水泥廠專用熱電偶-耐磨熱電偶
一、概述
針對水泥干法旋窯生產線有關三級筒、四級筒、五級筒錐體溫度，分解爐中部、窯尾煙、窯頭罩溫度的測溫特點，因普通耐磨熱電偶因保護管材質問題，無法滿足耐高溫、耐沖刷的特種測溫條件，導致熱電偶使用壽命較短、條件經費加大、產品更換頻繁、傳輸信號得不到保障、儀表長期處于警戒狀態，同時給儀表維護增加了不少的工作量，這種現象是目前全國水泥行業所存在的普遍性問題。
多年來，安徽天長儀器儀表廠對于耐高溫、耐沖刷的熱電偶套管材質進行了多項考證和研究，結合國外水泥生產工藝的特點，經過多次實驗和在線使用證實 NM再結晶熱電偶具有使用壽命長、激變性能好、熱傳導系數高、抗氧化、抗熱震、耐高溫、耐腐蝕、耐沖刷、不結瘤、不結渣、安裝使用方便等優點，可用于測量 600～1200℃的特種測溫場合，是我國現在的剛玉、高鋁、石墨、氧化物碳化硅等材質的熱電偶保護管所無法替代的。
NM合金鋼保護管熱電偶的問世，不但解決了中國水泥工業耐磨測溫控制的一大難題，而且也為各個使用單位帶來了可觀的經濟效益。
二、水泥廠專用熱電偶產品標準
專業設計，專業開發的溫度測量儀表。
精度高，使用壽命長。
激變性能好、熱傳導系數高。
抗氧化、耐腐蝕。
抗熱震、耐高溫。
不結瘤、不結渣。
4～8毫米管壁厚度。
快速反應功能，較強的穩定性。
任意可供選擇的保護管長度。
不需預熱即可使用。
適合于各個用戶的多種安裝方式。
可選的就地顯示。
可選的內置變送器功能。
長距離傳送過程中的抗干擾能力。
使用環境溫度范圍寬，工作穩定可靠。
三、 水泥廠專用熱電偶主要技術指標
1、簡要說明
作為水泥專用熱電偶的溫度傳感器，通常和 DCS、PLC、顯示儀表、記錄儀表和電子調節器配套使用。它可以直接測量三級筒、四級筒、五級筒、三次風管、分解爐、窯尾煙室、窯頭罩， 600～1320℃范圍內的氣體及介質溫度。
2、無件溫度測量范圍和允許誤差
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產品專用名稱 |
分度號 |
測量溫度（℃） |
允許偏差（t℃） |
|
NM-WRN |
B |
0～1680 |
±1.5℃或（or）±0.25%t |
|
S |
0～1450 |
±1.5℃或（or）±0.25%t |
|
|
K |
0～1150 |
±2.5℃或（or）±0.75%t |
|
|
E |
0～780 |
±2.5℃或（or）±0.75%t |
3、熱響應時間在溫度出現階躍變化時，熱電偶的輸出變化值相當于該變化的 50%，所需要的時間為熱響應時間，用 T0.5表示。
4、熱電偶公稱壓力是指在室溫情況下保護管所能承受的靜態外壓而不破裂，大氣壓力為≥ 67MPa。實際上，容許工作壓力不僅與保護管材料、直徑壁厚有關，還與其結構形式、安裝方法、置入深度以及被測介質的流速和種類等有關。
5、熱電偶絕緣電阻（常溫）常溫絕緣電阻的試驗電壓為直流 500V±50V，測量常溫絕緣電阻的大氣條件為溫度15～35℃，相對濕度45%。對于長度超過 1米的熱電偶，它的常溫絕緣電阻值與其長度的乘積不小于 100MΩm。即 Rr L≥100 MΩm L＞1m式中：Rr-熱電偶的常溫絕緣電阻值，L-熱電偶的長度。對于長度等于或不足 1米的熱電偶，它的常溫絕緣電阻值應不小于 100MΩ。
6、上限溫度絕緣電阻
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上限溫度℃ |
試驗溫度t℃ |
電阻值MΩ |
|
100≤tm＜300 |
t=tm |
10 |
|
300≤tm＜500 |
t=tm |
2 |
|
500≤tm＜850 |
t=tm |
0.5 |
|
850≤tm＜1000 |
t=tm |
0.08 |
|
1000≤tm＜1300 |
t=tm |
0.02 |
|
tm＞300 |
T=1300 |
0.02 |
四、連接方式
根據現場安裝需要，NM系列水泥專用熱電偶的安裝方式可分為螺紋接口、活動法蘭和固定法蘭三種。用戶可根據現場工藝情況，確定安裝接口方式，并盡可能注意到該公司生產線上各個測控點的溫度和流體速度后，昀后確定專用保護管壁厚。
五、水泥廠專用熱電偶的產品介質說明
1、強度：NM合金鋼熱電偶保護管是一種新型合金硅材料，材料中的氣孔完全由金屬硅填充，氣孔率接近為零，強度高、耐腐蝕、耐磨損、抗氧化，使用壽命長，這種新型材料比一般3039H、0Cr25Ni20材料強度高達 5～10倍以上。
2、優異的抗氧化性能：由于氣孔率接近零，NM合金鋼的抗氧化性能大幅度改善，高溫使用壽命可延長3～10倍。這種金屬碳化硅一旦加熱到高溫，表面自然形成很薄的氧化保護膜，這種膜即使損傷，在高溫下也會自動再生愈合，使得氧化惡化現象幾乎不會發生。
3、高輻射加熱效率： NM金屬碳化硅的遠紅外輻射率接近于完全黑體，將其用于熱輻射部件，將極大地提高部件的熱效率。
4、優異的電阻特性：一般耐磨不能保證為絕緣體，但NM金屬碳硅材料具有良好的導電特性，同時具有釋放靜電的功能，適用于需要的特性多場合。
5、高耐磨性能： NM合金鋼材料硬度 Hv＞27Gpa，在各種介質中具有極低的磨損率和磨擦系數，并具有自潤滑作用，該材料在高溫下具有優異的耐磨性能，特別適用于水泥生產線的特殊耐磨測溫場合。
6、優良的抗腐蝕性能： NM金屬碳化硅材料具有良好的抗腐蝕性能，耐各種溫度條件下酸介質的腐蝕，常溫堿性介質的腐蝕。
7、具體技術參數如下：
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材料/類型 |
