鉬電極加熱技術是近幾年在玻璃熔煉中開始廣泛使用的一種新型加熱技術。這個技術的基本原理是可控矽交流調壓，經過降壓變壓器給鉬電極加上低電壓和大電流。玻璃熔煉中對鉬電極加熱進行了測試以及實際運用生產中，有下面六點的優點：

1.節約鉬能源。采用鉬電極加熱技術的總加熱功率只是矽碳棒加熱所需的一半，因此能夠把能源的費用進口量降到最低；

2.鉬電極加熱安全且可靠。鉬電極加熱技術是將電極電壓和電源隔離開的；

3.調節性能優，料溫基本上是穩定的；

4.全部把煤氣噴嘴設置取消，進而就減少了噪音、空氣汙染，同時還能夠改善勞動條件。

5.投資少，後期維護較為便捷，資金投入相對少。

6.解決了地域限制。避免在某些地區因為煤氣、油料不足無法生產的元素，而電能保證的地區便可以廣泛使用此種加熱技術。

目前實際運用在生產中的鉬電極主要是棒狀和板狀兩種電極。棒狀鉬電極能夠進行熱裝，而板狀鉬電極則是在常溫下安裝。由於鉬電極在玻璃熔煉中達到一定溫度時，會被氧化。所以無論你使用何種鉬電極都要注意采取必須的保護措施，防止鉬電極的損壞。

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玻璃熔煉中鉬電極的電流密度

玻璃熔煉中鉬電極電流密度是影響其使用壽命的因素之一，合理選擇鉬電極的臨界電流密度正確使用鉬電極，加長鉬電極的使用壽命。鉬電極在熔煉中同時受到電、高溫和腐蝕介紹的綜合作用，化學腐蝕和電化學腐蝕是難以避免的。實踐得知，在同樣的玻璃液中，電極的腐蝕速率和電流密度密切相關。

電流密度較低時，鉬電極的溫度低於玻璃液的高度，隨著電流密度的增高，電極的溫度達到甚至超過玻璃液溫差。若是定量檢測鉬電極在中堿玻璃中的腐蝕速率與溫度的關系，則會發現，溫度越高，腐蝕速率也就越大。綜合各種研究實踐結果，可以判斷出，一旦電流密度增加，電極區的溫度上升，就會影響電極的化學反應進程，並且改變電極區玻璃的流動狀態，最後便是鉬電極的快速腐蝕。

根據實驗以及大量的生產實踐證明，鉬電極溫度與電流密度成正比，其臨界電流密度值可以采用0.4—0.7A/cm2。在這樣的的電流密度下，8-10mm厚的鉬電極能夠工作2年多。鉬電極的最大允許電流密度約為2-3A/cm2，為了使鉬電極的侵蝕越少，若是無堿玻璃，電流的負載要更小。當電流密度小於1.00A/cm2時，鉬電極能夠較好對抗玻璃液的侵蝕，反之，大於1.00A/cm2時，侵蝕速度自然加快，而且，鉬電極和玻璃液界面上將產生氣泡。

玻璃熔煉中鉬電極的電流密度合理運用就可以達到正確使用鉬電極的目的之一。

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玻璃熔煉中電極冷卻水套對鉬電極的作用

金屬鉬的耐熱性能特別好，可以承受2600℃的溫度，屬於難熔金屬，也被應用於玻璃熔煉中作為電極使用，但溫度升到600℃時，鉬電極氧化加劇。因此為了保護鉬電極不會快速被氧化，必須采用電極冷卻水套裝置，否則將影響熔煉工作的正常運行。

電極冷卻水套的主要作用如下：

1.把鉬電極安全妥當地安裝在熔爐的耐火材料上；

2.保證暴露在空氣中的鉬電極溫度冷卻到400℃以下；

3.防止加熱過程中，隨著溫度上升，鉬電極插入部分的耐火材料溫度超高，局部損壞耐火材料。

電極冷卻水套的結構有間接水冷卻保護套、直接水冷卻保護套、快速封存水冷卻保護套，逐步形成了目前玻璃熔煉中所用的電極冷卻水套。在實際使用中，電極冷卻水套已經達到以下目標：

1.不會對周圍玻璃液和耐火材料產生危害；

2.極少吸收玻璃液和耐火材料的熱量；

3.電極冷卻水套以及其冷卻系統簡單，操作方便，不用經常維修；

4.方便鉬電極快速向爐內推進工作。

作用在電極上的電極冷卻水套的水需要經過軟化，使水質可以達到玻璃熔煉的用水標准。並且從長遠的可持續利用來說，我們應該節省冷卻水的用量，盡量使用循環水系統。玻璃熔煉中電極冷卻水套對鉬電極的作用甚好，我們要加以推廣使用，保護鉬電極。

