titanium | |
CS228227B1 (en) | Method for direct heating ionic melt by alternating current passage | |
US3984612A (en) | Method and apparatus for protection of metal heating electrodes of melting furnaces by DC current | |
US1913929A (en) | Process and furnace for remelting and fining crude metals | |
Zhuzian et al. | Studies on anode effect in molten salts electrolysis | |
JPH0257694A (en) | Production of praseodymium or praseodymium-containing alloy | |
US4964973A (en) | Method and apparatus for producing titanium | |
US4297132A (en) | Electroslag remelting method and flux composition | |
US2033172A (en) | Process for the manufacture of alloys containing boron | |
US3341437A (en) | Method of producing rare earth oxyfluoride | |
AU587822B2 (en) | Metal deposit prevention | |
JPH0713314B2 (en) | Method for producing rare earth metal and rare earth alloy | |
US400666A (en) | Process of electro lyzing crude salts of aluminium | |
US3565994A (en) | Electrode slag melting method | |
US3616318A (en) | Aluminum reduction cell and process | |
US2850443A (en) | Method of treating alloys | |
US2855450A (en) | Method for avoiding decomposition of melting vessels | |
JPH06172887A (en) | Production of aluminum alloy | |
US2521217A (en) | Electrolyzing indium oxide in fused caustic electrolyte | |
SU952981A1 (en) | Method for processing magnetic fraction converter matte | |
JPH03140490A (en) | Rare earth metal and production of rare earth alloy | |
EP0497410B1 (en) | Method for altering the concentration of a chemical element in liquid metal via an electrochemical way | |
WO2010003906A1 (en) | Process for the production of copper from sulphide compounds |