鎢錸3-鎢錸25快速熱電偶測量鋼液溫度

摘要：介紹了熱電偶的測溫原理及鎢錸3-鎢錸25快速熱電偶的特點(diǎn)，并對鎢錸3-鎢錸25快速熱電偶測量鋼液溫度進(jìn)行了高溫比對，對數據和推廣使用的經(jīng)濟效益進(jìn)行了分析和計算。
一、概述
　　鋼液溫度是煉鋼工藝中的一個(gè)重要參數,快速正確地測量鋼液溫度，對縮短冶煉時(shí)間、降低能耗、提高鋼的產(chǎn)量和質(zhì)量都起著(zhù)積極作用。歷年來(lái)，都是采用鉑銠30-鉑銠6(以下稱(chēng)雙鉑銠)快速熱電偶測量鋼液溫度，雖然熱電偶的測溫精度能完全滿(mǎn)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)濟上尤顯必要，為此，對鎢錸3-鎢錸25(以下稱(chēng)鎢錸)快速熱電偶進(jìn)行了實(shí)際鋼液溫度測量試驗，并取得了良好的試驗結果。
二、熱電偶測溫的基本原理
　　熱電偶測溫的原理，是基于熱電現象當兩種不同成分的導體接合成閉合回路時(shí),由于接合點(diǎn)的溫度不同，會(huì )在閉合回路內產(chǎn)生熱電流物理現象。
　　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(xiàn)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。
　　熱電偶的熱電動(dòng)勢,隨工作端溫度的升高而增長(cháng)，它的大小與熱電極直徑、長(cháng)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，反應速度快,使用材料全部國產(chǎn)化,價(jià)格低廉;
2.鎢錸熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢比雙鉑銠熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢大,反應速度快,測試容易，測成率高。
　　鎢錸熱電偶和雙鉑銠熱電偶在1000~18000℃的分度表對照見(jiàn)表1。
 
3.使用鎢錸熱電偶需要補正參考端溫度
　　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，在測量使用時(shí)要設法保證其參考端溫度為0℃，但實(shí)際使用時(shí)很難做到,恒定在某一數值上也是很困難的，因而就會(huì )給測量帶來(lái)很大的誤差。消除這種誤差的方法很多,實(shí)際使用時(shí)，可以采用補償導線(xiàn)法，即利用在0~100℃的溫度范圍內,熱電性質(zhì)與鎢錸熱電偶相同的補償導線(xiàn)，將原參考端溫度遷移到溫度較低較恒定的儀表室內，利用儀表本身的自動(dòng)補償線(xiàn)路進(jìn)行補償,從而保證使用時(shí)的測量精度。
4.高溫抗氧化能力差
　　由于鋼液測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(cháng)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溫領(lǐng)域的使用,也不會(huì )影響鋼液快速測溫的測量精度。
四、試驗數據及分析
1.試驗方法
　　為了保證鎢錸快速熱電偶在實(shí)際中的應用，采用在現場(chǎng)實(shí)際測量鋼液溫度的高溫比對試驗，在鋼液溫場(chǎng)比較均勻的一煉分廠(chǎng)16tV0D爐,用雙表雙槍?zhuān)謩e用雙鉑銠快速熱電偶和鎢錸快速熱電偶同時(shí)插入鋼液中測溫，實(shí)行雙槍比對,以達到檢驗鎢錸快速熱電偶的實(shí)際應用效果。
2.試驗用儀表
　　該儀表設計先進(jìn),測溫精度高,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，只需改變儀表內的短路插針，即可完成相應分度的設計,試驗前，將其中一臺設定為配接鎢錸快速熱電偶，另一臺設定為配接雙鉑銠快速熱電偶,攜帶式直流電位差計分別進(jìn)行檢定校準,消除儀表本身的測量誤差。
3.試驗用快速熱電偶
　　試驗用鎢錸快速熱電偶采用高溫比對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(mǎn)足測溫精度和工藝要求,鎢錸快速熱電偶與測溫儀表用補償導線(xiàn)連接，雙鉑銠快速熱電偶與測溫儀表用普通銅線(xiàn)連接。
4.試驗數據
　　共進(jìn)行了30次高溫比對試驗,試驗數據見(jiàn)表2。
 
注:1)表中第21次測量比對值相差過(guò)大,在加合金料后的第22次測量中，雙鉑銠快速熱電偶所測量的溫度值與第21次所測量的溫度值相比下降不足20℃,而根據以往的冶煉工藝參數鋼液溫度應下降50℃左右,因此爐前工及工藝人員認為第21次測試值中,鎢錸快速熱電偶所測量的溫度值正確。
2)第23次，第26次測量中,雙鉑銠快速熱電偶沒(méi)有測出來(lái)。
5.試驗數據分析
　　由表2可以看出，鎢錸快速熱電偶的測成率為100%,不考慮第21次,第23次,第26次測量結果,相對雙鉑銠快速熱電偶的測量值平均誤差為3.44℃,因此,表2中鎢錸快速熱電偶的試驗測量精度符合YB/T163-1999的有關(guān)標準，可以滿(mǎn)足實(shí)際工藝要求,爐前操作工及工藝人員也對試驗結果及鎢錸快速熱電偶的測試精度表示認可。
六、結論
　　試驗表明,鎢錸快速熱電偶完全能夠滿(mǎn)足實(shí)際的工藝要求,其價(jià)格低廉,有著(zhù)明顯的經(jīng)濟效果，具有很好的推廣使用價(jià)值。