CN104773995B - 一种不易反潮的快速测温元件酸性填充料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不易反潮的快速测温元件酸性填充料，由质量份数固料比液料1:3，经过搅拌、浇筑、静置、烘烤工序制备而成；所述液料由轻质氧化镁0.9‑1.1份、水4.5‑5份、磷酸5.3‑5.6份三种物料混合；所述固料由含镁量94‑98％的镁砂0.96‑1.2份与氧化铝3.8‑4.5份混合。并且提供了一种上述酸性填充料的浇筑方法。本发明酸性填充料与碱性料在同一湿度的环境中放置1‑12月，观察发现本发明酸性填充料吸湿速度较碱性料的吸湿速度还要慢。本发明填充料的绝缘度与碱性料的热电偶的绝缘度相当，稳定性、可控性非常好。环境的温度及湿度对本发明酸性填充料的绝缘度影响不大，而且较碱性料比大大降低了成本。

Description

一种不易反潮的快速测温元件酸性填充料

技术领域

本发明涉及一种快速测温元件填充料，尤其是涉及一种不易返潮、成本低廉的酸性热电偶填充料，可作为高温传感器、快速测温元件作为绝缘隔热材料使用。

背景技术

在金属冶炼过程中，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浇注料，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)由于碱性料是水性浇注料，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。

发明内容

1.要解决的技术问题

为了降低填充料的成本，简化填充料的工艺，需要开发新的填充料。本发明提供了一种不易反潮的快速测温元件酸性填充料，该酸性填充料不回潮、绝缘性好、隔热性好、测量温度准确、成本低廉，能够完全适应钢水测温的需求。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种不易反潮的快速测温元件酸性填充料，由质量份数固料比液料1:3，经过搅拌、浇筑、静置、烘烤工序制备而成；所述液料由轻质氧化镁0.9-1.1份、水4.5-5份、磷酸5.3-5.6份三种物料混合；所述固料由含镁量94-98％的镁砂0.96-1.2份与氧化铝3.8-4.5份混合。

优选地，所述液料由95-97％的轻质氧化镁0.9-1.1份、水4.5-5份、82-86％磷酸5.3-5.6份三种物料混合；所述固料由含镁量94-98％的镁砂0.96-1.2份与97-98％的氧化铝3.8-4.5份混合。

优选地，所述液料由96％的轻质氧化镁1份、水5份、85％磷酸5.3份三种物料混合；所述固料由含镁量95％的镁砂1份与98.75％的氧化铝4份混合。

优选地，所述镁砂的含镁量为95％。

上述酸性填充料的浇筑方法，包括如下步骤：

1)配制液料：轻质氧化镁、水、磷酸三种物料充分搅拌，浓度达到波美氏度40-44，然后放置7-30天；

2)配制固料：镁砂与氧化铝耐混合；

3)固料与液料重量比1：3充分搅拌成糊状，浇筑后放置24h，最后烘烤。

优选地，酸性填充料的浇筑方法，包括如下步骤：

1)配制液料：轻质氧化镁、水、磷酸三种物料充分搅拌，浓度达到波美氏度42，然后放置15天；

2)配制固料：镁砂与氧化铝耐混合；

3)固料与液料重量比1：3充分搅拌成糊状，浇筑后放置24h，最后烘烤。

3.有益效果

本发明在各料的成份和配比上做了大量实验，分别出现了下列问题：1)填充料粘度不够，填充料与热电偶的小铝帽连接时容易脱落；2)烘烤出炉后的填充料疏松，达不到预想的绝缘效果；3)酸性填充料仍不能解决回潮的问题。最后在其他料的配比及成分与传统酸性填充料类似的情况下，使用含镁量高的镁砂，出现了意想不到的效果。

本发明配比浇筑出来的热电偶克服了以上所有的缺陷。本发明酸性填充料与碱性料在同一湿度的环境中放置1-12月，观察发现本发明酸性填充料吸湿速度较碱性料的吸湿速度还要慢。本发明填充料的绝缘度与碱性料的热电偶的绝缘度相当，稳定性、可控性非常好。环境的温度及湿度对本发明酸性填充料的绝缘度影响不大，而且较碱性料比大大降低了成本。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本发明酸性填充料配料中磷酸保证其粘性，不至于过于疏松，与其他部件连接时候牢靠；

