用WRe3/WRe25热电偶测钢水温度的论证

　　在冶金工业中钢水温度是一个重要参数,它直接影响冶炼和浇注的质量。合理的温度测量,对提高产品质量、产量、降低消耗、改善各种技术指标、达到最好的冶炼效果和最经济的操作工艺均有积极作用。在实际工作中,我们很难找到一种能在高温氧化性气氛中稳定工作的热电偶及找到一种能够在短时间经受住1 750℃以上高温钢水及熔渣浸蚀和热冲击的保护管。多年来我所一直采用光学高温计,但它存在许多不足,近年我们选用新型热电偶,用它直接测量钢水温度,通过试验证明效果很好。

　　1　问题提出

　　对于高于1 750℃以上的各种钢液温度的测量,我们一直采用光学高温计,在一般情况下,能满足要求。随着生产的发展,技术的进步,温度越来越高,使用的材料越来越多,间接测温———光学高温计不能完全满足要求。因光学高温计对于环境要求严格,由于火焰等因素的影响不能直接反应钢液的实际温度,每种材料都要加一个“温度系数”,此系数往往是从经验中得来的。但对于新材料,就必须通过多次的实验才能得出。

　　为了准确测量钢液温度,应采用直接测温,我们曾试用B型(即铂铑30-铂铑6)热电偶测温,由于它对于测量1 750℃以上的高温接近上限,不够稳定,因此无法进行(见表1)。

　　采用温度范围0~1 999℃的钨铼3/钨铼25即WRe3/WRe25热电偶测1 750℃以上的钢液温度是比较理想的一种热电偶。

　　2　热电偶及实验装置

　　(1)实验用热电偶

        洛阳某公司提供便携式WRe3/WRe25热电偶,长度1m,由测温头、测温枪杆组成。

　　(2)热电偶结构

       测温头见图1,测温枪杆由补偿导线固定在钢制枪杆内,外套保护纸管组成,通过插件和测温头相连。

(3)测温电炉

　　2 500Hz,中频感应炉,容量60kg

　　(4)测温用仪表

　　北京宇时技术开发公司生产的数显温度测温仪,　型号MCT-101W,感温材料WRe3/25型,测温范围: 1 200℃~1 999℃。具有响应时间短、升温快速等优点,全量程范围内误差≤±2℃。

　　3　试验情况

　　(1)通过试验80多次,一般情况下热电偶直接测得的温度与光学高温计测得温度相差在90℃~120℃,如表2:

　　(2)带锥形的测温头,通过高温水泥和外保护纸管固定在一起,测温枪必须紧紧地压入纸管中,否则容易掉下来,损坏热电偶和测枪。

　　(3)升温时间与所采用的石英管壁厚有很大的关系,管壁厚稳定时间长,整个测温操作要在4~6s完成,最多不能超过10s。保护纸管根据烧损情况进行更换,测温头每次测量后就得更换。