CN212954833U - 一种测量窑炉温度的装置及窑炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测量窑炉温度的装置及窑炉，包括第一铂铑保护套管和第二铂铑保护套管，所述第一铂铑保护套管的内腔和第二铂铑保护套管的内腔均设置有热电偶丝，所述第一铂铑保护套管插入窑炉的炉膛底部，所述第二铂铑保护套管插入窑炉的炉膛碹顶，位于窑炉外部的第一铂铑保护套管连接有第一金属连接管，所述第一金属连接管套设在第一固定支架上，所述第一固定支架与池底钢结构的一端固定连接，所述池底钢结构与第一固定支架之间设置有绝缘层。本实用新型的电偶保护套管不会轻易产生裂纹，而且窑炉底部设置有预防导电的装置，安全性能更高。

Description

一种测量窑炉温度的装置及窑炉

技术领域

本实用新型属于玻璃温度测量领域，具体属于一种测量窑炉温度的装置及窑炉。

背景技术

玻璃制品在显示领域一直有着广泛的应用，没有玻璃工业的支撑，显示器行业的发展是无法想象的，尽管现在有了其他材料可以在部分使用场合替代玻璃材料，但仍然无法替代玻璃的卓越性能，玻璃需要精细的微观半导体工艺加工制成，玻璃基板在制造过程中要先将玻璃料方在池炉内熔融、澄清、均化，为下道工序提供合格均质的玻璃液，玻璃的粘温曲线是整个生产的工艺主导，在正常生产时只能通过监测窑炉温度来反应玻璃的粘度，所以监测池炉各个位置的温度是引导整个基板玻璃生产的关键；

目前大都通过热电偶插入刚玉陶瓷套管，将刚玉陶瓷套管插入窑炉内进行测量窑炉的温度，在窑期4年的周期内，经常会出现刚玉陶瓷管破裂，池底玻璃液冲刷造成热电偶偶丝失效等问题，窑炉顶部也会出现部分刚玉管破裂，玻璃液及耐火材料凝结物粘连至偶丝表面造成失效或测量精度极度下降；同时热电偶测温元件直接与钢结构连接，存在一定的安全隐患，因此，现急需一种安全性能高且使用寿命长的窑炉测温装置。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种测量窑炉温度的装置，解决目前窑炉中炉池底部玻璃液以及碹顶凝结物易对热电偶测温元件的污染和损坏以及池底钢结构易导电有一定的危险性的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括第一铂铑保护套管和第二铂铑保护套管，所述第一铂铑保护套管的内腔和第二铂铑保护套管的内腔均设置有热电偶丝，部分所述第一铂铑保护套管插入窑炉的炉膛底部，部分所述第二铂铑保护套管插入窑炉的炉膛碹顶，位于窑炉外部的第一铂铑保护套管连接有第一金属连接管，所述第一金属连接管套设在第一固定支架上，所述第一固定支架与池底钢结构的一端固定连接，所述池底钢结构与电偶固定支架之间设置有绝缘层。

进一步的，所述第一固定支架上设置有第一夹紧螺栓，所述第一夹紧螺栓用于控制第一铂铑保护套管插入窑炉的深度；

位于窑炉外部的第二铂铑保护套管连接有第二金属连接管，所述第二金属连接管套设在第二固定支架上，所述第二固定支架与窑炉固定连接，所述第二固定支架上设置有第二夹紧螺栓，所述第二夹紧螺栓用于控制第二铂铑保护套管插入窑炉的深度；

所述第一金属连接管还连接有第一接线端子，所述第二金属连接管还连接有第二接线端子。

进一步的，所述第一铂铑保护套管和第二铂铑保护套管均选用PtRh10。

本实用新型还提供一种窑炉，包括上述的一种测量窑炉温度的装置，所述窑炉的底部开设有第一预留孔，所述测量窑炉温度装置的第一铂铑保护套管通过第一预留孔插入窑炉的炉膛底部，所述窑炉的顶部开设有第二预留孔，所述测量窑炉温度装置的第二铂铑保护套管通过第二预留孔插入窑炉的炉膛碹顶。

