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  • 安徽天康热电偶保护管材质
    点击次数:1945 发布时间:2016-08-19

    安徽天康耐磨热电阻材质

    热电偶保护管的研制: 热电偶保护管按其材质可分为金属、非金属及金属陶瓷三类。金属材料虽然坚韧,却不耐高温,易受腐蚀;陶瓷则相反,耐高温抗腐蚀,然而,质脆强度低。为此,人们用粉末冶金的方法将金属与陶瓷结台,集中两者优点,得到了一种既耐高温、抗腐蚀,又抗热震、强度较高的复合材料——金属陶瓷。新型保护管的研究,一直是高温测试领域中富于挑战性的课题。

    表1 保护管的主要性能

        陶瓷保护管:MCPT-4型(Mo-A1203-Cr2O3-Ti02)MCPT-6型(Mo-CrAl203-Cr203-TiO2-Mg0)及MCPT-3型(Mo-MgO-Cr2O3),其主要性能见表1。此外:还开发A1203-C质、Al2O3-Cr2O3质等陶瓷保护管CPT型),MPT型金属或合金保护管等,已在国内推广用。

    2。 高温盐浴炉连续测温

        通常采用接触法直接测量高温熔体的真实温度,热电偶保护管有:

    a.金属保护管

        盐浴炉测温通常采用不锈铜管或高温合金管。美国常用Inconel或446耐热钢管,使用寿命约为7~20日(约500h)。

    b.金属陶瓷管

        国产MCPT-4型保护管(见表1)在高温盐浴炉中应用;其寿命达1,400h以上(60日)经美国现场使用证明,其寿命远远超过446等耐热钢。

    3. 铝液及铝电解质连续测温

    a.铝液连续测温

    诚信网投官方网址    铝液连续测温用保护管有金属、si3N4及Sialon等。金属管的强度高,但寿命短,Si3N4管耐腐蚀但强度低,Sialon材料在性能上较理想。作者研制的MPT-I型合金管,用于沈阳电缆厂从意大利引进的铝连轧生产线,连续使用寿命超过四个月,比引进设备中同类温度传感器的使用寿命提高5-6倍。

    b。铝电解质连续测温

        铝电解槽内电解质温度的连续测量,国内外尚未找到适合的耐蚀材料,美国研制的保护管,使用寿命只有72h。国产MPT-2型合金管经工业试验表明,其寿命均过400h。

    4。 间断测温——浸入式测温仪的研制

        新型浸人式测温仪是由热电偶、保护管及数字显示仪表构成的,已成功地用于铝冶金及加工行业中氟化物电解质及铝液温度测量,既可以间断测温,又能在一定时间内连续测温。

    5. 铜液连续测温

        对于铜加工行业中铜液连续测温用高铬钢管及金属陶瓷(LT-1型)管。后者使用效果较好,但价格昂贵。作者采用金属陶瓷作外保护管(MPCT-6型),内插高性能热电偶(K型),两者之间充填惰性物质,在使用过程中保护管烧成实体。该种实体型传感器()具有如下优点:热电偶的热电性能稳定,使用寿命长,响应速度快,安全可靠。

    6. 钢水连续测温

        关于钢水连续测温,目前只在带有等离子加热调温装置的连铸中间包中试用,尚未普及。工业试验结果表明:

    a。可行性

    新研制的温度传感器和上插安装方式用于中间包连续测温是可行的。

    b.可靠性

    连续测温精度与传统的点测方式相比,只要两者插入位置相同,偏差在±2℃以内。

    c.实用性

     

    MCPT-4

    MCPT-6

    MCPT-3

    MPT-1

    MPT-2

    使用温度℃

    0~1,300

    0~1,300

    0~1,700

    诚信网投官方网址0~1,000

    诚信网投官方网址0~1,000

    使用介质

    BaC12

    铜及铜合金

    铁与钢

    铝液

    冰晶石熔体

    使用寿命(h)

    ≮1,400

    ≮1,000

    10-20

    1,400

    400

    抗热震性

    1,280℃5℃
    反复30次不炸裂

    1,200℃15℃
    反复10次不炸裂

    1,600℃15℃
    反复5次不炸裂

     

      金属保护管    

    材质名称牌号

    长期使用温度℃

    特         

    不锈钢304

    800

    主要用于化工、食品、塑料、石油工业。耐热、耐腐蚀性能优良,主要用于氧化性气氛。

    不锈钢SUS310

    1035

    主要用于发电厂锅炉,可达980℃

    不锈钢SUS316

    900

    适用范围与304相同,在氧化气氛下可用于930℃。耐热、耐酸、耐碱性能优良。

    不锈钢SUS316L

    850~1000℃

    耐晶尖腐蚀性好。

    不锈钢SUS347

    800

    耐腐蚀性与SUS相同,在400~800℃连使用,也难引起脆化和晶间腐蚀。

    不锈钢446

    1082

    具有优异的耐高温腐蚀及抗氧化能力。主要适用于淬火、氮化和退火炉、盐浴炉及铅、锡、巴氏合金熔体、含硫气氛。还可用于均热炉锌熔体、废气锅炉、水泥窑炉等不适合于含碳气氛。

