ガラス溶融炉内電極の交流電極反応に関する数値解析

Numerical Analysis of the Electrode Reaction Mechanism in the Glass Melter

堺 公明; 河村 拓己*; 堺 公明

Sakai, Takaaki; Kawamura, Takumi*; Sakai, Takaaki

TVF1号溶融炉主電極損傷の要因として想定される因子の一つとして,電気腐食が挙げられる。交流電源による直接通電加熱は電極反応による電極材料の溶出(イオン化)を促している可能性があり,それらの依存性について検討する必要がある。本研究では、交流条件下での電極の腐食挙動を把握することを目的に,拡散と電極反応を評価可能な数値解析ツールを作成し検証を実施するとともに,影響パラメータに関する依存性評価,及び,及び溶融ガラス中での交流電極反応解析を実施し,電極材料の腐食メカニズムについて推定した。その結果,直流電圧が重畳する場合,酸化物皮膜が失われアノード溶解が促進されることが考えられる。ただし、酸化物層の剥げ落ちによる腐食形態も推定されることから、ガラス腐食メカニズムの解明のためには、材料実験によるさらなる確認が重要である。

Electric corrosion is considered as one of the reason for the main electrode damage in the glass melter. Alternate current for the Joule heating in molten glass has a possibility to promote the dissolution (ionization) of the electrode material by the electrode reaction. In this report, in order to clarify the electrode corrosion mechanism in alternating voltage conditions, we developed the numerical analysis tool by which diffusion and the electrode reaction can be evaluated. The simulation of an alternating electrode reaction was carried out and it presumed about the corrosion mechanism of electrode material. In the result, when slight direct current voltage is superposed to the alternating voltage, it is possible that the oxide layer is lost and the anode dissolution is promoted. However, since the corrosion form by the scar omission of an oxide layer is also presumed, the further check by experiment is necessary for the elucidation of a glass corrosion mechanism.