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La présente invention se rapporte aux électrodes pour fours destinés à la fusiez du verre (ce terme devant être inter- prêté comme incluant les chatières vitreuses en général).
Un des problèmes qui est rencontré en construisant une électrode de ce type est que la gamme des matières qui peuvent être utilisées pour la construction du corps de l'électrode qui est destinée à être immergée dans le verre en fusion et de la- quelle le courant est transmis dans le verre ne sont pas nombreu- ses parce qu'il est nécessaire qu'elles satisfassent les exigen- ces d'un plus haut point de fusion que le verre intéressé, de la réduction au minimum de la formation des bulles de gaz et de la décoloration du verre. La plus convenable de ces matières, à sa- voir le molybdène, s'oxyde rapidement à l'air à la température
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atteinte. Ceci est également vrai d'un autre métal quelque peu moins convenable, mais encore possible, le tungstène.
L'électrode doit être fixée dans l'enveloppe du four, les moyens habituels utilisés à cet effet se présentant sous forme d'une tige pénétrant à travers la paroi du four, et la partie intérieure de la pièce de support est presqu'inévitablement sou- mise au contact avec du verre fondu ou presque fondu (mais non au contact avec l'air) tandis que la partie extérieure de la piè- ce de support malgré qu'elle n'est pas soumise à une température tout-à-fait aussi élevée que la partie intérieure est sujette au contact de l'air.
Des matières telles que le molybdène qui conviennent pour la partie intérieure de la pièce de support ne conviennent donc pas pour la partie extérieure de façon que en conséquence la construction de l'électrode s'est développée de manière à faire usage de différentes matières pour le corps de l'électrode et la partie intérieure de la pièce de support, d'une part, et pour la partie extérieure de la pièce de support, d'autre part.
Dans le but de permettre à la partie extérieure de la pièce de support, qui peut sans inconvénient être faite en acier, de se prolonger vers l'intérieur le plus loin possible sans risquer une défaillance mécanique due à un chauffage excessif, et, par l'importance de son prolongement vers l'intérieur, de minimiser le risque d'oxydation du molybdène (ou du tungstène) utilisé pour le corps de l'électrode et la partie intérieure de la pièce de support aussi bien que pour maintenir le corps de l'électrode et la partie intérieure de la pièce de support à la température qui convient le mieux aux opérations de fusion du verre en question, il est d'usage de refroidir le support en faisant cir- culer un liquide réfrigérant, l'eau pouvant convenir, à travers l'intérieur de la pièce de support qui dans ce but est creuse.
Malgré toutes ces précautions prises lors de la construc-
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tion, la vie des électrodes ainsi corstruites,bien que de durée adéquate pour permettre aux opérations de fusion du verre d'être poursuivies sans des arrêts de fréquence inacceptable,est néan. moins plus courte qu'on ne pourrait le désirer.
Des examens qui ont été faits d'électrodes, qui ont péri par défaillence mécanique après une période de service, montrent que, dans une forte proportion de telles défaillances;, le bris se produit dans la partie intérieure de la pièce de support, qui a normalement été faite- en molybdène, à un point qui est très près de sa jonction avec l'extrémité intérieure de la partie extérieure de la pièce de support, qui a normalement été faite en acier. En outre, d'un tel examen on a conclu que le début du "grignotage" ou de la corrosion de la pièce en molybdène s'est produite à partir de la surface intérieure de la pièce de support creuse, là où la jonction des deux métaux a été exposée à l'eau de refroidissement.
Une autre cause possible de rupture est le développement d'un joint à haute résistance entre la tige support de l'électro- de et le corps de l'électrode. Cet endroit particulier de l'élec- trode est le siège d'une certaine concentration des tensions de support et il est en conséquence indésirable qu'il soit également appelé à remplir un rôle électrique qui pourrait en certaines circonstances diminuer son aptitude à remplir une fonction méca- nique.
Le but de la présente invention est de procurer une construc tion nouvelle et perfectionnée qui est destinée autant que possi- ble à éviter ou à réduire les ruptures d'électrodes principale- ment en raison des causes mentionnées ci-dessus.
