浅谈洁净因素对窑炉用铂金设备安装的影响

闵超

摘 要：铂金通道由贵金属铂金及其合金制成，其使用状态对生产线的生产成本影响巨大。因此在铂金制造安装过程中，就需要严格控制现场环境因素和人为因素给铂金带来的污染损伤。通过本文章，阐述了铂金受到外界因素污染的反应机理和物理变化。总结了实际安装环节的洁净工作内容，并就如何改善提出应对策略，确保生产目标的实现，带动玻璃生產工业的长效发展。

关键字：铂金通道;铂金高温反应;设备安装洁净管控

引言

玻璃基板又称素玻璃，是超薄超平滑、超精细无碱硅酸铝玻璃。在基板玻璃和光学玻璃的制造过程中主要包括三个工序：窑炉、铂金通道和成型工序。其中铂金通道工序极其关键，起到承前启后的作用，且铂金通道由贵金属铂金及其合金制成，其使用状态对生产线的生产成本影响巨大。铂金通道的使用温度在1000℃以上，由于长时间高温运行，使得铂金通道的外表面被氧气氧化而产生挥发，造成铂金管管壁变薄发生玻璃液泄漏而导致设备损坏及产线停产，对生产成本和生产效率形成制约。因此在铂金制造安装过程中，就需要严格控制现场环境因素和人为因素给铂金带来的污染损伤。因而，需要不断地加强铂金通道制造安装过程中的有效保护方法，能够从源头上减少铂金通道铂金管外壁贵金属的挥发，并且能够在不改变铂金通道的运行工艺的基础上，实现提高基板玻璃生产效率、延长铂金通道设备运行期限、降低生产成本、满足市场需求。

1 铂金侵蚀机理

1.1 铂金实验

（1） 通过使用铂金棒进行铂金耐高温性能试验。在室温下，将铂金棒体放入高温马弗炉炉内，以一定的温度快速升温至1650℃，并且保温24 小时以上的温度。待保温结束后，将铂金棒通过耐高温夹具取出，并通过冷却手段降温至正常室温温度。对铂金棒体及时进行称量重量，记录重量值，并观察表面形状特征。

（2） 在室温下，将占有碳粉与铁粉的铂金棒体放入高温马弗炉炉内， 以一定的温度快速升温至1650℃，并且保温24小时以上的温度。待保温结束后，将铂金棒通过耐高温夹具取出，并通过冷却手段降温至正常室温温度。对铂金棒体及时进行称量重量，记录重量值，并观察表面形状特征。

（3） 通过使用铂金棒和玻璃液进行铂金抗玻璃液侵蚀性能试验。首先，使用实验型加热炉融化玻璃液，以一定的温度快速升温至1650℃，并且保温此以上的温度。并通过加热装置和炉内气氛还原模拟出正常使用环境下的铂金使用情况。在室温下，将铂金棒体放入高温加热炉炉内，插入到玻璃液当中，并开启铂金棒体自身旋转，（转速不宜过高，保持在6～8r/ min）。待保温24小时以上结束后，将铂金棒通过耐高温夹具取出，并通过冷却手段降温至正常室温温度。对铂金棒体及时进行称量重量，记录重量值，并观察表面形状特征。

（4） 在室温下，将带有碳粉和铁粉的铂金棒体放入高温加热炉炉内， 插入到玻璃液当中，并开启铂金棒体自身旋转，（转速不宜过高，保持在6～8r/min）。待保温24小时以上结束后，将铂金棒通过耐高温夹具取出， 并通过冷却手段降温至正常室温温度。对铂金棒体及时进行称量重量，记录重量值，并观察表面形状特征。

（1） 通过上述铂金棒体在空气气氛中和铂金棒体在玻璃液中的前后试验对比。通过称量不同条件下的铂金重量对比，可以得出铂金棒体在1650℃高温状态下，铂金与空气中的氧气极易发生以下化学氧化反应。

2C（s）+O2（g） = 高温 = 2CO（g）

3CO（g）+Fe2O3（s） = 高温 = 2Fe（s）+3CO2（g）

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

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

（2） 以上氧化反应产生的铂金氧化物蒸汽在空间内温度降低到某一温度点时，便会在该处分解生成其金属单质的结晶态冷凝物。而在此过程中，冷凝物的结晶，势必会对铂金通道及其附属高温用品进行侵蚀，从而导致加速铂金的量的减少。

（1）铂金安装作业前清洁管控。现场地面墙面环境清洁，地面环境清洁，墙面环境清洁，钢结构清洁，钢构小车清洁，导轨及底部封堵钢板清洁，其他钢构清洁，耐火材料清洁，耐火材料放置，耐火材料清洁。

（2）铂金安装作业期间清洁管控。现场人员洁净，工具工装洁净，包装拆除清洁，铂金本体外表面清洁，冷处理期间清洁，铂金吊装期间清洁， 耐火材料浇筑期间清洁，安装作业结束后清洁。（3）附属材料安装洁净管控。铂金本体包装用的泡托板，加工成配套孔径的保护盖，并使用洁净的PE膜对其进行完全包裹。铂金本体排气口、检测口等重要部位，使用耐火丝带制作成相对应孔径的塞子，并进行封堵处理。铂金本体预留缝隙， 使用洁净的高硅氧布和PE膜进行临时封堵遮挡保护。每次附属材料砌筑安装作业结束时，必须使用洁净的PE膜和彩条布，将通道整体外部进行覆盖遮挡。

4 结束语

玻璃贵金属是一种耐高温但极易受到外界污染侵蚀的金属，由于贵金属所具有的特殊理化性质，导致在加工、安装、升温等一系列环节受到外界污染极易发生损坏问题。不仅严重影响贵金属的正常使用性能，对生产也造成极大的破坏。也容易缩短贵金属的使用寿命，增加线体建设成本。因此，在生产线安装建设过程中，尤其要严格控制铂金等贵金属的洁净程度，尽最大可能的保证铂金的质量品质，以求达到满足生产工艺的要求， 也能更好的延长铂金等贵金属的使用寿命。保证生产线体的使用寿命达到设计要求。

参考文献：

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