[发明专利]一种钢水快速测温的热电偶的制作方法

说明书

本发明属于钢水的测温元件技术领域，公开了一种钢水快速测温的热电偶的制作方法，热电偶包括U形石英管、热电偶金属丝、外护套管、内护套管、垫片、补偿导线、热电偶填充料和金属帽；热电偶金属丝和两端分别和2条补偿导线固定连接后插入U形石英管，在U形石英管的“U”形出口穿出2条补偿导线的自由端；外护套管呈“T”字形，外护套管底部内径和内护套管的外径相同，内护套管从外护套管的底端无缝插入外护套管内，内护套管的上端设置同外径的垫片；热电偶填充料注入外护套管的“T”字形内部空腔形成填充料层对U形石英管和补偿导线加以固定；金属帽罩在U形石英管的正上方。本发明的钢水快速测温的热电偶实现了取样迅速、测量准确的目的。

本发明申请是分案申请，母案申请号：2015103380685；母案名称：一种钢水快速测温的热电偶及其制作方法；母案申请日：2015-06-17。

技术领域

本发明涉及钢水的测温元件技术领域，具体涉及一种钢水快速测温的热电偶的制作方法。

背景技术

钢水温度是当前钢铁行业冶炼过程中的重要冶炼参数。对保证连铸生产过程顺行、降低原材料消耗和能耗、提高铸坯质量有很大的影响。温度控制水平是炼钢厂系统运行平稳性的“晴雨表”。钢水温度的测量也是至关重要的一个环节。

在钢铁冶炼过程中，用热电偶测温的测温端的各个部位之间必须要充填绝缘性和隔热性良好的填充料，否则会因热电极短路及传热快而形成测温偏差。该热电偶填充料俗称快干水泥，它起着固定工作丝材支架、隔热绝缘的作用，是热电偶测温稳定的一个重要部分。

自国内使用热电偶以来，热电偶的填充料一直使用的是酸性料。酸性料由磷酸、轻质氧化镁、氧化铝、镁砂组成，其含量或浓度分别是：磷酸波美式度42，85％的磷酸；含量96％轻质氧化镁；含量98.75％的氧化铝；含镁量50％镁砂。但是，用传统酸性料制作出来的热电偶不稳定，测温波动大。究其原因，酸性料受空气湿度影响大，很容易受潮，导致热电偶的绝缘度下降，影响了热电偶在测温时的准确度。热电偶填充料的上述弊端，一时成为各热电偶生产厂家亟待解决的首要问题。

近些年，有厂商研究出多种水性填充料，也称碱性料。例如发明专利201110073077.8，公开的一种绝缘性好的早强、快干耐火泥浆填充料，能够解决热电偶的吸湿快、绝缘度下降的问题。但是此类碱性料在实际使用中很快也暴露出了问题：(1)由于碱性料是水性填充料，在干燥的时候随着的水分蒸发，填充料干燥时候容易产生收缩，使得填充在碱性料中的贵金属丝容易被拉断裂，并且干燥完成后容易出现裂纹，在测温时由于浸入钢水发生的温度急剧增加会导致热电偶最后温度锁不住。为了解决上述问题，实际操作中填充料在干燥环节需要将其外部环境加湿，达到减速干燥的效果。这一问题的出现以及相应的补救方法，使得制备热电偶工艺繁杂，增加了时间成本。如果在干燥环节控制不好，生产出来的热电偶还是会存在金属丝断裂、填充料干裂的次品。(2)冶钢时候钢水温度达到1500℃以上，使用碱性料生产出来的热电偶在测量钢水温度的时候出现了炸裂的情况。碱性料对于极热状态是不稳定的，使用酸性料填充时未出现炸裂状况。(3)碱性料成份复杂，原料较贵，填充相同体积碱性料的成本是酸性料成本的2.5倍以上。钢水温度测量中使用诸多一次性的热电偶，年消耗量是很可观的数值，在追求更低廉冶钢生产成本中，碱性填充料带来了较大的负担。

现有技术中存在的传统酸性料受空气湿度影响大，很容易受潮，导致热电偶的绝缘度下降，影响了热电偶在测温时的准确度的问题。碱性料存在干燥时候容易产生收缩，使得填充在碱性料中的金属丝容易断裂且填充料干燥后易出现裂纹；测量钢水温度时易炸裂；成份复杂，原料较贵等问题。可以说碱性料是使用复杂工艺以及高成本解决热电偶测温时不准确、不耐用的问题。

针对以上问题，申请人曾提出了申请号为201510152696.4的专利：一种不易反潮的快速测温元件酸性填充料。由于当初对于如何应用至热电偶中，存在一些具体操作步骤的问题，但现在已经对解决了该填充料的应用，特在本案提出申请。

发明内容

1.要解决的技术问题