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钼电极在玻璃熔炼中作为电极使用，但是钼电极的制造成本偏高，价格昂贵，对于小型玻璃厂来说若是频繁更换必定不合算。为了减少钼电极的损耗，应该有效使用电极套。

 

钼电极插入方式总的来说，可以分为顶插、侧壁水平插入和窑底垂直插入。由于钼电极在600℃高温下会和空气中的氧气急速发生氧化反应，所以为了保护钼电极，一般情况下，都会采用冷却装置。其中侧壁水平插入和窑底垂直插入钼电极在国内外主要采用的电极套有“冷喷”式电极套、“机加工水路”电极套、“气体清洗保护型”电极套以及“可更换冷却回路”电极套。

 

然而，采用了这些钼电极保护措施，依然会存在一些问题：比如，玻璃液对电极孔隙的侵蚀，加剧电极损耗，这是比较严重的；由于电极套是需要更换的，而更换时较为麻烦，消耗的时间较多，影响生产工作进行；在进行更换电极套时，对操作人员也会造成极大的危险。幸好，顶插式电极套恰好避免了上面这些缺点。顶插式电极套不但方便工作人员更换操作，而且对窑体砖寿命影响较小，又能够有效减少钼电极的损坏。相比较之下，顶插式电极更适合应用在冷顶料面的全电熔玻璃生产。

 

由于电极套装置也是需要成本的，站在商业的立场上，在保证设备安全的可靠性，满足生产使用的工艺性能的情况下，我们可以选择降低电极套的制造成本，延长钼电极的使用寿命，多多提高企业的经济效益。

钼电极广泛应用于玻璃加工行业，做为电阻在熔炼炉中起到融化玻璃的作用，钼电极在高硼硅玻璃熔炼炉中同样适用。

 

现今，钼电极是高硼硅玻璃熔炼中不可缺少的电极部件和消耗品。钼是难熔金属，它熔点高，导电、导热性能优良，热膨胀系数低，耐玻璃侵蚀能力强，易于进行机械加工等特性，即使钼电极存在以上优点，但在熔炉的应用中，钼电极高温极却是易氧化。当温度高于750℃时，钼剧烈氧化生成极易升华的MoO3，出现少量的结石，这便会成为玻璃中的夹杂物。对于高硼硅玻璃来说，结石是玻璃体内最危险的缺陷，是出现在玻璃体中的结晶状固体夹杂物，对玻璃影响最为严重，在拉制高硼硅玻璃纤维原丝时，更容易引起拉丝的断头和飞丝。

 

对于应对钼电极氧化的问题，较为简单而基本上能够做到的是应该加强日常玻璃液面控制，一旦出现低落及时调整液面，这样主要为了避免钼电极暴露在空气中发生氧化，也可以采用涂层的方法使钼电极表面高致密化有效防止钼的高温氧化。

 

钼电极加热技术是近几年在玻璃熔炼中开始广泛使用的一种新型加热技术。这个技术的基本原理是可控硅交流调压，经过降压变压器给钼电极加上低电压和大电流。玻璃熔炼中对钼电极加热进行了测试以及实际运用生产中，有下面六点的优点：

 

1.节约钼能源。采用钼电极加热技术的总加热功率只是硅碳棒加热所需的一半，因此能够把能源的费用进口量降到最低；

2.钼电极加热安全且可靠。钼电极加热技术是将电极电压和电源隔离开的；

3.调节性能优，料温基本上是稳定的；

4.全部把煤气喷嘴设置取消，进而就减少了噪音、空气污染，同时还能够改善劳动条件。

5.投资少，后期维护较为便捷，资金投入相对少。

6.解决了地域限制。避免在某些地区因为煤气、油料不足无法生产的元素，而电能保证的地区便可以广泛使用此种加热技术。

 

目前实际运用在生产中的钼电极主要是棒状和板状两种电极。棒状钼电极能够进行热装，而板状钼电极则是在常温下安装。由于钼电极在玻璃熔炼中达到一定温度时，会被氧化。所以无论你使用何种钼电极都要注意采取必须的保护措施，防止钼电极的损坏。

玻璃熔炼中钼电极电流密度是影响其使用寿命的因素之一，合理选择钼电极的临界电流密度正确使用钼电极，加长钼电极的使用寿命。钼电极在熔炼中同时受到电、高温和腐蚀介绍的综合作用，化学腐蚀和电化学腐蚀是难以避免的。实践得知，在同样的玻璃液中，电极的腐蚀速率和电流密度密切相关。

 

