CN1164919C - 铝电解液温度测量用浸入式热电偶 - Google Patents
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Abstract
一种铝电解液温度测量用浸入式热电偶，属于传感器技术领域，针对现有测量铝电解液温度用热电偶寿命短，不能连续测温的问题，本发明采用整体嵌合式复合管型结构，由接线盒铠装热电偶、连接管和复合型保护管组成，其复合型保护管内管为陶瓷管，外管采用耐冰晶石腐蚀的特种铁基铸造合金保护管，其成分为Fe基，含Si：2～8%，Cu：1～5%，混合稀土：0.1～0.8%，保护管表面要经过涂复改性处理材料，具有灵敏度高、寿命长、响应速度快、强度高、韧性好、不沾电解液等特点，寿命可达1200小时以上，既可用于铝电解液连续测温，又可以在特种装置上进行间歇式在线测温。
Description
技术领域
本发明属于传感器技术领域。
背景技术
铝冶金工业生产过程中要消耗大量电能，而铝电解液温度是其主要的工艺参数之一。合理地降低电解液的温度能提高电流效率，因此，世界各国的科技工作者均在努力开发适宜的温度传感器，但是，以冰晶石为主要成分的电解液具有高温、腐蚀性强、激烈的熔体流动冲刷等特点，致使采用普通的金属或陶瓷保护管的热电偶使用寿命很短，无奈只好将热电偶埋在耐火材料或阴极炭块内，间接测量电解液的温度，但因误差大而未能实用化。总之，目前在世界上尚未见有关铝电解液连续测温实用化的报导。对于铝电解生产过程控制，只能采用专家系统或模糊控制系统，因此，有关铝电解液连续测温，一直是世界上尚未攻克的难题。目前，世界各地多采用人工方式，将铠装热电偶或测温枪插入电解液内间断测温。最近，法国及本发明人又开发出铝电解液间歇式在线式自动测温装置，替代人工作业，在线监控铝电解液温度，然而，仍不能获取铝电解液连续的温度参数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够连续测量铝电解液温度的热电偶，本发明由接线盒、铠装热电偶、连接管、复合型保护管组成。保护管外管采用耐冰晶石腐蚀的特种铸造合金保护管(ZFe-Si-Cu-R)，此保护管外管为Fe基合金，其中具有关键作用的合金成分按重量比Si：2～8％，Cu：1～5％，混合稀土：0.1～0.8％。此保护管外管要经过涂覆或喷涂表面改性处理材料。本发明的结构是整体嵌合式复合管型热电偶结构，是一次浇铸成型的。内管为陶瓷管，外管为铁基铸造合金管，表面涂覆有改性材料。本发明具有灵敏度高、寿命长、响应速度快、强度高、韧性好，不沾电解液等特点。寿命达到1200小时以上，既可以用于铝电解液连续测温，又可以在特种装置上进行间歇式在线测温。采用浸入式铝电解液连续测温用热电偶，实现铝电解过程的自动控制，可使电解液的温度降低10℃，为此每吨电解铝节电150度。2000年全国铝产量280万吨，合计节电4.2亿度，电解铝的电价平均按0.3元计算，每年全国铝厂节约电费合计约1.26亿元。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
图中：1接线盒，2铠装热电偶，3连接管，4内管，5外管，6涂层。
具体实施方式
如附图所示：接线盒1通过螺纹固定在连接管3的顶端，铠装热电偶2上部装于其中，下部伸入陶瓷管4内，在陶瓷管4的外侧装有材质为铁基铸造合金的外管5，在外管5的外表面涂覆有尖晶石改性材料6。
Claims (1)
1、一种铝电解液温度测量用浸入式热电偶，由接线盒、铠装热电偶、连接管和保护管组成，其特征在于该热电偶的保护管为整体嵌合式复合管型结构，其保护管分为内管和外管，一次浇铸成型，内管与外管嵌合为一体，复合型保护管内管为陶瓷管，外管采用耐冰晶石腐蚀的特种铸造合金，其成分为按重量比Si：2～8％，Cu：1～5％，混合稀土：0.1～0.8％，余量为Fe，外表面涂覆的改性材料为尖晶石材料；接线盒固定在连接管的顶端，铠装热电偶的上部装于其中，下部伸入复合型保护管内。
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