(2)本发明酸性填充料较传统的酸性料没有吸潮的现象，能保持稳定的绝缘度，从而在热电偶运用中能够获得稳定有效的数据；

(3)本发明酸性填充料运用于热电偶在钢水测温中，未出现炸裂等现象，能够对于极热环境有较强的稳定性；

(4)本发明酸性填充料成本是碱性料成本的1/5，完全符合热电偶填充料需要的粘性、隔热、绝缘等性能要求，能完全替代热电偶碱性填充料，同时本发明酸性填充料在干燥环节中无需对环境加湿、减速干燥。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，对本发明作详细描述。(以下含量都是重量百分比)

实施例1

酸性料的配比是：

1、液料：95％的轻质氧化镁1千克、水5千克、85％磷酸5.5千克三种物料混合，浓度达到波美氏度41然后放置，放置1周；

2、固料：1千克含镁量为97％的镁砂与4千克97.75％的氧化铝混合；

一份固料三分液料充分搅拌成糊状，浇筑后放置24h，最后烘烤，烘烤温度控制55-60℃。

实施例2

酸性料的配比是：

1、液料：96％的轻质氧化镁1.1千克、水5千克、85％磷酸5.5千克三种物料混合，浓度达到波美氏度42然后放置，放置一个月；

2、固料：1千克含镁量为95％的镁砂与4.3千克97.75％的氧化铝混合；

一份固料三分液料充分搅拌成糊状，浇筑后放置24h，最后烘烤，烘烤温度控制58-60℃。

实施例3

酸性料的配比是：

1、液料：96％的轻质氧化镁1千克、水5千克、85％磷酸5.3千克三种物料混合，浓度达到波美氏度42然后放置，放置一个月；

2、固料：1千克含镁量为95％的镁砂与4.3千克98.75％的氧化铝混合；

一份固料三分液料充分搅拌成糊状，浇筑后放置24h，最后烘烤，烘烤温度控制58-60℃。

实施例1-3填充料与碱性料在同一湿度的环境中放置6月，观察到实施例1-3酸性填充料吸湿速度较碱性料的吸湿速度慢。

对比例4

酸性料的配比是：

1、液料：96％的轻质氧化镁1千克、水3千克、85％磷酸4千克三种物料混合，浓度达到波美氏度42然后放置，放置一个月；

2、固料：1千克含镁量为50％的镁砂与4.3千克98.75％的氧化铝混合；

一份固料三分液料充分搅拌，浇筑后放置，最后烘烤。

实施例4填充料与碱性料在同一湿度的环境中放置6月，观察到实施例4酸性填充料吸湿速度较碱性料的吸湿速度快很多，绝缘度下降。未能解决现有技术问题。

对比例5

酸性料的配比是：

1、液料：96％的轻质氧化镁1千克、水3千克、65％磷酸4千克三种物料混合，浓度达到波美氏度40然后放置，放置一个月；

2、固料：1千克含镁量为70％的镁砂与4.3千克98.75％的氧化铝混合；

一份固料三分液料充分搅拌，浇筑后放置，最后烘烤。

实施例5填充料与碱性料在同一湿度的环境中放置6月，观察到实施例5酸性填充料吸湿速度较碱性料的吸湿速度快，绝缘度下降。未能解决现有技术问题。

上面实施例为本发明示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种不易反潮的快速测温元件酸性填充料的浇筑方法，其特征在于，所述酸性填充料由质量份数固料比液料1:3，经过搅拌、浇筑、静置、烘烤工序制备而成；

所述液料由95-97％的轻质氧化镁0.9-1.1份、水4.5-5份、82-86％磷酸5.3-5.6份三种物料混合；所述固料由含镁量94-98％的镁砂0.96-1.2份与97-98％的氧化铝3.8-4.5份混合；

所述烘烤温度控制在55-60℃；包括如下步骤：

1)配制液料：轻质氧化镁、水、磷酸三种物料充分搅拌，浓度达到波美氏度40-44，然后放置7-30天；

2)配制固料：镁砂与氧化铝混合；

3)固料与液料重量比1：3充分搅拌成糊状，浇筑后放置24h，最后烘烤。

2.根据权利要求1所述不易反潮的快速测温元件酸性填充料的浇筑方法，其特征在于，所述液料由96％的轻质氧化镁1份、水5份、85％磷酸5.3份三种物料混合；所述固料由含镁量95％的镁砂1份与98.75％的氧化铝4份混合；包括如下步骤：

1)配制液料：轻质氧化镁、水、磷酸三种物料充分搅拌，浓度达到波美氏度42，然后放置15天；

2)配制固料：镁砂与氧化铝混合；

3)固料与液料重量比1：3充分搅拌成糊状，浇筑后放置24h，最后烘烤。