一种高温熔炉电极制造技术

本发明专利技术涉及一种高温熔炉电极，包括连接有供电装置的电极帽，所述电极帽内部设置有支撑芯，所述支撑芯上设置有冷却通道；所述支撑芯外壁上形成有内凹且连通的导流槽，并覆盖有金属箔，所述金属箔包括连接部及变形部，所述导流槽与所述金属箔的变形部之间被构造为所述冷却通道；所述变形部在所述冷却通道导通状态下发生变形，与所述电极帽内壁之间相抵接触。通过螺旋状导流槽覆盖金属箔的设计，通入冷却液时，金属箔鼓起与电极帽贴合，相较于传统的盘管式冷却管的设计，接触面积更大，极大的增加冷却效果；另外，金属箔鼓起对电极帽也起到了支撑作用，可降低电极帽的设计壁厚，节约材料成本，同时提高冷却效果。同时提高冷却效果。同时提高冷却效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高温熔炉电极


[0001]本专利技术涉及玻璃制造
，特别涉及一种高温熔炉电极。

技术介绍

[0002]电极是玻璃电熔炉中的关键设备，通过电极的通电对玻璃熔炉中玻璃溶液进行加热。传统中常用的电极有氧化锡电极、钼电极、石墨电极、ZnSe等，但在使用中会存在一些缺点，如钼电极石墨电极在高温下容易对玻璃造成染色，改变玻璃色泽；ZnSe电极会析出有害物质；氧化锡电极为陶瓷材料，成本高且运行困难，均不适用于大规模且要求较高的光学玻璃、医用玻璃等的生产制造。
[0003]目前在特种玻璃制造中多采用铂族金属电极，但是电极长时间在高温环境下使用，为保证使用寿命及质量，需要进行冷却。尤其是微晶玻璃等高端玻璃的澄清温度，超过1630℃，逼近铂族金属的熔点，在高温、还原性环境下，会造成铂族金属的腐蚀。进行冷却可降低铂族金属的温度，可以降低腐蚀，延长寿命。另外，温度越高，铂族金属电极的电阻率越大（图7中为部分铂族金属电阻率与温度的关系），电路中电极上分配的电压、功率就越大，相应的玻璃溶液上的分配的能量就减小，降低了玻璃溶液的加热效率，因此，降低铂金表面温度，能降低铂金分配的能量，提高玻璃液的加热效率。
[0004]现有的电极的冷却多采用水冷套，如专利一种硼硅玻璃熔炉电极水套（专利号CN201620716946.2）、一种高温熔炉用水冷电极（专利号CN201420130858.5）、玻璃熔炉电极（专利号CN89109768.6）等，所公开的水冷装置是设置在熔炉的外部或少部分伸入熔炉，因此对电极的冷却效果有限。现有市场上的部分空心电极，为保证电极的强度，会在内部设置支撑芯，支撑芯内开设冷却水道，冷却效果也有限；或者设置较大的壁厚，不仅冷却效果不佳还增加了使用成本。因此本专利技术进行了高温熔炉电极的设计，以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是：提供一种高温熔炉电极，以解决现有技术中玻璃熔炉电极冷却效果不佳或使用成本高等的问题。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种高温熔炉电极，包括连接有供电装置的电极帽，所述电极帽内部设置有支撑芯，所述支撑芯上设置有冷却通道；所述支撑芯外壁上形成有内凹且连通的导流槽，并覆盖有金属箔，所述金属箔包括连接部及变形部，所述导流槽与所述金属箔的变形部之间被构造为所述冷却通道；所述变形部在所述冷却通道非导通状态下与所述电极帽内壁之间形成预留间隙，并在所述冷却通道导通状态下发生变形，与所述电极帽内壁之间相抵接触。
[0007]优选的，所述连接部与所述导流槽的两侧的支撑芯外壁连接；所述变形部覆盖在导流槽处；所述金属箔与电极帽内壁接触面积随通入冷却通道的冷却液流量的增加而增加，所述导流槽为螺旋状。
[0008]优选的，所述支撑芯内设置有第一进液孔；所述导流槽上端向支撑芯内部开设有第二进液孔，所述第一进液孔与第二进液孔连接。
[0009]优选的，所述支撑芯内设置有第一出液孔，所述导流槽下端向支撑芯内部开设有第二出液孔，所述第一出液孔与第二出液孔连接。
[0010]优选的，所述支撑芯外壁上设置有让位槽，所述让位槽与导流槽路径方向相同；所述金属箔包覆在支撑芯上，并通过锻焊连接在导流槽和让位槽之间形成的凸起上。
[0011]优选的，所述导流槽边沿设置有台阶，所述金属箔连接在台阶上。
[0012]优选的，所述支撑芯的材质为铜基合金、镍基合金。
[0013]优选的，所述金属箔为铜箔、碳纳米膜。
[0014]优选的，导流槽有多处，对应的第一进液孔、第二进液孔、第一出液孔和第二出液孔也各设置多处。
[0015]优选的，所述电极帽的材质为铂金。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的优点是：（1）通过导流槽覆盖金属箔的设计，通入冷却液时，金属箔鼓起与电极帽贴合，导流槽为螺旋式的设计相较于传统的盘管式冷却管的设计，接触面积更大，极大的增加冷却效果；传统的铂金只能在1450