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玻璃熔煉中棒狀鉬電極的推進

隨著棒狀鉬電極的損耗，要注意逐漸把電極推進玻璃熔煉爐內。具體有以下步驟參考：

1.切斷電源，把工作中斷，拆除電極鋼棒和鋁排連接處的固定螺栓；

2.記得做好電極推進長度的標記，這樣可以准確地推到工作的位置，避免不必要的時間和精力浪費；

3.騰出操作空間，可以拆下不涉及操作的風管；

4.提前安裝好推進所需工具，比如千斤頂之類的，並且要保證頂進軸線與電極的軸線一致；

5.把冷卻水停止十分鐘左右，同時需要觀看水套的狀態，當電極處的冷玻璃與電極水套熔化後，就能夠推進。也可以使用電極高溫端進行觀察，發現較為紅亮亦可，再或者使用光學高溫端在750℃—800℃頂進。有時候推進時會比較困難，千萬不要用手錘去敲打，免得損壞電極，應該再加長5—10分鐘冷卻水的停止時間，再推進，同時要記得把電極和水套裏的雜物等清理幹淨；

6.不要以為推到工作位置就停止，應該再來回抽動幾下，然後固定，再開啟冷卻水，擰緊固定用的螺栓，把引電裝置弄好。切記要把暴露在爐外的棒狀鉬電極用耐高溫的玻璃布進行絕緣包紮，避免導電；

7.鋁排加長。由於鉬電極頂進，自然鋁排長度不夠，故需要加長鋁排。

8.當確認以上步驟完成，並且檢查一切處於正常安全狀態時，注意檢查時不能夠接地、短路和斷路。最後通電工作。

其實玻璃熔煉中棒狀鉬電極的推進工作並不難，只要我們好好按照步驟來執行就好，不但方便還省了後續的不必要麻煩。

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棒狀鉬電極在玻璃熔煉中的插入深度

通常在玻璃熔煉中，我們通常不需要考慮棒狀鉬電極的硬度，但曾經有過玻璃熔煉中水平電極在高溫下變形。倘若彎曲嚴重，電極有可能碰到爐底，出現氣泡或燒穿耐火材料。

工作中，當棒狀鉬電極插入深度增加時，電阻隨之降低，而且電極插入深度和玻璃熔煉工藝的不同相關。如果你想利用棒狀鉬電極在玻璃液中的插入深度降低電極表面的電流密度是不可取的。

拿水平安裝棒狀鉬電極來說，它在玻璃液中的插入深度只是受到高溫影響。將水平鉬電極比作懸臂梁，設半徑為r，長度為L，寬度為Pe，自重為均勻負荷，再考慮到其所受浮力，則電極所受張力為S=4L2（Pe-Pg）/2r（kg/cm2），假設鉬電極自重為10.2×10-3kg/cm3，玻璃密度為2.4×10-3kg/cm3，則S應該小於3.5kg/cm2，此時的電極是安全的。以下列出幾個水平棒狀鉬電極的安全插入深度：

為了簡化計算，設H為安全插入深度，r為半徑，公式可變為L=105.9×2r。在玻璃熔煉中，由於生產條件無法保持恒定，可能惡化、過熱等等的因素引起棒狀鉬電極變形，因此不防使用半徑大的電極或者降低電極表面的電流密度的措施，有效降低形變量。

而垂直插入的棒狀鉬電極則不必考慮此問題。只是對於電熔磚上的電極孔的垂直度做了嚴格規定，防止過大的傾斜和插入深度加劇高溫形變，避免後續不必要的麻煩。

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玻璃熔煉中鉬電極采取過渡性保護措施

玻璃熔煉中對鉬電極自身采取過渡性保護措施可以陽極鈍化入手：

陽極鈍化。玻璃熔煉中制取鉛玻璃時發生氧化—還原反應：2Mo+3Pb2+=2Mo3++3Pb，氧化—還原反應都可以構成一個原電池，原電池的兩個電極電勢之差=電動能。因為電動能大於0，反應自發從左至右進行，鉬消耗，而鉛不斷析出。那麼，要防止鉬電極在熔煉中被腐蝕，就要使電勢能小於0，即在鉬電極上附加直流電壓。在玻璃液中則需要一個輔助電源引入直流電，鉬電極連接直流電源正極，負極連接在熔池壁上，就會在鉬電極表面形成一層Si02保護層。