Suivant l'invention, une électrode pour un four à fondre ou à raffiner le verre comprend un corps d'électrode et une tige de support se prolongeant en dehors de celui-ci, le corps de l'électrode étant fait en molybdène, en tungstène ou en une autre
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matière réfractaire et bonne conductrice du point de vue électri- que, choisie en raison de son aptitude à résister à l'immersion dans le verre fondu, et la tige étant faite en acier ou en une autre matière choisie en raison de son aptitude à résister à l'exposition à l'air à la température du traitement sans une oxydation ou une corrosion destructive, la partie intérieure de la tige est protégée de l'effet destructeur de l'immersion dans le verre fondu par une douille en molybdène, en tungstène ou une des dites matières réfractaires,
dans laquelle l'extrémité inté- rieure de la tige est introduite et la tige ayant un passage axial interne allongé pour l'écoulement du liquide réfrigérant et pour l'adaptation d'une pièce conductrice s'étendant axiale- ment pour conduire le courant au corps de l'électrode indépen- damment du courant (s'il existe) conduit par la tige, celle-ci ayant un chapeau terminal à son extrémité intérieure qui empêcie le contact entre le liquide et le corps de l'électrode et la douille de façon à ce que l'existence d'une jonction molybdène- acier ou tungstène-acier, ou d'autres jonctions en charge et promptes à se corroder en présence du liquide soit .évitée, le passage pour le liquide réfrigérant s'étendant,
suffisamment près de l'extrémité intérieure de la tige et cette dernière ayant un contact thermique suffisant avec le corps de l'électrode pour que le liquide réfrigérant refroidisse effectivement le corps de l'électrode aussi bien que la tige et empêche la destruction mécanique de celles-ci dans les conditions du traitement.
Dans une présentation recommandée, l'électrode comprend un corps en forme de plaque et une tige-support tubulaire en saillie sur une des faces, une pièce conductrice s'étendant à travers la tige, le corps de l'électrode étant fait en molybdène, en tung- stène ou en une autre matière réfractaire et conductrice du cou- rant électrique, choisie en raison de son aptitude à résister à l'immersion dans du verre fondu et la tige étant faite en acier
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@ ou en une autre matière choisie en raison de son aptitude à résister à l'exposition à l'air à la température du traitement, la jonction entre le corps de l'électrode et la tige étant effec- tuée par un premier moyen comprenant une douille en forme de manchon ou bague dans laquelle l'extrémité intérieure de la tige pénètre,
et qui sert à protéger cette partie contre les effets destructeurs de l'immersion dans le verre fondu ? et qui est en contact thermique avec une partie constituante du. corps en forme de plaque comme moyen pour conduire la chaleur des parties écar- tées du corps au manchon ou bague, et par un second moyen compre- nant un goujon connecté électriquement avec le corps et s'éten- dant axialement dans le manchon ou bague, le manchon ou bague et le goujon étant tous deux faits en molybdène, en tungstène ou une autre matière réfractaire, la tige ayant à son extrémité intérieure un chapeau terminal de la même matière que le reste de la tige ou une matière qui ne formera pas avec celui du res- tant de la tige une jonction interne prompte à se corroder en présence d'eau de refroidissement,
ce chapeau terminal formant un revêtement pour la surface de la cavité annulaire formée entre le manchon ou bague et le goujon de façon à constituer une commue nication thermique entre l'eau de réfrigération, lorsqu'elle s'écoule à travers la tige tubulaire, et le manchon ou bague et le goujon tout en empêchant l'eau de venir en contact avec ces pièces, le goujon étant connecté électriquement avec la pièce conductrice soit par le passage étanche de cette dernière tra- vers le chapeau terminal ou,par l'intermédiaire de cette partie du chapeau terminal engageant le goujon.
L'invention est illustrée dans les dessins annexés où : la fig. 1 montre une vue de face en élévation d'une construc@ tion d'électrode suivant la présente invention; la fig. 2 est une vue de la même construction, en coupe sui- vant la ligne 2-2 de la fig. 1 ;
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la fig. 3 est une vue en coupe de la même construction sui- vant la ligne 3-3 de la fig. 1.
Dans la construction illustrée, le corps de l'électrode est en forme de plaque et comprend plusieurs éléments de plaque 10 en molybdène disposés sur un même plan avec leurs bords longitu- dinaux adjacents parallèles les uns aux autres.Ces éléments de plaque sont attachés ensemble et maintenus en cet état par une plaque de liaison transversale 11, reliant les divers éléments de plaque 10 (qui peuvent typiquement être trois) et attachée à ceux-ci face contre face par des boulons 12 se vissant dans des trous taraudés soit dans l'élément de plaque soit dans la plaque de liaison suivant la convenance. La plaque de liaison transversale 11 et ces boulons 12 peuvent être en molybdène.