进一步的，所述池底钢结构的另一端连接绝缘块，所述池底钢结构通过绝缘块与窑炉的底部连接。

进一步的，所述第一铂铑保护套管与第一预留孔不接触，所述第一预留孔的内孔与第一铂铑保护套管的外表面之间的间隙为3-5mm；

进一步的，所述第一预留孔内通有第一压缩空气管。

进一步的，所述第二铂铑保护套管与第二预留孔不接触，所述第二预留孔的内孔与第二铂铑保护套管的外表面之间的间隙为3-5mm。

进一步的，所述窑炉的顶部设置有第二压缩空气管，所述第二压缩空气管用于冷却第二接线端子。

进一步的，所述第二预留孔的内孔与第二铂铑保护套管的外表面之间填充有耐火棉。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型在窑炉内的炉膛底部和炉膛碹顶的位置设置有铂铑保护套管，通过监测铂铑套管内热电偶的温度值来反映窑炉内玻璃液的熔化质量和澄清质量，对窑炉的炉膛内温度监测更加全面，更加能够真实的反应玻璃液的熔化质量和澄清质量，其中，本实用新型的热电偶保护套管为铂铑保护套管，相比现有技术中的刚玉套管不会轻易产生裂纹，避免池底玻璃液冲刷以及碹顶凝结物对热电偶测温元件的污染和损坏，同时也解决了损坏的热电偶不易更换的问题，增加了热电偶的使用寿命，而且，本实用新型的铂铑保护套管与热电偶丝组分接近，避免了刚玉套管中的杂质元素与热电偶端头的铂铑高温反应生成低熔点化合物，影响温度测量的精度，同时本实用新型的铂铑保护套管套设在第一固定支架上，然后固定支架通过绝缘层与池底钢结构固定连接，池底钢结构与窑炉的底部通过绝缘块进行固定，保证池底钢结构不与电偶测温元件接触，避免池底钢结构产生导电现象，保护了操作人员的人身安全，安全性能提高。

进一步的，本实用新型中设置的第一固定支架和第二固定支架上分别安装有第一夹紧螺栓和第二夹紧螺栓，通过夹紧螺栓能够根据实际工作情况灵活控制第一铂铑保护套管和第二铂铑保护套管的插入深度，该装置的灵活性更强。

本实用新型还提供一种窑炉，在窑炉的底部设置有第一预留孔，测量窑炉温度装置的第一铂铑保护套管通过第一预留孔插入窑炉的底部，所述窑炉的顶部开设有第二预留孔，所述测量窑炉温度装置的第二铂铑保护套管通过第二预留孔插入窑炉的炉膛碹顶，本实用新型提供的窑炉能够避免池底玻璃液冲刷及碹顶凝结物对热电偶测温元件的污染及损坏，使用寿命更长，而且本实用新型的池底还设置了预防导电措施，测量窑炉温度的装置中第一铂铑保护套管与池底钢结构进行了绝缘处理，池底钢结构和窑炉之间通过绝缘块连接，使窑炉底部建立一个安全的绝缘环境，减少安全隐患，增加窑炉的安全性。

进一步的，测量窑炉温度装置的第一铂铑保护套管通过窑炉底部设置的第一预留孔进入窑炉内的炉膛底部，测量窑炉温度装置的第二铂铑保护套管通过窑炉顶部设置的第二预留孔进入窑炉内的炉膛碹顶，其中，第一铂铑保护套管的外表面与第一预留孔的内孔的距离以及第二铂铑保护套管与第二预留孔的内孔的距离均为3-5mm，前述第一铂铑保护套管和第二铂铑保护套管留有的安装间隙防止了窑炉在升温后，组成窑炉的耐火材料受热膨胀，对铂铑套管产生挤压力，损坏铂铑套管，使铂铑套管的使用寿命更长，而且第一铂铑保护套管和第二铂铑保护套管的安装间隙确保了窑炉寿命到期时，拆除测量窑炉温度装置时方便快捷且该测量窑炉温度装置能重复使用，避免难以拆卸时通过破坏性拆除造成测量窑炉温度装置的损坏。