雖然陽極鈍化保護了鉬電極，但是也存在負面影響，便是陰極上回析出部分堿金屬。在反應上堿金屬的析出速度和鈍化電流成正比。陽極鈍化的方法能夠讓鉬電極防止SO42-離子的侵蝕。SO42-與鉬反應產生氣泡。輔助電極采用鉬電極，在安裝的位置要使鉬和SO42-反應產生的氣泡對已經澄清好的玻璃液無害，就要將電極裝在澄清帶。

陽極鈍化的方法保護了鉬電極被侵蝕，開辟了玻璃熔煉的道路，不僅可以熔煉鉛玻璃，還可以熔制鉬離子等離子著色玻璃。

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鉬電極在玻璃熔煉中耐高溫但又怕高溫

鉬作為電極材料較好應用在玻璃熔煉中，雖然它極耐高溫強度高，但是鉬電極在高溫下也極容易被氧化。

1.鉬電極與氧的反應。玻璃熔煉中鉬電極在380℃開始氧化，600℃時加速氧化，超過700℃迅速氧化，產生MoO3，MoO3是揮發性氧化物，對鉬電極起不到任何保護作用，而是氧化將一直進行到底，由固體升華為黃色氣體將鉬侵蝕掉。所以，暴露在玻璃液外的鉬電極必須冷卻，使溫度保持在400℃以下，或著實避免接觸空氣中的氧氣。設計和使用電極水套時，必須注意到在500℃以上的溫度條件下，鉬在空氣介質中很快會被侵蝕而生成容易揮發的MoO3，所以在玻璃熔煉中鉬電極應該配備冷卻水套。

2.鉬電極與玻璃液的反應。與玻璃液接觸不發生化學反應，對玻璃液不造成染色。微量的鉬作為氧化物溶解在玻璃熔體中，會使鈉鈣玻璃略發黃，但通常十分輕微。因而，即使對無色玻璃，也沒有什麼影響。還原性差的玻璃液對鉬電極的侵蝕作用比具有氧化性的玻璃液小得多。

其實我們知道，玻璃熔煉中難免會混入空氣。鉬電極在高溫下與空氣中的氧的發生氧化，從生成MoO2進一步氧化成MoO3，MoO3是白色揮發物，溶於玻璃構成雜質組分，然而鉬電極和溶入氣體發生反應是很難消除的。但是，由於溶入的氣體數量很少，反應並不劇烈。幸好，窯爐中的玻璃液的流動速度慢且處於層流狀態，一層相對靜止的玻璃會附著在鉬電極表面，形成“液態保護屏障”，阻止鉬電極接觸新鮮玻璃，切斷氧源，有效防止電極持續緩慢氧化。所以，物理溶解的氧不會對鉬電極造成根本性傷害。

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塗層預燒工藝延長玻璃熔煉中的鉬電極壽命

由於在玻璃熔煉中，當溫度高於750℃時，鉬電極會劇烈氧化。為提高鉬電極的使用壽命，我們通常會采用塗層的方法加以防止其氧化，但是很難保證，隨著溫度的逐漸升高，大氣中的氧化性成分不會通過塗層孔隙進行擴散。基於以上考慮，為了能夠讓塗層在玻璃熔煉中使用之前就能夠達到高致密化的狀態，則可采用塗層預燒工藝處理的方法，即在高溫的條件下，短時間內使塗層素坯軟化進而呈現逐漸致密的狀態，隨後冷凝下來就會得到不透氣的致密保護層。

可以做這樣一個實驗：采用塗層預燒工藝制備的鉬電極和未經過塗層預燒工藝制備的鉬電極，分別在800℃、1000℃、1200℃進行防氧化性能試驗。由實驗過程以及結果可以得知，經過塗層預燒工藝制備的鉬電極，塗層的孔隙急劇下降，形成了一層致密良好的粘附層，以致在較長的加熱升溫和保溫時間裏，塗層粉料熔化而呈熔融狀態，在鉬電極表面形成更加致密的液態玻璃相粘附層隔離氧化性氣氛，從而改善塗層的高溫氧化程度，提高塗層的防氧化性能。

塗層預燒工藝雖然比塗層多了預燒的過程，但是延長鉬電極在玻璃熔煉中的壽命確實相當可靠。

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