Le corps de l'électrode est supporté par la paroi de l'enve- loppe du four adjacente à celle sur laquelle elle est disposée lorsqu'elle est en service, au moyen d'une tige 13 placée en saillie perpendiculairement au plan de l'élément de plaque 10 ou dans telle position angulaire que l'on peut désirer par rap- port à celui-ci, et à partir du côté de ces éléments de plaque éloignée de leur face principale de transmission du courant 26.
La tige 13 est faite d'une matière choisie pour résister à l'effet destructeur de l'exposition à l'air à la température du traitement, et on a trouvé que l'acier, quand il est convenable- ment refroidi, peut être utilisé dans ce but.
La tige est attachée au corps de l'électrode par engagement de son extrémité intérieure dans une douille en forme de manchon ou bague 14 ayant une extrémité plane en contact face à face avec la plaque de liaison 11, l'extrémité intérieure de la tige s'ajus tant à frottement dur dans ce minchon ou bride ou, de préférence, y étant fixé par fusion. Le manchon ou bague 14 peut être fait en molybdène et couvre la face externe de cette extrémité de la tige qui autrement serait soumise aux effets destructeurs de
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l'immersion dans le verre en fusion, les parties de la tige non ainsi couvertes étant maintenues par un fluide frigénrant s'é- coulant à travers la tige à une température suffisamment basse pour éviter une telle destruction.
Le courant électrique est conduit au corps de l'électrode à travers un goujon de molybdène qui a une tête à son extrémité intérieure et s'ajuste à frottement dur dans une ouverture de la plaque de liaison 11 ce goujon étant de longueur suffisante pour entrer sur une certaine distance dans la tige et étant de préfé- rence disposé concentriquement au manchon ou bague 14, dont l'ex- trémité fermée porte un trou à travers lequel le goujon passe à frottement dur.
Une tige conductrice 15 passant axialement à travers le pas- sage offert par l'intérieur de la tige creuse 13 est connectée électriquement avec le goujon au moyen d'un bout mâle fileté qui se visse dans une emboiture taraudée dans le goujon.
La tige contient également un tube 19 en métal divisant la tige intérieurement en deux passages annulaires 20 et 21 commu- niquant à leurs extrémités intérieures de façon que le liquide réfrigérant tel que l'eau puisse descendre dans un de ces passa- ges et remonter dans l'autre au moyen d'une pompe appropriée (non montrée).
Si le goujon 16 en molybdène était laissé exposé à l'inté- rieur de la tige au liquide, il y aurait une jonction exposée entre la tige d'acier et le goujon de molybdène en contact avec l'eau, et il y aurait une autre jonction entre des métaux diffé- rents ou la tige conductrice 15 se visse dans le goujon 16, la tige conductrice pouvant être faite également sans inconvénient en acier.
Pour éviter d'exposer de telles jonctions au liquide réfri- gérant tel que la tige est pourvue d'un chapeau terminal 18 com- portant une pièce 17 en forme de manchon. Cette pièce 17 en for-
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me de manchon, avec le fond du chapeau terminal 18 et la partie du chapeau qui forme une continuation des parois latérales de la tige 13, ouvre effectivement l'espace annulaire existant entre le goujon 16 et le manchon ou bague 14 et empêche l'une quelcon- que de ces pièces en molybdène d'être mise en contact avec l'eau,
On se rendra compte qu'un joint étanche est formé à l'en- droit où la tige conductrice 15 passe à travers l'extrémité de la pièce en forme de manchon 17.
Ceci peut être obtenu en fai- sant pénétrer la tige conductrice à frottement dur dans l'ouver- ture qui se trouve dans le fond de la pièce en forme de manchon 17 et, comme il est indiqué, en les réunissant par fusion, par exemple en soudant ou en brasant la tige conductrice 15 au fond de la pièce en forme de manchon 17 là où elle pénètre dans cette pièce.
Les filets du bout mâle 22 conjointement avec les filets du trou taraudé dans le goujon 16 offrent un bon contact électrique entre ce goujon 16 et la tige conductrice 15, tandis que le ser- rage à frottement dur du goujon 16 dans l'ouverture de la plaque de liaison 11 garantit que le courant est transmis à la plaque de liaison sans rencontrer une forte résistance électrique et qu'il est transmis de la plaque de liaison à chacun des éléments de plaque 10.
