玻璃在高溫時是一種電導體。熔融玻璃液含有鹼金屬鈉、鉀離子，它具有導電性能。當電流通過時，會產生焦耳熱，若熱量足夠大，則可以用來熔化玻璃，這就是所謂“玻璃電熔”。
基本介紹
- 中文名：玻璃電熔
- 類別：一種電導體
- 性能：導電性能
- 用途：熔化玻璃
歷史,發展,
歷史
1902年，沃爾克(Voelker)獲準了一個基本專利，其內容是利用電流通過玻璃配合料產生的熱來熔化玻璃。隨著熔窯設計和電極的不斷改進和發展，這種電熔方法得到廣泛套用。1920～1925年，挪威的雷德(Raeder)使用石墨電極，成功地實現了玻璃的全電熔。1925年，瑞典的科尼利磯斯(Corneljus)用這種電熔窯生產琥珀色玻璃和綠色玻璃。該電熔窯採用薄層加料法，配合料浮在玻璃液表面。在電熔窯投產時，配以臨時性的爐蓋，當玻璃液位蓋過電極，便撤去爐蓋。所用的電極是大鐵塊，由於鐵電極使玻璃著色，所以這種熔窯只能用於熔化有色玻璃，效果頗好。當時可達到1.40kWh/kg玻璃，所以這種作業在電能價格低的地區是可行的。這種電熔窯有些一直運行到最近幾年。弗格森(Ferguson)在1932～1940年這一時期，採用“T”形電熔窯積極從事電熔的研究。
二戰以後人們開始對鉬電極感興趣，佩恩伯瑟(Penberthy)設計的電極系統使用鉬棒，1952年玻璃工業開始廣泛用於電助熔和全電熔。另一種是英國的格耳(Gell)和漢恩(Hann)於1956年提出的板狀鉬電極。
全世界至少有100座全電熔窯，規模從4t/d至120t/d。每年都要增加若干座，其規模在電助熔和全電熔這兩個方面都在擴展。
發展
近20年來，一種新概念即“混合熔化”，已日益受到重視。這種概念是：先在熔融的配合料內部通電加熱生產大約一半產量的玻璃，再在配合料上方用燃料加熱生產另一半產量的玻璃。其目的是要降低每噸玻璃所需熱量的總成本，與此同時仍保持如電熔窯玻璃那樣的質量。
另一項主要的新發展是用電熔窯熔化鉛晶質玻璃，供機器和手工生產高級餐具使用。大約在1964年棒狀氧化錫電極投入工業套用，而且為這種電極發明了性能良好的電接觸系統，為鉛玻璃電熔建立了良好的基礎。
第三項發展，是推廣了電加熱料道。有矽碳棒、矽鉬棒輻射電加熱料道、通路的電加熱、板狀和棒狀鉬電極電加熱料道、氧化錫電極電加熱料道、混合式電加熱料道、熱套法電加熱料道、料盆的電加熱八類典型的電加熱料道
第四項新發展是採用了“微型電熔窯”，用來生產優質玻璃，其熔化量可低到10kg/h。
第五項發展，是日益重視對環境污染的控制。從這方面來講，電熔工藝具有相當重要的意義。
電熔方法有許多突出的優點，熱效率可以高達80%～85%，節省能源，沒有污染，消除公害，改善勞動條件。熔制出的玻璃液成分均勻，產品質量高。生產過程便於實現自動化操作。因此，在國外玻璃電熔得到迅速的推廣。
已開發國家，玻璃電熔化已廣泛套用於光學玻璃、硼矽酸鹽玻璃、鉛玻璃、氟化物玻璃、瓶罐玻璃以及纖維玻璃的生產，其工藝已趨成熟。