进一步的，本实用新型中第一铂铑保护套管的外表面与第一预留孔的内孔之间通有第一压缩空气管，通过第一压缩空气管输出冷却空气，及时冷却流入该间隙内的玻璃液，避免池底玻璃液从该间隙中流出，对其他器件造成损害以及对操作人员造成伤害，而且，玻璃液的粘度在 30000P左右，类似于胶体，硬度小，耐火材料升温膨胀后，对第一铂铑保护套管也起到一定的缓冲作用，

进一步的，本实用新型中第二铂铑保护套管的外表面与第二预留孔的内孔之间填充有防火棉，防止了窑炉外部的异物从安装间隙落入玻璃液，造成基板玻璃污染物结石，影响基板玻璃的质量。

进一步的，目前窑炉顶部的第二接线端子的温度较高，经常出现电偶丝正负极连接不良的问题，而本实用新型的窑炉顶部设置有第二压缩空气管，第二压缩空气管输出冷却风至第二接线端子，通过第二压缩空气管降低第二接线端子的温度，提升第二接线端子的寿命，减少出现电偶丝正负极连接不良的现象。

附图说明

图1为本实用新型中窑炉的池底结构示意图；

图2为本实用新型中窑炉的顶部结构示意图；

附图中：1-耐火材料，2-第一铂铑保护套管，3-第一固定支架，31-第一夹紧螺栓，4-绝缘层，5-池底钢结构，6-绝缘块，7-第一金属连接管，8-第一压缩空气管，9-玻璃液，10-第二铂铑保护套管，11-第二固定支架，111-第二夹紧螺栓，12-第二金属连接管，13-耐火棉，14-第二压缩空气管，15-第一接线端子，16-第二接线端子，a为第一铂铑保护套管的端面与炉膛底部的距离，b为第二铂铑保护套管的端面与炉膛碹顶的距离，c第一预留孔与耐火材料的安装间隙。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种测量窑炉温度的装置，包括第一铂铑保护套管2 和第二铂铑保护套管10，其中第一铂铑保护套管2的内腔和第二铂铑保护套管10的内腔均插入有热电偶丝，优选的，热电偶丝选用铂铑热电偶丝，优选的，热电偶丝的监测点与铂铑保护套管内腔的顶部直接接触，所述第一铂铑保护套管2插入窑炉的炉膛底部，所述第二铂铑保护套管10插入窑炉的炉膛碹顶，位于窑炉外部的第一铂铑保护套管2连接有第一金属连接管7，所述第一金属连接管7套设在第一固定支架3上，所述第一固定支架3与池底钢结构5的一端固定连接，所述池底钢结构5与第一固定支架3之间设置有绝缘层4。

具体的，本实用新型通过第一铂铑保护套管2插入窑炉的炉膛底部，所述第二铂铑保护套管10插入窑炉的炉膛碹顶，第一铂铑保护套管2的内腔和第二铂铑保护套管10的内腔均插入有热电偶丝，第一铂铑保护套管2内的热电偶丝通过第一金属连接管7连接第一接线端子 15，第二铂铑保护套管10内的热电偶丝通过第二金属连接管12连接第二接线端子16，然后通过DCS(集散控制系统也称工业自动化系统，Distributed Control System)控制系统分别接入第一接线端子15和第二接线端子16的正负极，来监测窑炉内炉膛底部和炉膛碹顶的各个位置的温度，通过监测各个热电偶的温度值来反映玻璃液的熔化质量和澄清质量；优选的，第一铂铑保护套管2和第二铂铑保护套管10设置有若干个，其中，第一铂铑保护套管2之间的间距依据池炉电极间距设计，即不同大小的气电混窑炉对应不同对数的加热电极，所配的池底和碹顶的热电偶数量也不同，所以热电偶间距的设计依据或参考每个电极之间的间距，以热电偶的显示温度来监测窑炉各个位置的温度情况。