Comme également une certaine partie du courant peut passer dans les parois latérales de la tige 13, on ne compte pas sur la transmission de la totalité du courant à travers la jonction en- tre le chapeau terminal 18 et le manchon ou bague 14, de telle façon que, même si une forte résistance électrique se développe à cette jonction, ceci n'entrainera pas une surchauffe à ce point particulier.
En conséquence, le risque de défaillance mécanique à cet endroit en raison d'une chaleur excessive est évité ou sensible- ment réduit.
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De même, la présence de jonctions promptes à se corroder au contact avec le liquide réfrigérant tel que ],1 eau à l'intérieur de la tige est également évitée de façon que une défaillance provenant du "grignotage" des pièces en molybdène est également écartée ou réduite.
Comme autre arrangement possible pour transmettre le cou- rant électrique au goujon 16 à partir de la tige 13, cette der- nière pourrait être vissée dans une emboiture borgne dans le fond de la pièce en forme de manchon 17,sans la faire passer au travers de ce fond. Dans ce cas,la pièce en forme de manchon 17 pourrait être de préférence filetée intérieurement /poux* coopérer avec un filetage extérieur sur le goujon 16,le contact superfi- ciel étendu produit par l'engagement des parties filetées étant suffisant pour assurer un passage de faible résistance électrique de la tige conductrice 15 au goujon 16,le courant étant trans- mis au goujon 16 par l'intermédiaire du fond de la pièce en forme de manchon 17.
Il sera évident que, puisque le liquide réfrigérant tel que l'eau circule à travers les passages 20 et 21, son action est effective en ce qui concerne à la fois la tige 13 et les pièces du corps d'électrodes qui lui sont immédiatement adjacentes, plus particulièrement la plaque de liaison 11 et les parties des éléments de plaque 10 en contact métal contre métal avec elle
Dans le but d'empêcher ces dernières parties de fonctionner à trop basse température, ce qui pourrait avoir pour effet de réduire de telle façon la conductivité électrique des couches de verre adjacentes qu'une proportion indûment forte de courant de- vrait être transmise des régions extérieures 26 des faces trans- mettant le courant des éléments de plaque 10,
une plaque auxili- aire 23 est disposée devant les éléments de plaque 10 et écartée de ces éléments de plaque au moyen d'épaisseurs 28 placée sur les boulons de serrage 25 entre les éléments de plaque 10 et la pla-
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que auxiliaire 23.
Cette construction constitue l'objet d'une demande de brevet en même nom déposée le 4 septembre 1956 à laquelle on peut se référer pour de plus amples détails.
Il est toutefois déclaré ici, pour la facilité, que l'espa- ce résultant 27 entre les éléments de plaque 10 et la plaque auxiliaire 23 se trouve rempli de verre (ou, si on le désire, une autre matière de plus faible conduutivité thermique que le métal dont les éléments de plaque et la plaque auxiliaire sont faits) établissant ainsi une barrière thermique entre la tige de l'électrode et la face principale transmettant le courant du corps de l'électrode qui, dans la zone centrale, est maintenant constituée par la face 24 présentée vers l'avant de la plaque auxiliaire 23.
Il en résulte que la face 24 et les faces 26 sont disposées pour fonctionner à températures égales ou approximativement éga- les, de façon à ce qu'il n'y ait pas de concentration indésirable de courant à aucun endroit de la face transmettant le courant, et que des effets indésirables résultant d'une telle concentration de courant, telles qu'électrolyse et formation de puces dans le verre soient évités ou réduits.
On comprendra que d'autres matières susceptibles d'être immergées dans le verre fondu peuvent être employées pour la'cons. truction des éléments de plaques, plaque de liaison, manchon ou bague et goujon 16. Un métal spécial qui peut être ainsi utilisé est le tungstène ou le platine dans les cas où la dimension de l'électrode requise n'est pas telle qu'elle rende l'utilisation de ce métal prohibitive en raison de son prix.
De même, la matière employée pour la construction de la tige 13, y compris le chapeau terminal 18 et la tige conductrice 15, peut être variée, bien que ordinairement 1* acier doux ait été trouvé approprié.
