淺談潔凈因素對窯爐用鉑金設(shè)備安裝的影響

閔超

摘 要：鉑金通道由貴金屬鉑金及其合金制成，其使用狀態(tài)對生產(chǎn)線的生產(chǎn)成本影響巨大。因此在鉑金制造安裝過程中，就需要嚴(yán)格控制現(xiàn)場環(huán)境因素和人為因素給鉑金帶來的污染損傷。通過本文章，闡述了鉑金受到外界因素污染的反應(yīng)機(jī)理和物理變化。總結(jié)了實(shí)際安裝環(huán)節(jié)的潔凈工作內(nèi)容，并就如何改善提出應(yīng)對策略，確保生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，帶動(dòng)玻璃生產(chǎn)工業(yè)的長效發(fā)展。

關(guān)鍵字：鉑金通道;鉑金高溫反應(yīng);設(shè)備安裝潔凈管控

引言

玻璃基板又稱素玻璃，是超薄超平滑、超精細(xì)無堿硅酸鋁玻璃。在基板玻璃和光學(xué)玻璃的制造過程中主要包括三個(gè)工序：窯爐、鉑金通道和成型工序。其中鉑金通道工序極其關(guān)鍵，起到承前啟后的作用，且鉑金通道由貴金屬鉑金及其合金制成，其使用狀態(tài)對生產(chǎn)線的生產(chǎn)成本影響巨大。鉑金通道的使用溫度在1000℃以上，由于長時(shí)間高溫運(yùn)行，使得鉑金通道的外表面被氧氣氧化而產(chǎn)生揮發(fā)，造成鉑金管管壁變薄發(fā)生玻璃液泄漏而導(dǎo)致設(shè)備損壞及產(chǎn)線停產(chǎn)，對生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率形成制約。因此在鉑金制造安裝過程中，就需要嚴(yán)格控制現(xiàn)場環(huán)境因素和人為因素給鉑金帶來的污染損傷。因而，需要不斷地加強(qiáng)鉑金通道制造安裝過程中的有效保護(hù)方法，能夠從源頭上減少鉑金通道鉑金管外壁貴金屬的揮發(fā)，并且能夠在不改變鉑金通道的運(yùn)行工藝的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)提高基板玻璃生產(chǎn)效率、延長鉑金通道設(shè)備運(yùn)行期限、降低生產(chǎn)成本、滿足市場需求。

1 鉑金侵蝕機(jī)理

1.1 鉑金實(shí)驗(yàn)

（1） 通過使用鉑金棒進(jìn)行鉑金耐高溫性能試驗(yàn)。在室溫下，將鉑金棒體放入高溫馬弗爐爐內(nèi)，以一定的溫度快速升溫至1650℃，并且保溫24 小時(shí)以上的溫度。待保溫結(jié)束后，將鉑金棒通過耐高溫夾具取出，并通過冷卻手段降溫至正常室溫溫度。對鉑金棒體及時(shí)進(jìn)行稱量重量，記錄重量值，并觀察表面形狀特征。

（2） 在室溫下，將占有碳粉與鐵粉的鉑金棒體放入高溫馬弗爐爐內(nèi)， 以一定的溫度快速升溫至1650℃，并且保溫24小時(shí)以上的溫度。待保溫結(jié)束后，將鉑金棒通過耐高溫夾具取出，并通過冷卻手段降溫至正常室溫溫度。對鉑金棒體及時(shí)進(jìn)行稱量重量，記錄重量值，并觀察表面形狀特征。

（3） 通過使用鉑金棒和玻璃液進(jìn)行鉑金抗玻璃液侵蝕性能試驗(yàn)。首先，使用實(shí)驗(yàn)型加熱爐融化玻璃液，以一定的溫度快速升溫至1650℃，并且保溫此以上的溫度。并通過加熱裝置和爐內(nèi)氣氛還原模擬出正常使用環(huán)境下的鉑金使用情況。在室溫下，將鉑金棒體放入高溫加熱爐爐內(nèi)，插入到玻璃液當(dāng)中，并開啟鉑金棒體自身旋轉(zhuǎn)，（轉(zhuǎn)速不宜過高，保持在6～8r/ min）。待保溫24小時(shí)以上結(jié)束后，將鉑金棒通過耐高溫夾具取出，并通過冷卻手段降溫至正常室溫溫度。對鉑金棒體及時(shí)進(jìn)行稱量重量，記錄重量值，并觀察表面形狀特征。

