测定熔融炉中的电极长度制造技术

技术编号:18465211 阅读:24 留言:0更新日期:2018-07-18 15:36
本文提供了一种为用于熔化批料的设备指示电极长度的方法。所述方法包括使用第一温度传感器提供第一信号,所述第一信号指示沿着电极定位的第一温度测量点处的温度。使用第二温度传感器提供第二信号,所述第二信号指示沿着电极定位的第二温度测量点处的温度。基于第一信号和第二信号测定到达电极热面的电极长度。

Determination of the length of the electrode in a melting furnace

This paper provides a method for indicating electrode length for equipment used for melting batches. The method includes providing a first signal using a first temperature sensor indicating the temperature at the first temperature measurement point positioned along the electrode. A second temperature sensor is used to provide a second signal, and the second signal indicates the temperature at the second temperature measurement point positioned along the electrode. The electrode length of the electrode surface is measured based on the first signal and the second signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测定熔融炉中的电极长度本申请依据35U.S.C.§119要求2015年11月5日提交的序列号为62/251223的美国临时申请的优先权,本申请以其内容为基础,并通过参考将其全文纳入本文。背景领域本公开涉及用于熔化批料的方法和设备,更具体而言,涉及用于熔化批料的方法和设备以及在这些设备中使用电极中的温度信息来测定电极长度。
技术介绍
熔融炉可用于熔化多种批料,例如玻璃和金属批料。可将批料置于具有两个或更多个电极的容器中,通过在电极间施加电压来驱使电流通过批料,从而加热和熔化该批料。熔融炉的使用周期可取决于电极损耗。例如,在熔融处理过程中,电极会由于与熔融批料的接触而逐渐损耗。在某些时刻,电极可变得过短,并且可能危害炉子的安全运行。例如,如果在运行过程中电极的损耗超过预定点,则批料可与会污染该批料的炉组件接触。例如在玻璃熔体的情况下,这种接触可能将不希望的污染物和/或颜色引入玻璃熔体或最终玻璃产品中。而且,电极和/或炉中的任何孔洞还可能提供让批料泄漏的路径,这会危害炉子的运行安全。对熔炉寿命终止时间点的精确预测能够在保持运行安全的同时(通过避免炉子发生过早关停)显著节省成本。然而,在熔化作业过程中,可能无法直接观测或测量容器中的电极长度。此外,在运行过程中,多个变量可影响电极损耗速率,例如批料组成和/或运行温度,这会使对于电极损耗的预测变得复杂或者使得准确预测几乎是不可能的。因此,如果能够提供用于准确估计熔融炉中电极长度的方法,那将会是有利的,该方法能够延长熔融炉的运行时间,并且降低运行成本。而且,如果能够提供可使用指示电极长度的电极中的温度信息来熔化批料的设备,那将会是有利的。概述根据一种实施方式,提供了一种为用于熔化批料的设备指示电极长度的方法。所述方法包括使用第一温度传感器提供第一信号,所述第一信号指示沿着电极定位的第一温度测量点处的温度。使用第二温度传感器提供第二信号,所述第二信号指示沿着电极定位的第二温度测量点处的温度。基于第一信号和第二信号测定到达电极热面的电极长度。在另一种实施方式中,一种用于熔化批料的设备,所述设备包含容器和电极,所述电极位于容器中,且具有沿着电极热面与电极冷面之间的轴测得的电极长度。一种热长度测量组装件包含第一温度传感器,所述第一温度传感器排列和配置成提供指示沿着电极定位的第一温度测量点处的温度的第一信号。第二温度传感器排列和配置成提供指示沿着电极定位的第二温度测量点处的温度的第二信号。第一信号和第二信号用于测定电极长度。在另一种实施方式中,一种用于熔化批料的设备的热长度测量组装件包含温度传感器,所述温度传感器排列和配置成提供指示沿着电极定位的温度测量点处的温度的信号。测量模块包含接收指示温度测量点处温度的信号的处理器。测量模块包含可由处理器执行的逻辑,所述逻辑基于指示温度的信号来测定到达电极热面的电极长度。在以下的详细描述中给出了本文所描述的附加特征和优点,通过所作的描述,其中的部分特征和优点对于本领域的技术人员而言是显而易见的,或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所描述的实施方式而被认识。应理解,前面的一般性描述和以下的详细描述都描述了各种实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各种实施方式的进一步理解,附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各种实施方式,且与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。附图的简要说明参考附图阅读本专利技术的以下详细描述,可以更好地理解本专利技术的这些方面、特征和优点以及其他的方面、特征和优点,其中:图1是图示一种熔融炉(本文中也称为“熔化器”)的一种实施方式的垂直剖面的示意图;图2是图示用于图1熔融炉中的电极组装件和热长度测量组装件的示意图;图3是图示另一种电极组装件和热长度测量组装件逻辑的示意图;图4是图示多个电极块的组装体的示意图;以及图5是测定电极长度中所使用的热导率随温度而变化的示例图。详细描述本文提供了用于熔化批料的设备。这些设备包含容器和至少一个电极组装件,所述电极组装件设置在容器中且包含电极。温度传感器组装件包含在电极中提供的温度传感器,以提供已知温度处电极中的温度指示。可利用测量模块由温度指示信号、电极材料的热导率随电极材料而变化的信息以及对电极热面处温度的估计来确定电极热面的位置。如本文所用,术语“热面”是指熔融炉中最靠近批料或与批料接触的端面。术语“冷面”是指熔融炉中距离熔融材料最远的端面,其由于远离批料而通常具有比热面更低的温度。