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Une autre solution dans le cas de la tige et du chapeau terminal serait d'utiliser une matière non métallique à caractère réfractaire, offrant la résistance mécanique nécessaire, la tige conductrice 15 pouvant être faite en cuivre, si on le désire.
Le tube en métal 19 peut également être fait en acier ou encore en cuivre, si on le désire.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to electrodes for furnaces intended for fusing glass (this term to be interpreted as including glass doors in general).
One of the problems which is encountered in constructing an electrode of this type is that the range of materials which can be used in constructing the body of the electrode which is intended to be immersed in molten glass and of which the current is transmitted in the glass are not numerous because it is necessary that they satisfy the requirements of a higher melting point than the glass concerned, of the minimization of the formation of gas bubbles and glass discoloration. The most suitable of these materials, namely molybdenum, oxidizes rapidly in air at the temperature
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reached. This is also true of another somewhat less suitable, but still possible, metal, tungsten.
The electrode must be fixed in the casing of the furnace, the usual means used for this purpose being in the form of a rod penetrating through the wall of the furnace, and the interior part of the support piece is almost inevitably under - brought into contact with molten or almost molten glass (but not in contact with air) while the outer part of the support part, although it is not subjected to a fully as high as the inner part is subject to contact with air.
Materials such as molybdenum which are suitable for the inner part of the support piece are therefore not suitable for the outer part so that consequently the construction of the electrode has developed to make use of different materials for the support. electrode body and the inner part of the support part, on the one hand, and for the outer part of the support part, on the other hand.
In order to allow the outer part of the support piece, which can conveniently be made of steel, to extend inward as far as possible without risking mechanical failure due to excessive heating, and, by The importance of its inward extension, to minimize the risk of oxidation of the molybdenum (or tungsten) used for the electrode body and the inner part of the support piece as well as for holding the body of the electrode. The electrode and the interior part of the support part at the temperature which is most suitable for the operations of melting the glass in question, it is customary to cool the support by circulating a refrigerant liquid, water being able to be suitable. , through the interior of the support piece which is hollow for this purpose.
Despite all these precautions taken during the construction
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However, the life of the electrodes thus formed, although of adequate duration to allow glass melting operations to be continued without unacceptable frequency stops, is nonetheless. less shorter than one might wish.
Examinations which have been made of electrodes, which have perished by mechanical failure after a period of service, show that in a high proportion of such failures, the breakage occurs in the inner part of the support part, which has normally been made of molybdenum, at a point which is very close to its junction with the inner end of the outer part of the support piece, which has normally been made of steel. Further, from such an examination it was concluded that the onset of "nibbling" or corrosion of the molybdenum part occurred from the inner surface of the hollow support part, where the junction of the two. metals has been exposed to cooling water.
Another possible cause of rupture is the development of a high strength seal between the electrode support rod and the electrode body. This particular place of the electrode is the seat of a certain concentration of the support voltages and it is therefore undesirable that it is also called upon to fulfill an electrical role which could under certain circumstances reduce its ability to perform a function. mechanical.
The object of the present invention is to provide a new and improved construction which is intended as far as possible to avoid or reduce electrode breakage mainly due to the causes mentioned above.
According to the invention, an electrode for a glass smelting or refining furnace comprises an electrode body and a support rod extending outside thereof, the electrode body being made of molybdenum, tungsten or in another
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refractory and good electrically conductive material selected for its ability to resist immersion in molten glass, and the rod being made of steel or other material chosen for its ability to resist on exposure to air at processing temperature without destructive oxidation or corrosion, the inner part of the rod is protected from the destructive effect of immersion in molten glass by molybdenum, tungsten bush or one of said refractory materials,
wherein the inner end of the rod is inserted and the rod having an elongated internal axial passage for the flow of the coolant liquid and for the adaptation of an axially extending conductive part for conducting current to it. body of the electrode independently of the current (if any) conducted by the rod, the latter having a terminal cap at its inner end which prevents contact between the liquid and the body of the electrode and the socket. so that the existence of a molybdenum-steel or tungsten-steel junction, or other junctions under load and quick to corrode in the presence of the liquid is. avoided, the passage for the refrigerant extending,
close enough to the inner end of the rod and the latter having sufficient thermal contact with the electrode body for the coolant to effectively cool the electrode body as well as the rod and prevent mechanical destruction of those - here under the conditions of the treatment.
