电熔窑的发展

1902年，沃尔克(Voelker)获准了一个基本专利，其内容是利用电流通过玻璃配合料产生的热来熔化玻璃。人们发现玻璃在高温时是一种电导体，熔融玻璃液含有的碱金属钠、钾离子，具有导电性能，当电流通过时，会产生焦耳热，若热量足够大，就可以用来熔化玻璃，即用电熔窑来熔化玻璃。随着熔窑设计和电极的不断改进和发展，这种电熔方法得到广泛应用。随后挪威的一家公司使用石墨电极实现了玻璃的全电熔。瑞典的公司用这种电熔窑生产出了琥珀色玻璃和绿色玻璃。该电熔窑采用薄层加料法，配合料浮在玻璃液表面。在电熔窑投产时，配以临时性的炉盖，当玻璃液位盖过电极，便撤去炉盖。所用的电极是大铁块，由于铁电极使玻璃着色，所以这种熔窑只能用于熔化有色玻璃，效果颇好，当时可达到1.40kWh/kg玻璃，但是这种方式更适用于电能价格低的地区。

用火焰表面加热的玻璃池窑历史悠久，虽在长期使用过程中在结构上作了不少改进，但是仍存在如热效率低，窑体结构复杂，体积庞大，工作环境恶劣等一些严重缺点。而全电熔窑从使用效果看优点突出，表现为：炉型结构简单、占地面积小、控制平稳且易操作、并减少了原料中某些昂贵氧化物的飞散与挥发、噪声小、对环境的影响降低、熔化工艺稳定和产品质量提高等，这些都是燃料炉难以比拟的。

电熔窑的主要原理是以电能为热源。一般在窑膛侧壁、底部斜插、炉顶等位置安装碳化硅或二硅化钼电阻发热体，进行间接电阻辐射加热。有些熔制特殊玻璃的坩埚窑采用感应加热方式，靠在窑中及玻璃液中感应产生涡电流进行加热。池窑直接用窑内的玻璃液作发热电阻，可在玻璃液不同深度处布置多组和多层电极，使玻璃液发热，并通过调节耗电功率来控制温度制度。采用这种方式时，玻璃液面以上的空间温度很低（称冷炉顶），因而能量基本消耗于熔制玻璃和窑壁散热，没有烟气带走热量的损失和排放烟气时对环境的污染，热利用率高，并且无需设置燃烧系统和余热回收系统。全电池窑可自动控制，所需管理人员少，劳动条件好，缺点就是电力资源消耗大。适用于熔制难熔玻璃、易挥发玻璃和深色玻璃。大型电池窑生产瓶罐玻璃能力达到每天150t。

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