由于热面与冷面之间的温差,在电极上发生从热面向冷面的传热。下面参考图1对本公开的实施方式进行讨论,图1图示了一种用于熔化批料105的示例性炉子100。熔融炉100可包含容器110,在一些实施方式中,容器110可包含入口115和出口120。可经由入口115将批料105引入容器110中。随后,可利用任意合适的方法或它们的结合对批料进行加热并使其熔化,例如常规的熔化技术,例如通过与容器110的侧壁125和/或底部130接触来进行,可利用容器中的燃烧器(未图示)和/或通过与电极140接触来进行加热。熔化了的批料135可经由出口120流出容器110以进行进一步处理。本文所使用的术语“批料”及其变体表示前体组分的混合物,其经过熔化、反应和/或结合来形成最终所需的材料组合物。批料可包含例如玻璃前体材料或金属合金前体材料。可利用任何已知的用于结合前体材料的方法来制备和/或混合批料。例如,在某些非限制性的实施方式中,批料可包含前体颗粒的干燥或基本上干燥的混合物,例如不含任何溶剂或液体。在另一些实施方式中,批料可以是浆料的形式,例如是存在液体或溶剂的前体颗粒的混合物。根据各种实施方式,批料可包含玻璃前体材料,例如二氧化硅、氧化铝、各种附加的氧化物,例如氧化硼、氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化锶、氧化锡或氧化钛。例如,玻璃批料可以是二氧化硅和/或氧化铝以及一种或多种附加的氧化物的混合物。在各种实施方式中,玻璃批料包含约45~约95重量%(总计)的氧化铝和/或二氧化硅、以及约5~约55重量%(总计)的氧化硼、氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化锶、氧化锡和/或氧化钛中的至少一种氧化物。可按照任意合适的方法(例如常规玻璃和/或金属熔化技术)来熔化批料。例如,可将批料加入熔融容器中并加热至约1100℃至约1700℃范围内的温度,例如约1200℃至约1650℃、约1250℃至约1600℃、约1300℃至约1550℃、约1350℃至约1500℃、或约1400℃至约1450℃,包括它们之间的所有范围和子范围。在某些实施方式中,批料可在熔融容器中停留数分钟至数小时乃至数天更久,这取决于各种变量,例如运行温度和批料体积以及批料成分的粒径。例如,停留时间可在以下范围内:约30分钟至约3天、约1小时至约2天、约2小时至约1天、约3小时至约12小时、约4小时至约10小时、或约6小时至约8小时,包括它们之间的所有范围和子范围。在玻璃加工的情况中,熔融玻璃批料可随后经历各种附加的处理步骤,包括例如澄清以除去气泡、以及搅拌以使玻璃熔体均匀化。接着,可使用任意已知方法(例如熔合拉制、狭缝拉制和浮法技术)来对熔融玻璃进行处理,以例如生产玻璃带。随后,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种为用于熔化批料的设备指示电极长度的方法,所述方法包括:使用第一温度传感器提供第一信号,所述第一信号指示沿着所述电极定位的第一温度测量点处的温度;使用第二温度传感器提供第二信号,所述第二信号指示沿着所述电极定位的第二温度测量点处的温度;以及基于所述第一信号和所述第二信号测定到达所述电极的热面的电极长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.05 US 62/251,2231.一种为用于熔化批料的设备指示电极长度的方法,所述方法包括:使用第一温度传感器提供第一信号,所述第一信号指示沿着所述电极定位的第一温度测量点处的温度;使用第二温度传感器提供第二信号,所述第二信号指示沿着所述电极定位的第二温度测量点处的温度;以及基于所述第一信号和所述第二信号测定到达所述电极的热面的电极长度。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括测量模块,所述测量模块接收指示所述第一温度测量点处温度的所述第一信号和指示所述第二温度测量点处温度的所述第二信号,并且基于所述第一信号和所述第二信号测定到达所述电极的所述热面的电极长度。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述测量模块基于所述第一温度测量点和所述第二温度测量点的位置信息来测量到达所述电极的所述热面的电极长度。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述测量模块基于所述电极的所述热面处的温度信息来测量到达所述电极的所述热面的电极长度。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述测量模块基于形成电极的材料的热导率随温度而变化的信息来测量到达所述电极的所述热面的电极长度。6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括将所述第一温度测量点和所述第二温度测量点的位置信息输入所述测量模块的存储器中。7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:将所述第一温度传感器插入所述电极中,以限定所述第一温度测量点;以及将所述第二温度传感器插入所述电极中,以限定所述第二温度测量点。8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:使用第三温度传感器提供第三信号,所述第三信号指示沿着所述电极定位的第三温度测量点处的温度;以及基于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号测定到达所述电极的所述热面的电极长度。9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述第一信号和第二信号来测定到达所述电极的所述热面的电极长度的步骤使用形成所述电极的材料的热导率。10.一种用于熔化批料的设备,所述设备包含:容器;电极,所述电极位于所述容器中,且具有沿着所述电极的热面与冷面之间的轴测得的电极长度;以及热长度测量组装件,所述热长度测量组装件包含:第一温度传感器,所述第一温度传感器排列和配置成提供指示沿着所述电极定位的第一温度测...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·E·弗雷利W·B·马汀格力三世S·Y·波塔潘科
申请(专利权)人:康宁股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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