永磁铁氧体烧结电窑热电偶的正确使用及改进措施

　　1 引言

　　热电偶是永磁铁氧体双推板烧结电窑控温系统中的热敏元件，热电偶的正确使用，在日常工艺调整过程中具有重要作用。在热电偶的实际使用过程中，会出现这样的情况：同一个实际温度，相同型号的热电偶，一条窑和另一条窑之间数显仪表上所显示的温度数值差别比较大;另外一种现象就是停窑后，再升温，则停窑前后热电偶所对应仪表的显示数值差别也比较大。此时通过热电偶传回仪表的只是一个“显示值”[1]，并非窑膛内的真实温度，究竟是什么原因造成此类现象呢?

　　2 问题分析

　　要正确地使用热电偶，不妨从热电偶的工作原理谈起。热电偶是将两种不同的导体和半导体连接成的闭合回路，如果将它们的两个接点分别置于温度各为 T 及 T0(设 T>T0)的热源中，则该回路就会产生热电动势，即温差电动势[2]。

　　温差电动势是同一个导体两端因为温度不同而产生的一种热电动势。由于高温端(T)电子能量比低温端电子的能量大，因此从高端扩散到低端的电子数比从低端扩散到高端电子数多，结果，高温端失去电子而带正电，低温端因得到电子而带负电荷，从而形成一个静电场，这样在导体的两端便产生一个相应的电位差 UT-0TU ，此即温差电动势。我们所使用的 K 型(镍铬-镍硅(铝))和S型(铂铑 10-铂)分度号的热电偶就是靠这种规律来工作的[2]。在铁氧体烧结电窑热电偶的实际使用中，容易出现两种问题，兹叙述如下：

　　问题一：热电偶规格偏短，安装不正确

　　假如窑炉壁厚为 400mm，就购买 450mm 热电偶，则测温端就仅留下 50mm 的头伸出，接线盒就紧靠窑壁，由于热电偶是利用温差电动势来测温的，热端(测量端)与冷端(接线盒部分)的温差转换成温度数值显示出来，由于热电偶接线盒紧靠窑壁，那么接线盒受窑体温度盒测温孔漏出的热量影响，使接线盒温度过高，从而导致测温不准。如窑内的温度为 1250℃，由于热电偶安装不正确，导致接线盒温度过高，达到 120℃，这时，仪表里显示的温度就不是 1250℃，而是 1130℃，因此热电偶正确选购与安装是最重要的环节。

　　正确的安装方法是接线盒与窑壁之间距离大于 150mm，如窑壁厚 400mm，那么应选长的热电偶，即测温端 50mm，墙厚 400mm，窑壁到接线盒距离为 150mm。

　　表 1 列出了几条窑炉热电偶显示对比值。均选用保温段的热电偶进行比较(相对来说保温段的热电偶精度最高，受外界干扰最小)。从表 1 可看出，5#窑由于保温材料比较差，所以接线盒受到的干扰也大，与实际温度相差也比较大，究其原因主要是安装方法不正确和保温效果不好，受到的干扰比较大的缘故。其它几条窑炉保温效果比较好，但是显示温度和实际温度还有较大的差异，究其原因，主要是热电偶选型和安装不正确，我们所选用的热电偶太短，接线盒几乎紧靠窑壁(离开窑壁最远的也不过 30mm)，与我们的标准安装要求相差甚远。