2006年由承德华富工程公司设计安装的1.5吨和2吨搪瓷釉料全电熔炉相继投产，成功生产了搪瓷釉料玻璃，在设计和调试生产中有所收获，具体如下：
1  搪瓷釉料玻璃组成（质量分数）%：

玻璃液偏酸性，比重2.5kg/dm3。
2  全电熔炉结构
        由于搪瓷釉料玻璃的特性与钠钙玻璃、高硼玻璃特性的差别较大，如熔化温度低、电阻小等，所以在熔炉的熔制、澄清等部位采用了特殊结构。该炉由熔化池、流液洞、上升道、料道组成，具体如图所示：
 
        熔化池采用冷顶竖井式垂直熔化原理，将熔化过程集中。平面呈四边形，熔化体积视出料量大小而不同。熔化池又分为上部熔化和下部澄清两部分，深度的确定保证了玻璃液有足够长的熔化时间和澄清时间（与熔炉形状、电极种类、电极排布等有关）。外部采用全保温式结构，减少了玻璃液散热，节省了客户的投资成本。正常生产时，熔炉保持冷顶状态，减少玻璃液散热和配合料挥发。
        上升道属于保温、再澄清的过渡阶段。采用两支棒状钼电极平行放电，起保温、均化、搅拌作用。值得注意的是，高温下玻璃液电阻较低，应保持电极间距大于600mm为宜。
        产品的成型温度决定了料道的尺寸与加热方式（见第6条）。
3   各部材料的合理选用
        合理选用全电熔炉各部耐火材料来满足熔制工艺要求，直接影响到全电熔炉的寿命、玻璃质量、投资成本、客户利益等。常用耐火材料包括：电熔锆刚玉砖、烧结锆刚玉砖、莫来石、硅线石、高铝砖、粘土砖、熔融石英制品。
关键点：

1)、在熔化温度下，与玻璃液接触的耐火材料的电阻应大于玻璃液电阻；

2)、不同耐火材料间不发生接触反应；

3)、耐火材料在高温下，不与玻璃液发生反应；

4)、依据电炉侵蚀情况，在侵蚀严重部位用高耐侵蚀的材料，其他部位材料酌情选择。
        从全电熔炉使用情况看，一期工程比客户要求延长了3个月使用寿命，目前正在大修；二期工程使用寿命目前已经达到客户要求，因此材料的选择是否合理关系重大。
4   电极的选用、安装与保护
常见钼电极有两种形状：棒状、板状
棒电极：优点是长插深、可续进、易保护、适用范围广；
缺点是引起玻璃液较强对流、温度分布不均匀。
板电极：优点是玻璃液对流平稳、温度分布均匀、适用于小型电熔炉和供料道加热；
缺点是不可续进、难保护。
考虑到熔制工艺的要求、电极本身的特点、耐火材料的选用等因素，熔化部选用板状钼电极，澄清部选用棒状钼电极。
关键点：

1）板电极与钼棒连接部位，当电流密度过大或密封不严时都能导致钼棒蚀断；

2）板电极需要冷态安装，所以烤窑升温过程中对电极的保护极其重要；

3）板电极安装位置的确定。
烤窑时电极的保护：

1）可采用低熔点玻璃覆盖；

2）使用化学稳定的气体（如氮气）保护；

3）使用低熔点玻璃纤维布将要保护部分严密缠绕；
通过长期的使用发现，当设计窑炉使用寿命小于1年时，钼板电流密度可在1~1.2A/cm2；当设计窑炉使用寿命大于1年半时电流密度可在0.5~0.8 A/cm2范围内。

5   电气控制
        电熔炉采用隔离变压器供电，一次电压采用可控硅调压控制系统，主回路采用两个可控硅反并联加在变压器一次侧。可控硅触发电路采用宽脉冲移相触发，为使供电电源三相平衡，熔化池电极变压器采用斯考特连接变压器，避免了采用单相供电相间的干扰以及温度不均，使供电电源容易作到三相平衡。熔炉各部位采用恒流或恒温控制。
电熔炉熔化电气参数的确定
1． 熔化功率的确定
根据瓷釉料料质百分组成及其熔化特性，以及我公司多年研制开发电熔炉熔制经验，其熔化单耗大约为1.2KWh/Kg.D。
2． 电压电流的确定
板电极玻璃液电阻的确定
:R=K*ρ*L/S:　
Ｋ为经验系数采用钼板电极可取1.2。
ρ为玻璃液熔化温度下的平均电阻率(Ω.cm )
L为电极间导电距离( cm )
S为导电截面积( cm 2 )
结合炉体尺寸计算出电阻R(Ω)
据板电极电压计算公式U=√P*R
推算出正常运行可能的电压，电流参数。
考虑到起炉及停电降温等因素,变压器要留出予量,电流作出20％予量;电压作出30％予量
变压器技术参数: S=160KVA  副边电压2*65V/2*85V/2*95V三相干式抽头式斯考特变压器,副边电流 I=2*842A
实际的运行情况是起炉时82-85V;750A.正常运行 75V;700A出料量2吨。板电极的电流密度：0.77 A/ cm2。
6   生产中遇到的问题：
1）、料道硅碳棒使用周期太短。原因是玻璃液中含易挥发物F及B2O3，导致硅碳棒的加速老化，缩短其使用寿命。改进措施：（1）改进窑炉结构，避免挥发物接触硅碳棒；（2）对加热体进行隔离保护。二期电炉改进后，硅碳棒使用寿命明显延长，客户非常满意。
2）、熔化池中玻璃液面部位侵蚀严重。
7   侵蚀情况
该炉在使用一个炉龄后，池壁砖的侵蚀情况如图所示
        由于该炉出料量稳定，电气控制合理，熔化池采用板状钼电极，所以熔化池内玻璃液流相对稳定，对耐火砖的侵蚀十分均匀，未出现明显的沟壑状。针对该炉出现的问题，大修工程在窑炉结构及电气配制等方面做了有效更改，目前已经投产运行，料质良好。
8   总结
搪瓷釉料全电熔炉设计要素：炉型、耐火材料的选择、电极的选择安装与保护、电气控制。
搪瓷釉料全电熔炉使用关键：稳定的出料量、加热体的保护。
希望这些生产中的点滴经验对生产厂家和同行有所帮助。

 

 

                                                                                承德华富