    Inconel600

    1000

    在氧化性气氛下使用温度可到1150℃,在还原性气氛下zui高使用温度降至1040℃。在含硫气氛下使用温度不能超过540℃。主要用语渗碳炉、退火炉、盐熔炉、平炉烟道、高炉热风管煅烧炉、玻璃窑炉

    Inconel601

    1200

    使用用途同600,但高温下抗氧化、抗硫能力强,使用温度可达1200℃

    Inconel800

    1000~1100℃

    在氧化性气氛下,可用到1090℃,与600相似但不适用于氧化、氢氧化物熔体、抗硫腐蚀能力超过600型

    哈氏B

    760

    适用于各种浓度及温度的盐酸,对硫酸、磷酸也有耐蚀性,在空气下使用温度为760℃

    哈氏C

    1000

    可用于氧化性、还原性气氛中,使用zui高温度为1090℃870~890℃抗应力作用、抗热冲击性强,具有良好的耐热性,并对潮湿的氯气、次氯酸水溶液等的腐蚀。抗氯化铁、氯化铜性能优良,在空气中使用温度为1000℃

    镍200

    700~800℃

    在还原性氧化下使用温度为800℃,在还原性气氛下zui高可用到540℃,当有硫存在时,也不能超过540℃,主要用于盐浴炉等

    500

    耐化学腐蚀性能较不锈钢好,在低温下耐蚀,尤其耐海水

    具有较高的热强度,在550度下,表面形成致密的氧化膜,故不容易氧化,钛合金强度高,高温下强度高。对碱、海水、氯化物、卤素气体、硝酸等具有很好的耐蚀性。

    铸铁

    700~800℃

    在氧化性气氛下,使用温度可达700℃,主要用于有色金属熔体,在还原气氛下可用到870℃

    1600~2100℃

    具有优良的耐高温性能,使用在真空气氛,真空炉测温。

    铂与铂铑合合金

    1600

    耐热性能强,可用于熔融玻璃。

     非金属保护管

    材  

    特          

    石英

    使用温度可达1090℃,热膨胀系数小,抗热震性能强,响应速度快,耐酸性能好,耐碱性能能差,可透过氢及还原性气体,用于金、银熔体或高温火焰测量。

    莫来石

    (3Al2O3.2SiO2

    使用温度可达1510℃,机械强度低,抗热震性能较强,在BaCl2熔体中可用到1200℃,耐熔融金属及可燃性气体腐蚀,耐金属氧化物及碱腐蚀性能差,应垂直安装,水平安装时,要有支撑,适用于高温陶瓷、热处理及玻璃行业。

    氧化铝(90%)

    使用温度可达1760℃,机械强度和抗震性中等。可用于真空感应炉,其它用途同莫来石。

    刚玉(Al2O3

    在有支撑的条件下,使用温度可达1870℃。耐熔融金属腐蚀,气密性好,抗热震性能较差。适用于高温加热炉及各种耐火材料窑等。

    碳化硅(SiC)

    抗热震、耐化学腐融性能好,热导率大,高温下变成导体,因气密性不好,使用时要加不透气的内保护管构成复合管。高温氧化是影响寿命的主要问题。可用于玻璃熔体、高炉渣及有色金属熔体。

    氮化硅

    (Si3N4、BN)

    使用温度为1000℃,耐酸式盐腐蚀,抗热震性能优异,机械强度低。耐有色金属腐蚀,如铝、黄铜、铅、锡、锌。还可用于化工企业及盐浴炉。

    氧化锆(ZrO2

    使用温度为1900℃,在高温下成为导体。耐碱、碱性碴及特殊的玻璃熔体腐蚀。

    硼化锆

    使用温度为1600℃,气密性好,良好的导热,导电性能和化学稳定性、抗热震性能较纯氧化物有所改善。

    氧化铍(BeO2

    使用温度为2100℃,热传导、抗热震性能好。但有毒,在空气、H2、CO及真空中于1700℃以下均很稳定。在卤素气体中不稳定,有水蒸汽存在时,于1200℃蒸发。

    氧化钍(ThO2

    放射性物质,使用温度为2200℃,抗渣性强、高温下在卤素、含硫、含碳气氛中不稳定,高温下低电阻。

    氧化镁(MgO)

    在空气中到1700℃仍很稳定,高温下,蒸汽压大,在还原性气氛中,使用温度要低于1700℃,1800℃以上受卤素及含硫气氛腐蚀,金属熔体腐蚀性能较氧化铝差。

    二硅化钼(MoSi2

    使用温度为1600℃,抗氧化、耐高温、抗热震、气密性好。在还原性气氛及腐蚀介质中,亦具有较高的化学稳定性。

     的特性

    名称

    常用温度℃

    zui高温度℃

    特   

     

    直 径

     

     

     

