硅碳棒电极与池壁砖之间的玻璃液流动
在二垂直硅碳棒电极之间即电力作用区间,玻璃液形成的对流称为内环流,而在硅碳棒电极与池壁砖之间的玻璃液流动称为外环流。
“冷态“模拟试验中,通过示踪显示能清楚地看到这两股液流,然而在实际运行的硅碳棒电熔炉中,液流的轨迹要复杂得多。形成玻璃流动的因素很多,主要液流如图4所示。温度较高的玻璃液向温度较低的区域流动,而较冷的玻璃液则由于静压的变化向热区回流,内环流内由于获得绝大部分能量,一方面使玻璃液沿硅碳棒电极表面朝液面上涌,然后向中心或较冷区域水平运动。另一方面由于热膨胀,中心膨服程度大于边缘区域,使中心液面微微向上拱起,玻璃液总重量未因温升而变化,故池底各处静压基本不变,此时产生一由中心向四周扩散的压力差,在压力差作用下玻璃液从中心向四周流去。这种液流首先从表面开始,遇到硅碳棒电极顶端上捅的液流又使它改变速度和方向,甚至折回。中心液流运动时其总重下降,使池底压差发生变化,池底四周玻璃液向中心流入。连续生产时,产生的作业流与环流方向互成角度,形成了适合于玻璃均化的螺旋状合流。
显然,垂直硅碳棒电极之间带电离子的激烈运动传递给玻璃液热能,而液流又自然地去降低沪内存在的温差。液面上部半烙融状的玻璃物料因混有砂粒,裹有气体,故比重较小且只能停留在上表层,其下部是那些虽有气泡但无砂粒的玻璃液,进入环流后,气泡逐步消除。当作业流过大时,合理的液流动态平衡会破坏。同样,硅碳棒电极使用功率超限时,料液会剧烈翻腾,产重侵蚀池墙。以上两种情况部分使玻璃制品出现“结石现象。
外环流的运动轨迹较简单。它也是沿着硅碳棒电极表面上升至顶部,然后转向池墙,继而沿着池壁向炉底流动,最后顺着池底向硅碳棒电极根部缓慢靠扰。一小部分随大股作业流进入流液洞,大部分又重新沿硅碳棒电极表面上升。外环流处于硅碳棒电极“背后,受焦耳热少,温度低,流动量较少5可d试验硅碳棒电熔炉转料十天后取外、内环流玻璃试样进行分析,结果表明,前者仍有转料前的成分而后者皆无。如果说内环流决定了玻璃熔制的质量,那么外环流对池墙影响颇大。http://www.zbqunqiang.cn/
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