电流密度较低时，钼电极的温度低于玻璃液的高度，随着电流密度的增高，电极的温度达到甚至超过玻璃液温差。若是定量检测钼电极在中碱玻璃中的腐蚀速率与温度的关系，则会发现，温度越高，腐蚀速率也就越大。综合各种研究实践结果，可以判断出，一旦电流密度增加，电极区的温度上升，就会影响电极的化学反应进程，并且改变电极区玻璃的流动状态，最后便是钼电极的快速腐蚀。

 

根据实验以及大量的生产实践证明，钼电极温度与电流密度成正比，其临界电流密度值可以采用0.4—0.7A/cm2。在这样的的电流密度下，8-10mm厚的钼电极能够工作2年多。钼电极的最大允许电流密度约为2-3A/cm2，为了使钼电极的侵蚀越少，若是无碱玻璃，电流的负载要更小。当电流密度小于1.00A/cm2时，钼电极能够较好对抗玻璃液的侵蚀，反之，大于1.00A/cm2时，侵蚀速度自然加快，而且，钼电极和玻璃液界面上将产生气泡。

 

玻璃熔炼中钼电极的电流密度合理运用就可以达到正确使用钼电极的目的之一。

金属钼的耐热性能特别好，可以承受2600℃的温度，属于难熔金属，也被应用于玻璃熔炼中作为电极使用，但温度升到600℃时，钼电极氧化加剧。因此为了保护钼电极不会快速被氧化，必须采用电极冷却水套装置，否则将影响熔炼工作的正常运行。

 

电极冷却水套的主要作用如下：

1.把钼电极安全妥当地安装在熔炉的耐火材料上；

2.保证暴露在空气中的钼电极温度冷却到400℃以下；

3.防止加热过程中，随着温度上升，钼电极插入部分的耐火材料温度超高，局部损坏耐火材料。

 

电极冷却水套的结构有间接水冷却保护套、直接水冷却保护套、快速封存水冷却保护套，逐步形成了目前玻璃熔炼中所用的电极冷却水套。在实际使用中，电极冷却水套已经达到以下目标：

1.不会对周围玻璃液和耐火材料产生危害；

2.极少吸收玻璃液和耐火材料的热量；

3.电极冷却水套以及其冷却系统简单，操作方便，不用经常维修；

4.方便钼电极快速向炉内推进工作。

 

作用在电极上的电极冷却水套的水需要经过软化，使水质可以达到玻璃熔炼的用水标准。并且从长远的可持续利用来说，我们应该节省冷却水的用量，尽量使用循环水系统。玻璃熔炼中电极冷却水套对钼电极的作用甚好，我们要加以推广使用，保护钼电极。

随着棒状钼电极的损耗，要注意逐渐把电极推进玻璃熔炼炉内。具体有以下步骤参考：

1.切断电源，把工作中断，拆除电极钢棒和铝排连接处的固定螺栓；

2.记得做好电极推进长度的标记，这样可以准确地推到工作的位置，避免不必要的时间和精力浪费；

3.腾出操作空间，可以拆下不涉及操作的风管；

4.提前安装好推进所需工具，比如千斤顶之类的，并且要保证顶进轴线与电极的轴线一致；

5.把冷却水停止十分钟左右，同时需要观看水套的状态，当电极处的冷玻璃与电极水套熔化后，就能够推进。也可以使用电极高温端进行观察，发现较为红亮亦可，再或者使用光学高温端在750℃—800℃顶进。有时候推进时会比较困难，千万不要用手锤去敲打，免得损坏电极，应该再加长5—10分钟冷却水的停止时间，再推进，同时要记得把电极和水套里的杂物等清理干净；

6.不要以为推到工作位置就停止，应该再来回抽动几下，然后固定，再开启冷却水，拧紧固定用的螺栓，把引电装置弄好。切记要把暴露在炉外的棒状钼电极用耐高温的玻璃布进行绝缘包扎，避免导电；

7.铝排加长。由于钼电极顶进，自然铝排长度不够，故需要加长铝排。

8.当确认以上步骤完成，并且检查一切处于正常安全状态时，注意检查时不能够接地、短路和断路。最后通电工作。

 

其实玻璃熔炼中棒状钼电极的推进工作并不难，只要我们好好按照步骤来执行就好，不但方便还省了后续的不必要麻烦。

通常在玻璃熔炼中，我们通常不需要考虑棒状钼电极的硬度，但曾经有过玻璃熔炼中水平电极在高温下变形。倘若弯曲严重，电极有可能碰到炉底，出现气泡或烧穿耐火材料。

 

