安徽廣紫耐磨熱電偶保護管
熱電偶保護管的研制： 熱電偶保護管按其材質(zhì)可分為金屬、非金屬及金屬陶瓷三類。金屬材料雖然堅韌，卻不耐高溫，易受腐蝕；陶瓷則相反，耐高溫抗腐蝕，然而，質(zhì)脆強度低。為此，人們用粉末冶金的方法將金屬與陶瓷結(jié)臺，集中兩者優(yōu)點，得到了一種既耐高溫、抗腐蝕，又抗熱震、強度較高的復合材料——金屬陶瓷。新型保護管的研究，一直是高溫測試領(lǐng)域中富于挑戰(zhàn)性的課題。作者研制出三種鉬基金屆
表1 保護管的主要性能
陶瓷保護管：MCPT-4型(Mo-A1203-Cr2O3-Ti02)MCPT-6型(Mo-CrAl203-Cr203-TiO2-Mg0)及MCPT-3型(Mo-MgO-Cr2O3)，其主要性能見表1。此外：還開發(fā)A1203-C質(zhì)、Al2O3-Cr2O3質(zhì)等陶瓷保護管CPT型)，MPT型金屬或合金保護管等，已在國內(nèi)推廣用。
2. 高溫鹽浴爐連續(xù)測溫
通常采用接觸法直接測量高溫熔體的真實溫度，熱電偶保護管有：
a.金屬保護管
鹽浴爐測溫通常采用不銹銅管或高溫合金管。美國常用Inconel或446耐熱鋼管，使用壽命約為7～20日(約500h)。
b.金屬陶瓷管
國產(chǎn)MCPT-4型保護管(見表1)在高溫鹽浴爐中應用；其壽命達1,400h以上(60日)經(jīng)美國現(xiàn)場使用證明，其壽命遠遠超過446等耐熱鋼。
3. 鋁液及鋁電解質(zhì)連續(xù)測溫
a.鋁液連續(xù)測溫
鋁液連續(xù)測溫用保護管有金屬、si3N4及Sialon等。金屬管的強度高，但壽命短，Si3N4管耐腐蝕但強度低，Sialon材料在性能上較理想。作者研制的MPT-I型合金管，用于沈陽電纜廠從意大利引進的鋁連軋生產(chǎn)線，連續(xù)使用壽命超過四個月，比引進設備中同類溫度傳感器的使用壽命提高5-6倍。
b.鋁電解質(zhì)連續(xù)測溫
鋁電解槽內(nèi)電解質(zhì)溫度的連續(xù)測量，國內(nèi)外尚未找到適合的耐蝕材料，美國研制的保護管，使用壽命只有72h。國產(chǎn)MPT-2型合金管經(jīng)工業(yè)試驗表明，其壽命均過400h。
4. 間斷測溫——浸入式測溫儀的研制
新型浸人式測溫儀是由熱電偶、保護管及數(shù)字顯示儀表構(gòu)成的，已成功地用于鋁冶金及加工行業(yè)中氟化物電解質(zhì)及鋁液溫度測量，既可以間斷測溫，又能在一定時間內(nèi)連續(xù)測溫。
5. 銅液連續(xù)測溫
對于銅加工行業(yè)中銅液連續(xù)測溫用高鉻鋼管及金屬陶瓷(LT-1型)管。后者使用效果較好，但價格昂貴。作者采用金屬陶瓷作外保護管(MPCT-6型)，內(nèi)插高性能熱電偶(K型)，兩者之間充填惰性物質(zhì)，在使用過程中保護管燒成實體。該種實體型傳感器(**)具有如下優(yōu)點：熱電偶的熱電性能穩(wěn)定，使用壽命長，響應速度快，**可靠。
6. 鋼水連續(xù)測溫
關(guān)于鋼水連續(xù)測溫，目前只在帶有等離子加熱調(diào)溫裝置的連鑄中間包中試用，尚未普及。工業(yè)試驗結(jié)果表明：
a.可行性
新研制的溫度傳感器和上插安裝方式用于中間包連續(xù)測溫是可行的。
b.可靠性
連續(xù)測溫精度與傳統(tǒng)的點測方式相比，只要兩者插入位置相同，偏差在±2℃以內(nèi)。
c.實用性
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MCPT-4
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MCPT-6
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MCPT-3
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MPT-1
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MPT-2
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使用溫度℃
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0～1,300
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0～1,300
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0～1,700
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0～1,000
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0～1,000
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使用介質(zhì)
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BaC12
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銅及銅合金
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鐵與鋼
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鋁液
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冰晶石熔體
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使用壽命(h)
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≮1,400
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≮1,000
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10-20
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1,400
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400
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抗熱震性
