对于测量条件恶劣,不能用常规传感器实现的温度测量,如高温强腐蚀性介质、高温熔体、真空、渗碳条件下,必须开发特种专用传感器。本文阐述了钨铼热电偶等特种温度传感器的特点、性能及应用,着重探讨了当前测温领域热点问题:渗碳炉、铝液、铜液等高温熔体连续测温;真空钎焊炉、真空粉末冶金烧结炉等的温度测量以及现场温度校准。实践证明,新开发的特种温度传感器,不仅与国际接轨,替代进口产品,而且还可以打入国际市场。
在电热及热处理、电炉冶炼及精炼、炉衬耐火材料行业,温度测量的准确,直接影响产品质量优劣,能耗高低,设备使用寿命长短。目前殊如强还原性气氛的渗碳炉、真空冶炼炉、真空钎焊、铜、铝、镁、锌液温度测量,都伴有强腐蚀、强渗碳、高真空、高温等多种工业环境参数的影响,测温准确的前提是应解决上述这些特殊条件下的温度测量技术。
渗碳工艺对机械制造业十分重要,随着改革开放的进程,国内引进许多先进的渗碳炉等用于改造传统设备。在这种形势下,普通的热电偶已不能适应新型渗碳设备的需要。
1、渗碳炉的特点:
① 高温、930~950℃或更高;
② 还原性气氛。
2、普通热电偶存在的问题
① 材质采用321不锈钢在850℃以下,在t﹥930℃的情况下,水平安装容易变弯曲,寿命短;
② 结构未能隔离还原性气体
以上缺点决定普通热电偶难以满足渗碳炉的苛刻要求。
曾对瓦轴使用后的热电偶进行x射线衍射分析,结果表明,主相为NiO、Ni及少量Ni2SiO4,对已使用和未使用的热电偶相比较,光谱分析表明,使用后的热电偶金属元素相对减少,尤其是正极中Cr,发生选择性氧化,致使热电偶热电动势出现负偏差。渗碳炉热电偶采用耐热不锈钢,使用温度达1050℃;结构 采用金属与陶瓷复合管型实体化密封结构,隔绝还原性气体的作用,极大的延长了热电偶的使用寿命。
2. 高温熔体温度测量
⑴ 铝液连续测温
对于铝锭熔化炉、铸造炉及铝液精炼炉内铝液温度的连续测量与控制,是保证产品质量、节能降耗的重要条件。铝液温度虽然不高,但腐蚀性强,在熔化或精炼过程中,还要加精炼剂、除气剂、覆盖剂等,进行机械或电磁搅拌以及机械扒渣等工艺操作。因此,常规的方法是无能为力的,目前有两种保护管:
1)MPT-1型合金保护管
它的特点是:强度高、韧性好、耐腐蚀,不易碰断。并
2)氮化硅结合碳化硅管或表面改性碳化硅管
它的特点是强度低,易破损,但不玷污铝液,用于铝轮毂行业对铁杂质要求极严的场合。
⑵ 铜液连续测温
对于铜加工行业中铜液连续测温,采用金属陶瓷保护管,内插K型或S型热电偶,制成实体化热电偶。自20033年以来,经现场使用证明具有如下特点:耐高温,使用寿命长(在1000h以上);热电性能稳定;安全可靠。 |