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1500℃的玻璃溶液中使用，本申请中的铂金熔炉中的使用温度可达到1600
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1680℃；（2）金属箔鼓起对电极帽也起到了支撑作用，增加电极的强度；因此，也可降低电极帽的设计壁厚，节约材料成本；（3）通过金属箔鼓起与电极帽贴合进行冷却，因此，在实际设计时，支撑芯的外径尺寸可以有较大的公差余量，降低了支撑芯的加工及安装的难度，进而降低了制造成本；如，铜箔鼓起为0.2~0.4mm，若以支撑芯与电极帽间隙0.1mm的标准来计算，支撑芯半径公差可达
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0.3mm~0.1mm；（4）支撑芯可重复使用，支撑芯和电极帽可以设计有足够的间距，在达到一定使用时间时，金属箔烧蚀，支撑芯可以无损拆解出来，再次焊接上金属箔就可以重复利用；而传统的支撑芯和电极帽为贴合的，长时间高温下使用后，无法再次利用，即使是陶瓷材料内芯，拆卸时也无可避免的损坏，因此，本设计极大的降低了成本；（5）通过多个导流槽的设计，由多个冷却通道共同进行冷却，冷却效果相互叠加，极大的提高冷却效率，也进一步提高了对电极帽的支撑强度；（6）适用范围广，可以通过控制冷却液的流速控制冷却效率，及通过控制流量控制金属箔与电极帽的接触面积，其接触面积在一定范围内会随流量的增大或减小而增大或减小，进而控制对电极帽的冷却能力，不仅能够适用高达1680℃的高温，还适用较低的熔炉温度使用。
附图说明
[0017]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术所述高温熔炉电极正视结构示意图；图2为本专利技术所述的支撑芯结构示意图;图3为实施例1中所述高温熔炉电极正视剖视结构示意图，且为未通入冷却液状
态；图4为图3中A处放大的结构示意图；图5为实施例1所述高温熔炉电极正视剖视结构示意图，且为通入冷却液的状态；图6为图5中B处放大的结构示意图；图7为实施例2中所述高温熔炉电极正视剖视结构示意图，且为未通冷却液状态；图8为图7中C处放大的结构示意图；图9为实施例2所述高温熔炉电极正视剖视结构示意图，且为冷却液通入时的状态；图10为图9中D处放大的结构示意图；图11为实施例3中所述高温熔炉电极正视剖视结构示意图，且为未通入冷却液状态；图12为图11中E处放大的结构示意图；图13为实施例3所述高温熔炉电极正视剖视结构示意图，且为冷却液通入的状态；图14为图13中F处放大的结构示意图；图15为部分铂族金属的电阻率与温度的关系示意表。
[0018]其中：电极帽1，支撑芯2，第一进液孔21，第二进液孔22，第一出液孔23，第二出液孔24，让位槽25，凸起251，冷却通道3，导流槽31，台阶311，金属箔32，连接部32a，变形部32b。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例，对本专利技术的内容做进一步的详细说明：
实施例
[0020]如图1
‑
6所示，一种高温熔炉电极，包括连接有供电装置（图中未画出）的电极帽1，电极帽1内部设置有支撑芯2，支撑芯2上设置有冷却通道3；支撑芯2外壁上形成有内凹且连通的导流槽31，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温熔炉电极，其特征在于，包括连接有供电装置的电极帽,所述电极帽内部设置有支撑芯，所述支撑芯上设置有冷却通道；所述支撑芯外壁上形成有内凹且连通的导流槽，并覆盖有金属箔，所述金属箔包括连接部及变形部，所述导流槽与所述金属箔的变形部之间被构造为所述冷却通道；所述变形部在所述冷却通道非导通状态下与所述电极帽内壁之间形成预留间隙，并在所述冷却通道导通状态下发生变形，与所述电极帽内壁之间相抵接触。2.根据权利要求1所述的一种高温熔炉电极，其特征在于：所述连接部与所述导流槽两侧的支撑芯的外壁连接；所述变形部覆盖在导流槽；所述金属箔与电极帽内壁接触面积随导通入冷却通道的冷却液流量的增加而增加。3.根据权利要求1所述的一种高温熔炉电极，其特征在于：所述支撑芯内设置有第一进液孔；所述导流槽上端向支撑芯内部开设有第二进液孔，所述第一进液孔与第二进液孔连接。4.根据权利要求3所述的一种高温熔炉电极，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：泓武科技材料苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：