Electric glass melting with low-frequency current

Abstract

Molybdenum electrodes are considerably corroded when melting lead glass by electricity. A theory concerning the corrosion of metal electrodes influenced by alternating current is presented. According to the present knowledge the corrosion increases with decreasing frequency of the alternating current. The new results demonstrate that the dependence of the decrease of electrode radius and of the amount of precipitated lead on frequency exhibits a more complicated course: with decreasing frequency both parameters grow to a maximum, then with further decreasing frequency they decrease to a minimum, which may be lower than the value corresponding to the zero current loading of the electrode. Only at very low frequency the corrosion grows again. An explanation of this behaviour is given. This new knowledge may be used to suppress the corrosion processes which occur in the electric melting of lead glass in a furnace equipped with molybdenum electrodes. A frequency converter for converting the main frequency into a required lower one, as well as the results of several years application of this method to the melting of 24 % PbO crystal glass in a furnace with a capacity of 12 t glass/d are described. Das elektrische Schmelzen von Bleiglas wird durch eine erhebliche Korrosion der Molybdänelektroden beeinträchtigt. Eine theoretische Vorstellung der Korrosion von Metallelektroden unter Einwirkung von Wechselstrom wird dargelegt. Nach bisherigen Erkenntnissen wächst die Korrosion in der Glasschmelze mit sinkender Frequenz. Neueste Ergebnisse zeigen, daß die Frequenzabhängigkeit der Korrosion und der Menge an ausgeschiedenem Blei einen komplizierteren Verlauf aufweist. Mit sinkender Frequenz steigen zuerst beide Parameter und erreichen bei einer bestimmten Frequenz einen maximalen Wert. Bei weiterem Rückgang der Frequenz sinken die Korrosion sowie die Bleimenge bis zu einem minimalen Wert, der unter dem „Nullwert" einer stromlosen Elektrode liegen kann. Erst bei sehr niedriger Frequenz nimmt die Korrosion wieder zu. Eine Erklärung für dieses Verhalten wird vorgelegt. Diese neuen Erkenntnisse können zur Begrenzung der Korrosionsvorgänge beim elektrischen Schmelzen von Bleiglas in einem mit Molybdänelektroden ausgestatteten Ofen genutzt werden. Das Prinzip der Umwandlung des Netzwechselstromes zu Niederfrequenzstrom sowie mehrjährige Betriebserfahrungen beim Schmelzen von Bleikristallglas (24 % PbO) in einem Glasschmelzofen mit einer Schmelzleistung von 12 t Glas/d werden beschrieben.