Термопары для дна стекловарной печи

Донные термопары играют весьма важную роль в обеспечении эффективности работы стекловарной печи. Многолетний опыт наблюдений показал, что при понижении температуры расплава стекломассы на дне всего на 1,3°С, экономится, примерно, 1% энергии. Грамотный технолог может управлять процессом стекловарения таким образом, чтобы постоянно поддерживать минимально возможные  температуры на дне печи, сохранив при этом необходимую циркуляцию и скорость стекломассы в протоке. Ведь одними из основных средств повышения качества стекла являются, как известно, стабилизация температуры стекломассы, поступающей на формование и выработку. С другой стороны, повышение уровня максимальных температур ведет не только к интенсификации стекловарения, но также к повышенному расходу топлива, износу огнеупоров и выбросу в атмосферу токсичных оксидов азота. Естественно, одних знаний и опыта для управления таким тонким процессом будет маловато.  Важно иметь ещё и точные, надёжные датчики температуры. Простой арифметический расчёт показывает, что только одной экономией на энергоносителях можно с лихвой окупить установленные на дне печи термопары всего за пару месяцев работы или даже раньше. 

Для традиционных составов силикатного и боросиликатного стекла правильно сконструированные и правильно установленные термопары, работающие непосредственно в стекломассе, показывают неплохую стабильность и долговечность. Всё силикатное (кроме коричневого) стекло для бутылок, а также для стекловолокна представляют лишь условную опасность для защищённого датчика. Но это не относится к свинцовому или матовому стеклу, а также к стеклу с высоким содержанием мышьяка или к другому, специальному стеклу. 
Стекло с высоким содержанием свинца становится нестабильным во время ранней варки и осветления, и может локально разлагаться или восстанавливаться в присутствии драгоценных металлов. На настоящий момент еще нет полного понимания того, способствует ли этому каталитическая активность платины и её сплавов или причина в чём-то другом. Но, в любом случае, свинцовые компоненты реагируют с благородными металлами, что вызывает разрушение оболочки и затем и разъедание всей сборки в целом. Ожидаемый срок службы термопар в стекле со свинцом зависит от его процентного содержания. Например, для 24% Pb₂O это обычно 3-6 месяцев, но бывает и дольше. Если стекло было осветлено и SO₂, CO и CO₂ были десорбированы, стекломасса вновь становится совместима с благородными металлами. Единственная практическая рекомендация, которую для этого случая можно дать абсолютно уверенно – применяйте термопары в двойной керамике  с платиновой оболочкой, либо без неё, но в газоплотных глухих блоках. 

Галогены тоже легко прикрепляются к благородным металлам. Матовое и другое стекло с фтористыми компонентами в качестве красителя, быстро разрушает погружаемые в расплав термопары. Даже стекло с низким содержанием фтора имеет привычку слегка подъедать металл. Поэтому, срок службы термопар следует всякий раз рассматривать отдельно для каждого конкретного случая и с учётом имеющегося положительного либо отрицательного опыта.

Плоская посуда и подобные изделия, для которых требуются добавки мышьяка или лития в качестве осветляющих веществ, тоже не дружат с металлами, несмотря на, как правило, весьма низкие их концентрации.

В последние годы была неплохо исследована совместимость коричневого стекла с благородными металлами. При высоких температурах родий медленно реагирует с серой, входящей в красители, превращаясь в сульфиды RhS, RhS₂, Rh₂S₅, которые, в свою очередь, хорошо растворяются в расплаве стекломассы. Использование дисперно-упрочнённой платины (Pt-DPH) полностью исключает такой сценарий, и для всего коричневого стекла в термопарах для защитных наконечников просто должна применяться исключительно DPH платина.

Электрическая варка / подогрев стекла 

С развитием электрических способов варки стекла и повсеместного использования дополнительного электроподогрева (ДЭП) в частности, актуальным встал вопрос о совместимости платиновых сплавов с таким оборудованием. Известно, что скорость растворения платиновой оболочки пропорциональна площади соприкосновения со стеклом и току утечки через металл на землю. Это тот редкий случай, когда наблюдения точно согласуются с теоретическими выкладками.  Ток утечки 10 А за 120 дней физически убьёт вашу платиновую оболочку, на 50 мм погруженную в стекло. 
Предотвращение неприятностей, вызванных явлением электролиза, не требует каких-либо сверх усилий или колоссальных денежных вливаний. Только последовательность и аккуратность. Используя наши нехитрые рекомендации, любой специалист КИП и А сможет легко защититься от этих проблем:
1.    Термопары не могут соприкасаться ни с каким металлом печи. 
2.    Фланец  должен быть закреплён на термопаре через диэлектрик. Либо сам фланец изолирован от места крепежа диэлектрической пластиной, но это уже сложнее.
3.    Если используется экранированный компенсационный кабель, то часть его экрана, которая соприкасается с металлом соединительной головки, должна быть изолирована стекловолоконной лентой. Часто паразитное заземление вызвано повреждённой либо небрежно зачищенной изоляцией проводов, соприкасающихся с внутренней частью головки. 
4.    Если требуется заземление компенсационного кабеля, то оно должно производиться только с одной стороны, внутри приборного щита. Перед заземлением, не лишним будет проверить изоляцию кабеля мегаомметром. 
5.    Компенсационный кабель не должен находиться в лотках совместно с силовыми кабелями. Кто не знает, в природе существует так называемая, индуцированная Э.Д.С., вполне достаточная для того, чтобы создать немалые проблемы вашим приборам.