新型SiC |
3151型鉻鋼保護管 |
|
材質 |
SiC |
315H |
|
密度 |
3.06 |
1.367 |
|
氣孔率 |
致密 |
0.09 |
|
耐壓 |
12Mpa |
8 Mpa |
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強度 |
290 |
219 |
|
常溫 |
1.7 |
1100℃ |
|
比熱 |
1470℃ |
0.6 |
|
熱響應時間 |
＜70秒 |
＜90秒 |
|
電阻率 |
0.1 |
0.1 |
|
抗率化性抗氧化劑 |
優秀 |
… |
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蠕變性能 |
優秀 |
… |
|
抗熱沖擊性能 |
優秀 |
… |
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最高使用溫度℃ |
1470℃ |
1300℃ |
|
抗彎強度 |
450N/mm |
500 N/mm |
|
產品規格 |
φ20-φ45 |
φ20-φ30 |
六、使用說明
NM系列合金鋼耐磨熱電偶主要由接線盒、接線管、專用保護管、絕緣套管、接線端子、專用內襯套管、熱電極組成基本結構，并配有各種安裝組件，在選配件中同時可選一體化溫度變送器。
NM系列合金鋼熱電偶保護管一般壁厚為 4～8毫米（根據測溫場所確定）。該保護管是專為水泥廠設計的，其作用是延長在 C3、C4、C5、分解爐、三次風管、窯尾煙、窯頭罩的測溫點上熱電偶的使用壽命。
在安裝該產品時，可根據各個工業測控點的不同，預先在窯爐上留空或保護管，并選擇相應規格的專用熱電偶。
在該產品的設計過程中，我們已充分考慮到正在運行的 1000～10000T/D水泥生產線所安裝的規格與型號，供您的生產線上的各個測控點使用。
保護管長度的選擇：爐內插入深度+爐壁厚度+爐外外露部分=總長
在生產運行過程中，安裝或更換熱電偶時，請將熱電偶緩慢置入爐中并固定連接裝置。
在工藝測控點長期測溫處于 1100℃時，K型熱電偶正常工作大約了 60個工作日左右，因偶絲長期處于高溫狀態，其精度會產生微小的變化，可應工藝的要求更換熱電偶的測溫元件即可。
涉及到下料或沖刷的場所在熱電偶使用 60個工作日后，將熱電偶進行 90℃翻轉重新安裝，使專用耐磨熱電偶的壽命延長一倍。
七、應用舉例
以 2500T/D生產為例，專用熱電偶適用于測控場合及其置入深和其相應溫度如下：
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設備位號 |
用途 |
規格 |
直徑 |
工藝溫度 |
||
|
TE-01 |
三級筒A錐體溫度 |
L*1=900*750 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
650～700℃ |
|
TE-02 |
三級筒B錐體溫度 |
L*1=900*750 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
650～700℃ |
|
TE-03 |
四級筒A錐體溫度 |
L*1=1000*750 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
750～800℃ |
|
TE-04 |
四級筒B錐體溫度 |
L*1=1000*850 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
750～800℃ |
|
TE-05 |
五級筒A錐體溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
850～900℃ |
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TE-06 |
五級筒B錐體溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
850～900℃ |
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TE-07 |
分解爐A出口溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
1000～1100℃ |
|
TE-08 |
分解爐B出口溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ20 |
Φ22 |
Φ25 |
1000～1100℃ |
|
TE-09 |
三次風管出口溫度 |
L*1=900*750 |
Φ22 |
Φ25 |
Φ32 |
850～950℃ |
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TE-10 |
窯尾煙室溫度 |
L*1=1050*900 |
Φ22 |
Φ25 |
Φ32 |
1050～1000℃ |
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TE-11 |
窯頭罩溫度 |
L*1=850*700 |
Φ22 |
Φ25 |
Φ32 |
900～950℃ |
訂貨需知
1. 注明熱電偶型號、分度號、使用溫度范圍。
2. 熱電偶保護管直徑、長度、材質等。
3. 有緊固件、法蘭裝置的，需要提供先關尺寸