In a recommended presentation, the electrode comprises a plate-shaped body and a tubular support rod projecting on one side, a conductive part extending through the rod, the body of the electrode being made of molybdenum, of tungsten or other refractory and electrically conductive material selected for its ability to withstand immersion in molten glass and the rod being made of steel
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@ or another material chosen because of its ability to withstand exposure to air at the temperature of the treatment, the junction between the body of the electrode and the rod being effected by a first means comprising a sleeve-shaped socket or ring into which the inner end of the rod penetrates,
and who serves to protect this part from the destructive effects of immersion in molten glass? and which is in thermal contact with a constituent part of the. plate-shaped body as a means for conducting heat from the spaced parts of the body to the sleeve or ring, and by a second means comprising a stud electrically connected with the body and extending axially into the sleeve or ring , the sleeve or ring and the stud being both made of molybdenum, tungsten or other refractory material, the rod having at its inner end a terminal cap of the same material as the rest of the rod or a material which will not form with that of the remainder of the rod an internal junction which is quick to corrode in the presence of cooling water,
this terminal cap forming a coating for the surface of the annular cavity formed between the sleeve or ring and the stud so as to constitute a thermal communication between the refrigeration water, when it flows through the tubular rod, and the sleeve or ring and the stud while preventing water from coming into contact with these parts, the stud being electrically connected with the conductive part either by the sealed passage of the latter through the terminal cap or, through the intermediary of that part of the terminal cap engaging the stud.
The invention is illustrated in the accompanying drawings where: FIG. 1 shows a front elevational view of an electrode construction according to the present invention; fig. 2 is a view of the same construction, in section taken along line 2-2 of FIG. 1;
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fig. 3 is a sectional view of the same construction taken along line 3-3 of FIG. 1.
In the construction shown, the electrode body is plate-shaped and comprises a plurality of molybdenum plate members arranged on a single plane with their adjacent longitudinal edges parallel to each other. These plate members are attached together. and held in this state by a transverse connecting plate 11, connecting the various plate elements 10 (which can typically be three) and attached thereto face to face by bolts 12 screwing into threaded holes either in the plate element or in the connecting plate as desired. The transverse connecting plate 11 and these bolts 12 can be made of molybdenum.
The body of the electrode is supported by the wall of the furnace casing adjacent to that on which it is placed when in use, by means of a rod 13 placed protruding perpendicular to the plane of the electrode. plate member 10 or in such angular position as may be desired with respect thereto, and from the side of such plate members remote from their main current transmitting face 26.
The rod 13 is made of a material chosen to resist the destructive effect of exposure to air at the temperature of the process, and it has been found that steel, when properly cooled, can be. used for this purpose.
The rod is attached to the body of the electrode by engaging its inner end in a sleeve or ring-shaped socket 14 having a planar end in face-to-face contact with the link plate 11, the inner end of the rod s 'Adjus as hard friction in this minichon or flange or, preferably, being fixed thereto by fusion. The sleeve or ring 14 may be made of molybdenum and covers the outer face of that end of the rod which would otherwise be subject to the destructive effects of
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immersion in the molten glass, the parts of the rod not so covered being maintained by a refrigerant fluid flowing through the rod at a temperature sufficiently low to avoid such destruction.
Electric current is conducted to the electrode body through a molybdenum stud which has a head at its inner end and fits snugly into an opening in the connecting plate 11 this stud being of sufficient length to fit over spaced apart in the shank and preferably being disposed concentrically with the sleeve or ring 14, the closed end of which carries a hole through which the stud rubs hard.
A conductive rod 15 passing axially through the passage provided by the interior of the hollow rod 13 is electrically connected with the stud by means of a threaded male end which screws into a socket threaded in the stud.
The rod also contains a metal tube 19 dividing the rod internally into two annular passages 20 and 21 communicating at their internal ends so that the refrigerant liquid such as water can descend in one of these passages and ascend in. the other by means of a suitable pump (not shown).
If the molybdenum stud 16 were left exposed inside the rod to the liquid, there would be an exposed junction between the steel rod and the molybdenum stud in contact with the water, and there would be a further connection between different metals or the conductive rod 15 is screwed into the stud 16, the conductive rod can also be made without inconvenience of steel.