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1,280℃ 5℃
反復30次不炸裂
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1,200℃15℃
反復10次不炸裂
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1,600℃15℃
反復5次不炸裂
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規(guī)格(mm)
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Φ23x15x250～500
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Φ30x18x250-500
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Φ16-30x270～500
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材 質(zhì)
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特 點
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石英
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使用溫度可達1090℃，熱膨脹系數(shù)小，抗熱震性能強，響應速度快，耐酸性能好，耐堿性能能差，可透過氫及還原性氣體，用于金、銀熔體或高溫火焰測量。
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莫來石
（3Al2O3.2SiO2）
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使用溫度可達1510℃，機械強度低，抗熱震性能較強，在BaCl2熔體中可用到1200℃，耐熔融金屬及可燃性氣體腐蝕，耐金屬氧化物及堿腐蝕性能差，應垂直安裝，水平安裝時，要有支撐，適用于高溫陶瓷、熱處理及玻璃行業(yè)。
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氧化鋁（90%）
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使用溫度可達1760℃，機械強度和抗震性中等?？捎糜谡婵崭袘獱t，其它用途同莫來石。
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剛玉（Al2O3）
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在有支撐的條件下，使用溫度可達1870℃。耐熔融金屬腐蝕，氣密性好，抗熱震性能較差。適用于高溫加熱爐及各種耐火材料窯等。
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碳化硅（SiC）
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抗熱震、耐化學腐融性能好，熱導率大，高溫下變成導體，因氣密性不好，使用時要加不透氣的內(nèi)保護管構(gòu)成復合管。高溫氧化是影響壽命的主要問題?？捎糜诓Ａ垠w、高爐渣及有色金屬熔體。
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氮化硅
（Si3N4、BN）
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使用溫度為1000℃，耐酸式鹽腐蝕，抗熱震性能優(yōu)異，機械強度低。耐有色金屬腐蝕，如鋁、黃銅、鉛、錫、鋅。還可用于化工企業(yè)及鹽浴爐。
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氧化鋯（ZrO2）
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使用溫度為1900℃，在高溫下成為導體。耐堿、堿性碴及特殊的玻璃熔體腐蝕。
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硼化鋯
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使用溫度為1600℃，氣密性好，良好的導熱，導電性能和化學穩(wěn)定性、抗熱震性能較純氧化物有所改善。
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氧化鈹（BeO2）
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使用溫度為2100℃，熱傳導、抗熱震性能好。但有毒，在空氣、H2、CO及真空中于1700℃以下均很穩(wěn)定。在鹵素氣體中不穩(wěn)定，有水蒸汽存在時，于1200℃蒸發(fā)。
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氧化釷（ThO2）
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放射性物質(zhì)，使用溫度為2200℃，抗渣性強、高溫下在鹵素、含硫、含碳氣氛中不穩(wěn)定，高溫下低電阻。
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氧化鎂（MgO）
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在空氣中到1700℃仍很穩(wěn)定，高溫下，蒸汽壓大，在還原性氣氛中，使用溫度要低于1700℃，1800℃以上受鹵素及含硫氣氛腐蝕，金屬熔體腐蝕性能較氧化鋁差。
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二硅化鉬（MoSi2）
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使用溫度為1600℃，抗氧化、耐高溫、抗熱震、氣密性好。在還原性氣氛及腐蝕介質(zhì)中，亦具有較高的化學穩(wěn)定性。
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