工作中，当棒状钼电极插入深度增加时，电阻随之降低，而且电极插入深度和玻璃熔炼工艺的不同相关。如果你想利用棒状钼电极在玻璃液中的插入深度降低电极表面的电流密度是不可取的。

 

拿水平安装棒状钼电极来说，它在玻璃液中的插入深度只是受到高温影响。将水平钼电极比作悬臂梁，设半径为r，长度为L，宽度为Pe，自重为均匀负荷，再考虑到其所受浮力，则电极所受张力为S=4L2（Pe-Pg）/2r（kg/cm2），假设钼电极自重为10.2×10-3kg/cm3，玻璃密度为2.4×10-3kg/cm3，则S应该小于3.5kg/cm2，此时的电极是安全的。以下列出几个水平棒状钼电极的安全插入深度：

 

为了简化计算，设H为安全插入深度，r为半径，公式可变为L=105.9×2r。在玻璃熔炼中，由于生产条件无法保持恒定，可能恶化、过热等等的因素引起棒状钼电极变形，因此不防使用半径大的电极或者降低电极表面的电流密度的措施，有效降低形变量。

 

而垂直插入的棒状钼电极则不必考虑此问题。只是对于电熔砖上的电极孔的垂直度做了严格规定，防止过大的倾斜和插入深度加剧高温形变，避免后续不必要的麻烦。

玻璃熔炼中对钼电极自身采取过渡性保护措施可以阳极钝化入手：

 

阳极钝化。玻璃熔炼中制取铅玻璃时发生氧化—还原反应：2Mo+3Pb2+=2Mo3++3Pb，氧化—还原反应都可以构成一个原电池，原电池的两个电极电势之差=电动能。因为电动能大于0，反应自发从左至右进行，钼消耗，而铅不断析出。那么，要防止钼电极在熔炼中被腐蚀，就要使电势能小于0，即在钼电极上附加直流电压。在玻璃液中则需要一个辅助电源引入直流电，钼电极连接直流电源正极，负极连接在熔池壁上，就会在钼电极表面形成一层Si02保护层。

 

虽然阳极钝化保护了钼电极，但是也存在负面影响，便是阴极上回析出部分碱金属。在反应上碱金属的析出速度和钝化电流成正比。阳极钝化的方法能够让钼电极防止SO42-离子的侵蚀。SO42-与钼反应产生气泡。辅助电极采用钼电极，在安装的位置要使钼和SO42-反应产生的气泡对已经澄清好的玻璃液无害，就要将电极装在澄清带。

 

阳极钝化的方法保护了钼电极被侵蚀，开辟了玻璃熔炼的道路，不仅可以熔炼铅玻璃，还可以熔制钼离子等离子着色玻璃。

 

钼作为电极材料较好应用在玻璃熔炼中，虽然它极耐高温强度高，但是钼电极在高温下也极容易被氧化。

 

1.钼电极与氧的反应。玻璃熔炼中钼电极在380℃开始氧化，600℃时加速氧化，超过700℃迅速氧化，产生MoO3，MoO3是挥发性氧化物，对钼电极起不到任何保护作用，而是氧化将一直进行到底，由固体升华为黄色气体将钼侵蚀掉。所以，暴露在玻璃液外的钼电极必须冷却，使温度保持在400℃以下，或着实避免接触空气中的氧气。设计和使用电极水套时，必须注意到在500℃以上的温度条件下，钼在空气介质中很快会被侵蚀而生成容易挥发的MoO3，所以在玻璃熔炼中钼电极应该配备冷却水套。

2.钼电极与玻璃液的反应。与玻璃液接触不发生化学反应，对玻璃液不造成染色。微量的钼作为氧化物溶解在玻璃熔体中，会使钠钙玻璃略发黄，但通常十分轻微。因而，即使对无色玻璃，也没有什么影响。还原性差的玻璃液对钼电极的侵蚀作用比具有氧化性的玻璃液小得多。

 

其实我们知道，玻璃熔炼中难免会混入空气。钼电极在高温下与空气中的氧的发生氧化，从生成MoO2进一步氧化成MoO3，MoO3是白色挥发物，溶于玻璃构成杂质组分，然而钼电极和溶入气体发生反应是很难消除的。但是，由于溶入的气体数量很少，反应并不剧烈。幸好，窑炉中的玻璃液的流动速度慢且处于层流状态，一层相对静止的玻璃会附着在钼电极表面，形成“液态保护屏障”，阻止钼电极接触新鲜玻璃，切断氧源，有效防止电极持续缓慢氧化。所以，物理溶解的氧不会对钼电极造成根本性伤害。