（4） 在室溫下，將帶有碳粉和鐵粉的鉑金棒體放入高溫加熱爐爐內(nèi)， 插入到玻璃液當(dāng)中，并開啟鉑金棒體自身旋轉(zhuǎn)，（轉(zhuǎn)速不宜過高，保持在6～8r/min）。待保溫24小時(shí)以上結(jié)束后，將鉑金棒通過耐高溫夾具取出， 并通過冷卻手段降溫至正常室溫溫度。對鉑金棒體及時(shí)進(jìn)行稱量重量，記錄重量值，并觀察表面形狀特征。

（1） 通過上述鉑金棒體在空氣氣氛中和鉑金棒體在玻璃液中的前后試驗(yàn)對比。通過稱量不同條件下的鉑金重量對比，可以得出鉑金棒體在1650℃高溫狀態(tài)下，鉑金與空氣中的氧氣極易發(fā)生以下化學(xué)氧化反應(yīng)。

2C（s）+O2（g） = 高溫 = 2CO（g）

3CO（g）+Fe2O3（s） = 高溫 = 2Fe（s）+3CO2（g）

4Fe+Pt（s）+4O2（g） = 高溫 = PtO2（g）+ 2Fe2O3（s） C（s）+2O2（g）+Pt（s） = 高溫 = CO2（g）+ PtO2（g）

Pt（s）+1/2O2（g） = 高溫 = PtO（g） Pt（s）+ O2（g） = 高溫 = PtO2（g）

（2） 以上氧化反應(yīng)產(chǎn)生的鉑金氧化物蒸汽在空間內(nèi)溫度降低到某一溫度點(diǎn)時(shí)，便會(huì)在該處分解生成其金屬單質(zhì)的結(jié)晶態(tài)冷凝物。而在此過程中，冷凝物的結(jié)晶，勢必會(huì)對鉑金通道及其附屬高溫用品進(jìn)行侵蝕，從而導(dǎo)致加速鉑金的量的減少。

（1）鉑金安裝作業(yè)前清潔管控。現(xiàn)場地面墻面環(huán)境清潔，地面環(huán)境清潔，墻面環(huán)境清潔，鋼結(jié)構(gòu)清潔，鋼構(gòu)小車清潔，導(dǎo)軌及底部封堵鋼板清潔，其他鋼構(gòu)清潔，耐火材料清潔，耐火材料放置，耐火材料清潔。

（2）鉑金安裝作業(yè)期間清潔管控。現(xiàn)場人員潔凈，工具工裝潔凈，包裝拆除清潔，鉑金本體外表面清潔，冷處理期間清潔，鉑金吊裝期間清潔， 耐火材料澆筑期間清潔，安裝作業(yè)結(jié)束后清潔。（3）附屬材料安裝潔凈管控。鉑金本體包裝用的泡托板，加工成配套孔徑的保護(hù)蓋，并使用潔凈的PE膜對其進(jìn)行完全包裹。鉑金本體排氣口、檢測口等重要部位，使用耐火絲帶制作成相對應(yīng)孔徑的塞子，并進(jìn)行封堵處理。鉑金本體預(yù)留縫隙， 使用潔凈的高硅氧布和PE膜進(jìn)行臨時(shí)封堵遮擋保護(hù)。每次附屬材料砌筑安裝作業(yè)結(jié)束時(shí)，必須使用潔凈的PE膜和彩條布，將通道整體外部進(jìn)行覆蓋遮擋。

4 結(jié)束語

玻璃貴金屬是一種耐高溫但極易受到外界污染侵蝕的金屬，由于貴金屬所具有的特殊理化性質(zhì)，導(dǎo)致在加工、安裝、升溫等一系列環(huán)節(jié)受到外界污染極易發(fā)生損壞問題。不僅嚴(yán)重影響貴金屬的正常使用性能，對生產(chǎn)也造成極大的破壞。也容易縮短貴金屬的使用壽命，增加線體建設(shè)成本。因此，在生產(chǎn)線安裝建設(shè)過程中，尤其要嚴(yán)格控制鉑金等貴金屬的潔凈程度，盡最大可能的保證鉑金的質(zhì)量品質(zhì)，以求達(dá)到滿足生產(chǎn)工藝的要求， 也能更好的延長鉑金等貴金屬的使用壽命。保證生產(chǎn)線體的使用壽命達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]李青，李赫然，田紅星.鉑金通道以及鉑金通道的保護(hù)方法.2019，（11）：08. [2]趙彥釗，殷海榮.玻璃工藝學(xué)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[3] 張曉輝，寧遠(yuǎn)濤，玻璃工業(yè)用鉑合金與復(fù)合材料[J].貴金屬，2013.

[4] 田英良，孫詩兵，梁新輝等，TFT-LCD玻璃基板熔窯與供料道設(shè)計(jì)原理與結(jié)構(gòu)分析[J].玻璃與搪瓷，2010，（38）.

[5] 田英良，孫詩兵，新編玻璃工藝學(xué)[M]，2013.