[发明专利]贵金属热电偶安装结构

说明书

本发明属温度测量领域。

迄今为止贵金属热电偶的安装均是在炉窑砌筑过程中在砌体内预留测温孔，用市场销售的冷端接线盒连接补偿导线的。其不足之处是砌筑时予留的测温孔与热电偶保护管（多为陶瓷管，目前有使用碳化硅管的）之间空隙截面大，当炉内压力降低时炉外或炉壳与砌体之间的低温气体倒灌炉膛，造成热电偶保护管刷冷，导致保护管断裂。由于空隙截面大，热电偶保护管在炉窑内工作气流冲击下容易产生振动，加速断裂。由此造成热电偶使用寿命短，贵金属电偶消耗高，并影响测量准确度。

该安装结构向冷端的对流及辐射散热多，有时造成冷端接线处高于100℃，超出补偿导线技术标准，增加了测量误差，也会影响炉窑的热效率。

该安装结构使用市场销售的冷端接线盒，结构简单，无耐压能力，对贵金属电偶丝行窃方便。对于有表压力的炉窑保护管烧穿后易漏风，也给维护工作带来不便。

本发明的目的就在于针对上述不足之处提供一种寿命长、防盗、热损失少、维护方便、有利于提高测量准确度的贵金属热电偶安装结构。

为达到上述目的，本发明采用如下方法，在炉窑测温点处砌筑一块长度能贯通砌体的外套砖。外套砖为不低于砌体内侧耐热性能的耐火材料，外套砖有防止辐射散热及防止对流散热的测温孔，并用延长管引至炉外。炉外采用冷端密封组件代替原有的固定部件及冷端接线盒。本发明使用的贵金属热电偶由电偶丝、保护管、绝缘管组成，经延长管插入测温孔后配合严密，相当于“穿着合体的健美服”，实现了整体有依托固定，消除了低温气体倒灌影响，且有助于抵抗炉内工作气体冲击振动。使用冷端密封组件，有利于耐压密封及防盗。

下面结合附图说明本发明在70年包钢3＃高炉3＃热风炉的一次实施例。

附图1是本安装结构装入热电偶后的纵向剖面示意图。

附图2是本安装结构中法兰固定管及延长管烘炉前的横截断面图。

参照图1，一块有直径为23mm测温孔其长度贯通砌体的外套砖（1）水平砌筑在拱脚砖（2）下。延长管（3）用连接钢板（4）与外套砖（1）连接，为连接牢固通过外套砖（1）的横向固定孔穿入圆钢焊接加固，焊接时延长管（3）必须与外套砖（1）的测温孔同轴，连接缝隙用石棉绳塞紧。

直径φ20mm的高铝管（5）从延长管（3）插入炉膛，冷端与延长管（3）的缝隙用少许石棉绳塞紧。

有两个端子孔的端子法兰（6）及横截断面为长圆形的法兰固定管（7）通过加强板（8）焊接在炉壳（9）上。烘炉过程中外套砖（1）延长管（3）随砌体膨胀，延长管（3）在法兰固定管（7）内位置相对升高后填入石棉毡，有助于降低冷端温度。

端子螺栓（10）的螺帽有圆形压紧密封平面，加绝缘管及绝缘垫后紧固在端子法兰（6）的端子孔中，螺帽上有螺孔可紧固电偶丝（12），螺杆贯通端子法兰，在其余量长度上紧固补偿导线（13）。

带圆柱形空间的礼帽法兰（11）内侧有绝缘衬，加橡胶石棉垫后用螺栓（14）紧固在端子法兰（6）上，将端子螺栓（10）的螺帽及电偶丝（12）的冷端密封其中。

本发明的组件及制造方法是：外套砖材质为不低于砌体内侧耐热性能的耐火材料，最好由耐火材料厂按标准制造，测温孔可带10∶1坡度，有利于减少对流散热，孔径比保护管直径大2-5mm为宜，两个横向固定孔为φ20，考虑到通用性外型尺寸可统一为长600mm，高227mm，宽150mm。

延长管可用1Cr18Ni9Ti钢管。

端子螺栓可用黄铜棒材切削加工，但应镀铬防锈。

法兰固定管用普碳钢管材压制而成，也可用管材、板材拼接而成。

端子法兰及礼帽法兰均为普碳钢切削加工制成。

利用本发明提供的贵金属热电偶安装结构使用寿命长（本说明书中实施例使用寿命为15个月），测量结果准确、稳定，消除了漏风及喷火造成的环境影响，更换电偶方便，减少了热损失，有利于提高炉窑的热效率。并可以抑制盗窃案件发生。