    金属陶瓷

    1600

    2200

    抗热震性强,适用于液态金属,不能用于氧化性气氛

    12×6

     

    金属陶瓷LT-1

    1300

    1400

    适用于非金属熔体

    28×16

     

    金属陶瓷保护管的主要性能                 

    材  

    熔点 ℃

    特            

    MgO-Mo

    1400

    (zui高连续使用温度)

    MgO基金属陶瓷保护管,采用接力方式,150吨LD转炉上的应用,已成功实现全炉段连续测温。由于含有大量的金属钼,很容易氧化,因此,不宜在氧化性气氛中应用。

    72%Cr-

    28%Al2O3

    1300

    (zui高连续使用温度)

    Cr-Al2O3基金属陶瓷保护管,从1035~20℃空气瞬时喷吹1000次而不损坏。适用于在氧化气氛中工作。也可在含腐蚀气体(SO2,SO3)的铜冶炼烟道中使用,在温度为1200℃硫磺燃烧炉、平炉蓄热室及水泥窑中连续使用。Cr-Al2O3基金属陶瓷保护管很疏松脆弱。

    30%Cr-

    70%Al2O3

    1300

    (zui高连续使用温度)

    80%TiC-

    20%Ni(I151a)

    1200

    (zui高连续使用温度)

    碳化钛系金属陶瓷保护管,常作硬质合金,具有相当高的硬度与强度,HRC值在70左右,使用温度为600~1000℃。作为高温耐磨热电偶保护管,用于冶金、建材行业是很有前途的。但此类保护管目前还处于研制中,预计不久可问世。

      各行业保护管材料的选用实例

    工业部门

    被测介质或使用场所

    被测温度(℃)

    保 护 管 材 料

    冶金工业

    铅熔液

    300~400

    碳钢

    锡熔液

    200~300

    因科内尔合金、0Cr25Ni20

    锌熔液

    400~500

    因科内尔合金、0Cr25Ni20

    铝熔液

    900~1000

    氮化硅

    铜熔液

    1000~1100

    金属陶瓷

    钢水

    1600~1700

    金属陶瓷

    钢板加热炉

    800~900

    1Cr18Ni9Ti

    锻造炉

    1100~1200

    因科内尔合金、GH3039

    高炉炉顶

    1000~1300

    碳化硅

    钢锭加热炉

    1300~1400

    氧化铝、刚玉质

    热电站

    主蒸汽管道

    400~600

    1Cr18Ni9Ti

    普通蒸汽管道

    300~500

    1Cr18Ni9Ti

    食品工业

    糖液

    200~300

    1Cr18Ni9Ti

    食品罐头

    100~200

    黄铜镀镍

    面包炉

    100~200

    1Cr18Ni9Ti

    化肥

    造气炉

    1200~1300

    金属陶瓷

    煤气管道

    300~500

    1Cr18Ni9Ti

    合成塔

    300~500

    1Cr18Ni9Ti

    建材工业

    陶瓷窑

    1300~1500

    氧化铝、碳化硅

    玻璃窑

    1000~1300

    氧化铝、因科内尔合金

    石油工业

    原油加热

    400~500

    1Cr18Ni9Ti

    蒸馏塔

    100~200

    1Cr18Ni9Ti

    化学工业:

    酸类

    酸液10-50%

    50%

    90%

    20

    90

    20~90

    1Cr18Ni9Ti

    Cr18Ni12Mo2Ti

    2Cr13

    硫酸5-50%

    90%

    96-100%

    20~90

    90

    90

    镍钼合金(B)

    镍钼合金(D)

    普通钢

    硝酸5-50%

    50%

    65%以上

    20

    90

    90

    1Cr18Ni9Ti

    1Cr18Ni9Ti

    Cr18Ni12Mo2Ti

    盐酸1-5%

    1-5%

    25%

    20

    90

    90

    镍钼合金(C)或含14~16%硅的高硅铸铁

    镍钼合金(B)

    镍钼合金(C)

    磷酸1-5%

    10%

    10%

    30-85%

    20

    20

    90

    20~90

    1Cr18Ni9Ti

    Cr18Ni12Mo2Ti

    镍钼合金(C)

    镍钼合金(B)

    乳酸5%

    5%

    5%

    20

    60

    90

    1Cr18Ni9Ti

    Cr18Ni12Mo2Ti

    含钽不锈钢

    柠檬酸15%

      15%

    20

    90

    1Cr18Ni9Ti

    Cr18Ni12Mo2Ti

    铬酸10-50

    90

    Cr18Ni12Mo2Ti

    化学工业:

    盐类

    氢氧化钠10%以上

    75%以上

    90

    100

    1Cr18Ni9Ti

    普通钢

    LHN5%以上

    20~90

    Cr18Ni12Mo2Ti

    碳酸钠5%以上

    20~90

    1Cr18Ni9Ti

    硫酸钠5%以上

    20

    Cr18Ni12Mo2Ti

    亚硫酸钠5%以上

    20

    1Cr18Ni9Ti

     

     

 

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