鎢錸3-鎢錸25快速熱電偶測(cè)量鋼液溫度

摘要：介紹了熱電偶的測(cè)溫原理及鎢錸3-鎢錸25快速熱電偶的特點(diǎn)，并對(duì)鎢錸3-鎢錸25快速熱電偶測(cè)量鋼液溫度進(jìn)行了高溫比對(duì)，對(duì)數(shù)據(jù)和推廣使用的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析和計(jì)算。
一、概述
　　鋼液溫度是煉鋼工藝中的一個(gè)重要參數(shù),快速正確地測(cè)量鋼液溫度，對(duì)縮短冶煉時(shí)間、降低能耗、提高鋼的產(chǎn)量和質(zhì)量都起著積極作用。歷年來(lái)，都是采用鉑銠30-鉑銠6(以下稱雙鉑銠)快速熱電偶測(cè)量鋼液溫度，雖然熱電偶的測(cè)溫精度能完全滿足工藝的要求,但由于所用的電極材料是稀有的鉑銠貴金屬，價(jià)格高，經(jīng)濟(jì)性能差,因此，采用價(jià)廉的快速熱電偶取代雙鉑銠快速熱電偶在經(jīng)濟(jì)上尤顯必要，為此，對(duì)鎢錸3-鎢錸25(以下稱鎢錸)快速熱電偶進(jìn)行了實(shí)際鋼液溫度測(cè)量試驗(yàn)，并取得了良好的試驗(yàn)結(jié)果。
二、熱電偶測(cè)溫的基本原理
　　熱電偶測(cè)溫的原理，是基于熱電現(xiàn)象當(dāng)兩種不同成分的導(dǎo)體接合成閉合回路時(shí),由于接合點(diǎn)的溫度不同，會(huì)在閉合回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流物理現(xiàn)象。
　　熱電偶由兩根不同熱電極A和B組成，它的一端是焊接的為工作端，另一端的兩根線與二次儀表相接，為參考端，如果工作端與參考端存在溫度差時(shí),二次儀表將會(huì)指示出熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)。
　　熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì),隨工作端溫度的升高而增長(zhǎng)，它的大小與熱電極直徑、長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，只與熱電偶的電極材料和熱電偶工作端及參考端溫度有關(guān)。
三、鎢錸快速熱電偶的特點(diǎn)
　　廉價(jià)的鎢錸快速熱電偶具有如下特點(diǎn):
1.耐高溫,靈敏度高，反應(yīng)速度快,使用材料全部國(guó)產(chǎn)化,價(jià)格低廉;
2.鎢錸熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)比雙鉑銠熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)大,反應(yīng)速度快,測(cè)試容易，測(cè)成率高。
　　鎢錸熱電偶和雙鉑銠熱電偶在1000~18000℃的分度表對(duì)照見表1。
 
3.使用鎢錸熱電偶需要補(bǔ)正參考端溫度
　　鎢錸熱電偶的刻度是在參考端溫度為0℃時(shí)進(jìn)行的,所以，在測(cè)量使用時(shí)要設(shè)法保證其參考端溫度為0℃，但實(shí)際使用時(shí)很難做到,恒定在某一數(shù)值上也是很困難的，因而就會(huì)給測(cè)量帶來(lái)很大的誤差。消除這種誤差的方法很多,實(shí)際使用時(shí)，可以采用補(bǔ)償導(dǎo)線法，即利用在0~100℃的溫度范圍內(nèi),熱電性質(zhì)與鎢錸熱電偶相同的補(bǔ)償導(dǎo)線，將原參考端溫度遷移到溫度較低較恒定的儀表室內(nèi)，利用儀表本身的自動(dòng)補(bǔ)償線路進(jìn)行補(bǔ)償,從而保證使用時(shí)的測(cè)量精度。
4.高溫抗氧化能力差
　　由于鋼液測(cè)溫用熱電偶是一種消耗式熱電偶，屬于一次性使用,接觸鋼液的時(shí)間很短,只有幾秒種，不需很長(zhǎng)的壽命,所以,鎢錸快速熱電偶高溫抗氧化能力差的缺點(diǎn)絲毫不會(huì)影響它在鋼液快速測(cè)溫領(lǐng)域的使用,也不會(huì)影響鋼液快速測(cè)溫的測(cè)量精度。
四、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析
1.試驗(yàn)方法
　　為了保證鎢錸快速熱電偶在實(shí)際中的應(yīng)用，采用在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量鋼液溫度的高溫比對(duì)試驗(yàn)，在鋼液溫場(chǎng)比較均勻的一煉分廠16tV0D爐,用雙表雙槍，分別用雙鉑銠快速熱電偶和鎢錸快速熱電偶同時(shí)插入鋼液中測(cè)溫，實(shí)行雙槍比對(duì),以達(dá)到檢驗(yàn)鎢錸快速熱電偶的實(shí)際應(yīng)用效果。
2.試驗(yàn)用儀表
　　該儀表設(shè)計(jì)先進(jìn),測(cè)溫精度高,可配接四種分度的熱電偶，而更改輸入熱電偶分度的操作.簡(jiǎn)單方便，只需改變儀表內(nèi)的短路插針，即可完成相應(yīng)分度的設(shè)計(jì),試驗(yàn)前，將其中一臺(tái)設(shè)定為配接鎢錸快速熱電偶，另一臺(tái)設(shè)定為配接雙鉑銠快速熱電偶,攜帶式直流電位差計(jì)分別進(jìn)行檢定校準(zhǔn),消除儀表本身的測(cè)量誤差。
3.試驗(yàn)用快速熱電偶
　　試驗(yàn)用鎢錸快速熱電偶采用高溫比對(duì)用雙鉑銠快速熱電偶采用大連工業(yè)實(shí)業(yè)公司，年使用該熱電偶,能滿足測(cè)溫精度和工藝要求,鎢錸快速熱電偶與測(cè)溫儀表用補(bǔ)償導(dǎo)線連接，雙鉑銠快速熱電偶與測(cè)溫儀表用普通銅線連接。
4.試驗(yàn)數(shù)據(jù)
　　共進(jìn)行了30次高溫比對(duì)試驗(yàn),試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。
 
注:1)表中第21次測(cè)量比對(duì)值相差過(guò)大,在加合金料后的第22次測(cè)量中，雙鉑銠快速熱電偶所測(cè)量的溫度值與第21次所測(cè)量的溫度值相比下降不足20℃,而根據(jù)以往的冶煉工藝參數(shù)鋼液溫度應(yīng)下降50℃左右,因此爐前工及工藝人員認(rèn)為第21次測(cè)試值中,鎢錸快速熱電偶所測(cè)量的溫度值正確。
2)第23次，第26次測(cè)量中,雙鉑銠快速熱電偶沒(méi)有測(cè)出來(lái)。
5.試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
　　由表2可以看出，鎢錸快速熱電偶的測(cè)成率為100%,不考慮第21次,第23次,第26次測(cè)量結(jié)果,相對(duì)雙鉑銠快速熱電偶的測(cè)量值平均誤差為3.44℃,因此,表2中鎢錸快速熱電偶的試驗(yàn)測(cè)量精度符合YB/T163-1999的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足實(shí)際工藝要求,爐前操作工及工藝人員也對(duì)試驗(yàn)結(jié)果及鎢錸快速熱電偶的測(cè)試精度表示認(rèn)可。
六、結(jié)論
　　試驗(yàn)表明,鎢錸快速熱電偶完全能夠滿足實(shí)際的工藝要求,其價(jià)格低廉,有著明顯的經(jīng)濟(jì)效果，具有很好的推廣使用價(jià)值。