对于小型的电熔窑，通常采用单相电源，容量较大者则采用两相或三相电源。多相供电电熔窑的形状和电气特性上可以是对称的，也可以是不对称的。对称系统有利于垂直熔化均匀的能量释放，用加料机使得整个熔化池的表面产生均匀的配比料复盖层。对称的三相电熔窑出料量可达90T/d，两相型电熔窑可达240T/d。非对称型系统具有一个不对称的能量释放形式，在电熔窑内产生不同的温度带，电熔窑的长宽比大于1，在其后墙装置定位式加料机，使熔化池有一个宽幅度的调节能力，但当其配合料处在部分复盖状态运行时，能源消耗是很大的。同时，玻璃的氧化—还原条件受到了出料率和配合料复盖率的影响。一只非对称系统电熔窑的控制是复杂的，这是因为在其电路中没有一个相对真实地代表玻璃的熔化状态的电阻。

    电熔所用的电源系统取决于电熔窑的形状与尺寸。反过来，电熔窑的形状又由所用电源系统决定。形状与尺寸同时还取决于许多其它的变量。它们有玻璃成分、电阻率、所用电极的类型与数量、与人身安全有关电压的限止、可接受的电极电流密度以及加料的方式。

    电极可用多种方法进行连接，选择合适的连接方法依据是：窑炉的几何形状、与工艺要求相适应的电流密度、电网负载平衡、并且要避免高的操作电压。对于电熔窑究竟应该采用单相、两相还是三相电源系统，只要系统设计得合理，三者都是可行的。讨论一下电源系统的三种基本形式会有助于设计。

1.单相系统

    当采用单相电源，通常就象图7.3.1所示，电流从窑炉的一侧墙流向另一侧墙。不论采用板状或棒状电极，电流从池壁的一侧流向另一侧，都能达到均匀分布的温度场。单相系统多用于正方形或长方形、低容量的电熔窑上，即日产量不超过30T，功率可达1500Kw，一般不会出现相负荷的平衡问题，即使出现也可以使用相平衡设备。板状或棒状电极间的距离，可根据需要来调节，以达到均匀且较小的电流密度。为整个窑池内创造均匀熔化和澄清的良好条件。    

    就小型单相电熔窑而言，板状电极实际上是极为适宜的。它们把电路长度增至****并有效地利用了钼，从而产生均匀而又低的电流密度。

2.两相系统

    两相系统利用相角为90°的两个相，为了完成这种相的变换和提供一个平衡的三相初始负载，使用斯库特(Scott)“T”变压器供电(见图7.3.2)。两相间的电压等于0.707的相电压。

    为了利用90°的相关系所带来的好处，以及使得两相负载相等，电极的布置必须成一个正方形。正方形布置可以单个使用也可成倍地使用。

由于每个相都是对称的、相等的以及对角相的关系也是对称相等的，因此在电熔窑内进行的是均匀的功率释放。这些电熔窑实际上总是正方形的，或者如图7.3.3，成为其宽度是长度的整数倍的长方形。

每组电极可为单支电极、双支电极或三支电极，电极可以垂直或水平布置。电极作对角线连接才能保证熔化池内均匀地释放能量。

     除了那些非常小的电熔窑，两相系统对大部分电熔窑尺寸都是特别适用的。不过，如果使用多于一个以上的正方形时，侧插棒状电极的使用就受到了限止。

    不管是“单正方形”还是“多正方形”，这种系统的功率调节很容易用一台简单的初级三相调压器或其它的三相调节装置来完成的。控制的简单正是因为它们的电路具有对称性和均匀性之故。

    这些两相系统的电流、电压测量，同样地也与单相系统一样，并且真实地代表各相的运转特性。系统的对称性使得每一相对另一相来说都是相同和相等的。因此这种系统适宜于对玻璃的电阻或电导的控制。手控是一个直截了当的简单过程，操作者只需掌握好一个相的电流、电压就行。并且也无需分多区调节。整个电熔区就是看成一个简单的带。

  这种系统的另一个明显优点如图7.3.4所示，在每一极可用多个电极而不破坏相等和均匀的电流分布，所有电路长度如图中(X)所代表的全部相等。这就使电极获得****的使用。到各电极的电流值相互不超过±5%。

    两相系统除了应用于特别小型的电熔窑外，大多数电熔窑都能适用。日产240T的电熔窑也可应用两相供电系统。国内青海某厂引进熔化面积为25.75m2冷顶全电熔窑，日产50T啤酒瓶玻璃，熔化池呈正方形，四角处各置三根并联成一组的底插电极，采用斯库特变压器供电，是典型的对称式两相供电系统。

3.三相系统

   如今所使用的三相系统一般可分成对称型和非对称型两种系统。由于对这两种类型存在着许多种不同的排列，故讨论所有可能的变化是不切实际的。所以只能选择一些特例来说明基本设计原理。

（1） 对称型三相系统的设计

    在一个三相系统中，如图7.3.5相与相的电压是处在120°的相角上。设计的先决条件是要使功率释放均匀和对称（冷顶电熔窑所希望的）。获得对称三相控制所使用的大部分办法就是采用六角形结构。电极可以采用棒状的垂直底插，也可以水平侧墙插。

    同样也有多重三相电源系统。图7.3.6是个双△系统。这种排列，除A、B、C电极外，还有D、E、F电极。可以水平布置，也可以垂直地布置，使用到电熔窑的“垂直熔化”系列中。

    这些对称型的三相系统的使用一直限于小型和中型电熔窑中；亦即日产量不超过100吨的电熔窑。

（2）非对称型三相系统的设计

     不对称的三相系统，电熔窑中不论是纵向还是横向中心线上功率的释放都是不均匀的，因此也就不可能产生出均匀的能量释放。像图7.3.7就是一种最简单的形式，一个长方形的电熔窑配以一个三相△系统。很明显它的缺点就是在两个角上产生低的能量释放区。 

   为消除或减小低能区，一直使用图7.3.8那样的多重三相△系统。这是为适应中线对称性与功率释放均匀性所需要的一种妥协。这样做低能区是减小了，但不能消除。因每相的阻值不等，难于完成三相负载的平衡。而且每相的各个电极棒如果不采取人为的办法，如扼流圈(inductive chokes)，同样亦不能获得均匀的或近似均匀的电流负载。

    不对称模式的能量释放模式不同于前面的对称能量释放模式。前述对称模式，包括垂直熔化池，促进了熔化池内能量释放的均匀。但是，不对称的模式发展了不对称的能量释放，并倾向于在熔化池内发展可变的温度带。这种分布使得这些系统只能用在长比宽大得多的熔化池内。不规则的分布改变了配合料复盖层，但并不促进其均匀分布。故这类系统通常与固定加料位置的半冷顶电熔窑结合使用，也就是说这类电熔窑的配合料复盖层具有一个可变的百分数。

一个不对称系统的功率控制更为复杂。因为电熔窑内没有足以代表整体的敏感点或点群，使得电阻、电导控制或电流控制均难应用。另外也没有明显的功率区。所以，大多采用了恒功率(kW)控制。这在各种条件都确定的平衡状态的情况下是好控的。但是，实际上配合料复盖层在变化，电熔窑的热损失在变化，功率控制不能自动补偿。玻璃液根据配合料复盖的情况有时流入热区，有时流进冷区，产生不稳定的熔化和澄清条件。再者配合料复盖层的变化也会给玻璃液带来氧化—还原条件的变化，成为玻璃着色变化的原因。

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