140304. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás villamos üvegolvasztó kemencéhez
2 Í#0&d4 tővé tevő grafüporozitás mérvének mérésére és ennek szükség szerinti befolyásolására. Azt talá'tuk ugyanis, hogy egyes grafitféleségek likacsossága (porozitása) oly nagy, hogy rajtuk tekintélyes gazmennyiségeket íehet igén kis nyomásesés mellett áthajtani. így például az általunk vizsgált egyik grafitfajtánál 1 cm2 felületű és 1 cm hosszú kocka két homloklapja között 100 mm vízoszlopnyomással kb.' 60 cm3 normálállapotú levegőt lehetett áthajtani percenként. Az áthaladó levegőmennyiség á nyomáskülönbséggel és a keresztmetszettel egyenesen, a rétegvastagsággal pedig fordítottan arányos. Azt is találtuk, hogy a, .grafit eredeti rikacsosságáf áritíak levegőn váló hevítésével nagymértékben meg tudjuk növelni. így például az említett próbadarab levegőátbocsátóképéssége levegőn néhány, percig, kb. 1200 C°-on, történt hevítése után az eredetinek több mint négyszeresére íiőtt. Az elektródák íenti kezeléséinek mikéntje főleg az éppen kezelendő grafitanyag minőségétől függ, legtöbbször elegendő, ha a hevítést oxigéntartalmú atmoszférában a vörösizzásit meghaladó hőmérsékletén végezzük. Az üveg elektrolízisekor a grafit'elektróda, például rúd, felületén fejlődni óhajtó buborékokban levő gázok túlnyomását az elektróda fölötti olvadt üvégréteg hidrosztatikai nyomása szabja rnég. Há a fejlődő gázmennyiség kisebb, mint amit az éppen használt grafitelektróda.az üvegfürdŐ szintmagassága által mégszabott szóbanförgó nyomás mellett el tud vezetni, akkor az elektróda felületén buborékképződés egyáltalári ri'ém lesz észlelhető, mért á termelt gázmennyiség maradék nélkül á grafitnak esetleg csak mikroszkóppal észlelhető finomságú likácsain át á szaibadbá tűd távozni', anélkül, hogy képes volna az olvadt üvegneka grafitról való leszorítása mellett az elektróda felületén buborékokban összegyűlni'. Ilyen' viszonyok fennállását azonban elég könnyén biztosíthatjuk. ínért az, olvadt üveg aránylag riä'gy viszkozitására váló tekintettél elég ßzampttevo méretű likacsokat tartalmazó g|áfitrudiakát vagy , lemezeket, is használhatunk élekírodákkent' anélkül, h,bgymagának az olvadt i)végnek\ az, elektrcdatéstbé. váló bejiyöm'ülásafoi Kellene tartani.. Tapasztalat sz'ennt ilyen yiSzóifypkjeríhal}ásáh^ az, hogy a ,$zóbáhfprgóVhidr.ösz'tapkaí nyomás áz élekt'rpWnak, á Erdőben! héÍyétf%íálp összes"' pöntj>.in nagyöBb legyen, rrirnt a! z a nyomás", rriely a fejlődő' éazókijak a g>afíteiektrődákbn v'alo átdíffüridaltaitasáííoz, szükséges' A találmány szerinti kemence tervezésénél az elektródákon fejlődő gázmennyiséget a Faradayféle törvény segítségével lehet meghatározni. Figyelembe veendő;, azpniban,; hogy ,az elektródák felületén tapasztalat szerint nern a teljes; átfolyó áramnak megfelélő mennyiségű, illetve egyenértékű gáz fog felszabadulni, hanem annál lényegesen kevesebb. Egyenáram' alkalmáz*ásáriál aX ahődati 96:540 coulomb árámmerinyiség 11,2 liter1 oxigént' választ le a Faraday-féle törvény szerint. Ez az elektróda grafitanyagával vegyülve 22,4 liter CO-nak felelne meg. Váltóáramú üzem esetén eddigi ismereteink alapján az volt várható, hogy az elektrolízisnél kiváló üyegalkotók azonnal újra ^kombinálódnak és így gázfejlődés nem Jesz, Ezi?eí szemben azt találtuk, hogy a rekombináció nem megy teljesen végbe, hanem az egyenáramú üzemre számított gázmennyiségnek egy kis része buborékok formájában szabaddá válik, éspedig a gyakorlatban előforduló körülményék között kb. 1/10—1/100-ad része. Ügy találtuk, hogy azonos körülmények és azonos áramerősség mellett ez a hányadrész hi- / degebb, viszkózusabb üvegnél nagyobb, melegebb, hígabb üveg esetén pedig kisebb. A fentiek szerint tehát nTéj|-tudjuk Becsülni a várható gázmennyiséget; előzetes mérésekkel meg tudjuk határozni az alkalmazandó grafitanyag egységnyi keresztmetszetű és hosszúságú próbadarabjának gázátbocsátó képességét és így megállapíthatjuk a szükséges elektródakeresztmetszetet, illetőleg felületet, valamint, ha az elektródaméretek adva vannak, azt a mélységet, amennyire az elektrqdákat az üvegfélszín alá kell sülyészteni ahhoz, nogy á gázelvézetés kívánt mérvét biztosítják. A gyakorlatban a viszonyok olyan megválasztása bizonyult célszerűnek, melynél az elektródán fejlődő teljes gázmennyiséget a szabadba 3000 mm vízoszlopnyömásnál kisebb nyomásnak megfelelő olvadt üvegoszlopnyomás tudja kiszorítani. A találmány szerinti kemence méretezésének helyes voltát az bizonyítja', ha áz elektródák fölött üzem közben bubörékfejlődés nem látható, ámít á fenti számítások nem egész pontos volta esetén áz üvegfürdŐszinf csekély emelésével utólag is biztosíthatunk. Ä találmány szerinti, kemencének fentiek szerint legal ábbegyik, célszerűen mindegyik, elektródája . üreggel5,, gyerigítetléh keresztmetszetű, anii alatt jelén leírásban és .igénypóhtokbári áz értendő^ hogy áz ílíetp elektródának áz áhyag rjorusáín kívül' kéresz'tm^fszetét. ^erij*ítp ps\ az éiéktrpdáfélül'eféh^fejlodötl gazoknak: bénné való összegyűjtésére és rajta, át áz uvegíürdSből váló kivezetésére alkalmas' üregé hiricsl Az előzők álapján kiszarríítriafjulí ,égy elekfró1 dán á megengedhető árámsűrűsefet es ....axjtott áramerősség eseten azf a mé,Íy^gW,_ mennyire áz elektróda áz üveWfelszíh áfa süllyesztendőígy pl. egy 50Ö Amp áfámmá,! .terheJendQ^kerpence esetében —, más megfontolások, alapjárt 7-kiadódott, hogy az elektróda átmérője 70 mm legyen. Áz elektróda .úgy volt af kemencébe beépítendő, hogy 3ÖQ mm hosszú darabja érintkezzék az olvadt üveggel, 3Q0. ram hosszú darabja legyen a kemence falába; légmentesen beillesztve és végül 400 mm hosszú darabja a szabad levegővel érintkezzék. A használandó grafit anyaga olyan volt, hogy megfelelő Hőkezelés után á belőle készített .1 cm élhpsszúságű kocka két ribrriloklapja, között 1ÖÖ mm vízöszlopnak mégfelélő nyomáskülönbség' mellett percenként 200 cm3 levegő áramlott át. Előzetes mintadarabokon vég*-