In order to avoid exposing such junctions to the cooling liquid such that the rod is provided with a terminal cap 18 comprising a part 17 in the form of a sleeve. This piece 17 in for-
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me of the sleeve, with the bottom of the terminal cap 18 and the part of the cap which forms a continuation of the side walls of the rod 13, effectively opens the annular space existing between the stud 16 and the sleeve or ring 14 and prevents one any of these molybdenum parts to come into contact with water,
It will be appreciated that a tight seal is formed where the conductive rod 15 passes through the end of the sleeve-shaped piece 17.
This can be achieved by inserting the hard-rubbing conductive rod into the opening in the bottom of the sleeve-shaped piece 17 and, as indicated, fusing them together, for example. by soldering or brazing the conductive rod 15 to the bottom of the sleeve-shaped piece 17 where it enters that piece.
The threads of the male end 22 together with the threads of the tapped hole in the stud 16 provide good electrical contact between this stud 16 and the guide rod 15, while the hard friction tightening of the stud 16 in the opening of the link plate 11 ensures that the current is transmitted to the link plate without encountering a strong electrical resistance and that it is transmitted from the link plate to each of the plate members 10.
As also some part of the current can pass through the side walls of the rod 13, it is not expected that all of the current will be transmitted through the junction between the end cap 18 and the sleeve or ring 14, as such. so that even if a strong electrical resistance develops at that junction, it will not cause overheating at that particular point.
As a result, the risk of mechanical failure at this location due to excessive heat is avoided or significantly reduced.
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Likewise, the presence of junctions which are quick to corrode on contact with the coolant such as], 1 water inside the rod is also avoided so that failure arising from "nibbling" of the molybdenum parts is also ruled out. or reduced.
As another possible arrangement for transmitting electric current to stud 16 from rod 13, the latter could be screwed into a blind socket in the bottom of the sleeve-shaped piece 17, without passing it through. from this background. In this case, the sleeve-shaped part 17 could preferably be internally threaded / lice * to cooperate with an external thread on the stud 16, the extended surface contact produced by the engagement of the threaded parts being sufficient to ensure passage. of low electrical resistance from the conductive rod 15 to the stud 16, the current being transmitted to the stud 16 through the bottom of the sleeve-shaped piece 17.
It will be evident that, since the coolant liquid such as water circulates through the passages 20 and 21, its action is effective with respect to both the rod 13 and the parts of the electrode body which are immediately adjacent to it. , more particularly the connecting plate 11 and the parts of the plate elements 10 in metal-to-metal contact with it
In order to prevent these latter parts from operating at too low a temperature, which could have the effect of reducing the electrical conductivity of the adjacent glass layers in such a way that an unduly large proportion of current would have to be transmitted from the regions. external 26 of the faces transmitting the current of the plate elements 10,
an auxiliary plate 23 is disposed in front of the plate members 10 and spaced from these plate members by means of thicknesses 28 placed on the clamping bolts 25 between the plate members 10 and the plate.
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as auxiliary 23.
This construction is the subject of a patent application of the same name filed on September 4, 1956 to which reference may be made for further details.
However, it is stated herein, for convenience, that the resulting space 27 between plate members 10 and auxiliary plate 23 is filled with glass (or, if desired, other material of lower thermal conductivity. that the metal of which the plate elements and the auxiliary plate are made) thus establishing a thermal barrier between the rod of the electrode and the main face transmitting the current of the body of the electrode which, in the central zone, is now made by the face 24 presented towards the front of the auxiliary plate 23.
As a result, face 24 and faces 26 are arranged to operate at equal or approximately equal temperatures, so that there is no undesirable concentration of current anywhere on the current transmitting face. , and that undesirable effects resulting from such concentration of current, such as electrolysis and chip formation in the glass, be avoided or reduced.
It will be understood that other materials capable of being immersed in the molten glass may be employed for the consoles. construction of the plate elements, link plate, sleeve or ring and stud 16. A special metal which can be used in this way is tungsten or platinum in cases where the required electrode size is not such as makes the use of this metal prohibitive because of its price.
Likewise, the material employed in the construction of the rod 13, including the end cap 18 and the conductive rod 15, can be varied, although usually mild steel has been found suitable.
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Another solution in the case of the stem and the end cap would be to use a non-metallic material of refractory nature, providing the necessary mechanical strength, the conductive rod 15 being able to be made of copper, if desired.
The metal tube 19 can also be made of steel or of copper, if desired.
CLAIMS.
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