优选的，位于窑炉外部的第二铂铑保护套管10连接有第二金属连接管12，所述第二金属连接管12套设在第二固定支架11上，所述第二固定支架11与窑炉固定连接，所述第二固定支架11上设置有第二夹紧螺栓111，本实用新型中的第一固定支架3上设置有第一夹紧螺栓 31，本实用新型通过调节夹紧螺栓旋入或旋出固定支架的深度，来控制铂铑保护套管伸入窑炉内部的深度，需要调节铂铑保护套管伸入窑炉的深度时将夹紧螺栓旋出一定距离，调节好铂铑保护套管的伸入深度后，将夹紧螺栓旋紧固定铂铑套管。

在本实施例的优选实施例中，第一铂铑保护套管2和第二铂铑保护套管10均选用PtRh10，外径为φ12-φ15mm。

本实用新型还提供一种窑炉，包括前述的测量窑炉温度装置，所述窑炉的底部开设有第一预留孔，所述测量窑炉温度装置的第一铂铑保护套管2通过第一预留孔插入窑炉的炉膛底部，所述窑炉的顶部开设有第二预留孔，所述测量窑炉温度装置的第二铂铑保护套管10通过第二预留孔插入窑炉的炉膛碹顶，优选的，窑炉的炉底设置有绝缘块6，所述池底钢结构5的另一端通过绝缘块6与窑炉的底部固定连接。

在本实施例的优选实施例中，第一铂铑保护套管2与第一预留孔不接触，即第一铂铑保护套管2安装时与耐火材料1留有安装间隙(c)，其中安装间隙指的是第一预留孔的内孔与第一铂铑保护套管2的外表面之间的间隙，所述第一预留孔与耐火材料1的安装间隙为3-5mm，第二铂铑保护套管10与第二预留孔也不接触，即第二铂铑保护套管10安装时与耐火材料1留有安装间隙，其中第二铂铑保护套管10与耐火材料1的安装间隙指的是第二预留孔的内孔与第二铂铑保护套管10的外表面之间的间隙为3-5mm。

优选的，窑炉的第一预留孔内通入有第一压缩空气管8，第一压缩空气管8向第一预留孔输送空气冷却流入第一预留孔内的玻璃液9，防止玻璃液9从第一预留孔流出，对外部器件造成损坏，以及对窑炉附近的操作人员造成误伤。

优选的，第二铂铑保护套管10的外表面和第二预留孔的内孔之间填充有耐火棉13，优选的，耐火棉13采用硅铝系耐火棉，防止窑炉外部的异物从第二预留孔落入窑炉内，造成玻璃液结石，影响玻璃液质量。

在本实施例的优选实施例中，位于窑炉炉膛内的第一铂铑保护套管2的端面与炉膛底部的距离(a)为45-50mm，位于窑炉炉膛内的第二铂铑保护套管10的端面与炉膛的碹顶的距离 (b)为25-30mm，在安装时在操作人员在窑炉内确认好插入深度及垂直度后，将第一铂铑保护套管2上的第一夹紧螺栓31旋紧以及将第二铂铑保护套管10上的第二夹紧螺栓111旋紧，对第一铂铑保护套管2和第二铂铑保护套管10进行固定。

本实施例中窑炉上的预留孔在窑炉制造时预先设计好，其中，位于池底的第一铂铑保护套管2的间距和电极的相对位置有关联性，安装时只需确认铂铑套管插入炉膛内的深度以及保证每个铂铑套管在预留孔的同轴度即可。

在此列举一个实施例，用于说明本实用新型的应用效果：

某窑炉使用上述窑炉温度测量装置，该窑炉的底部开设有第一预留孔，所述测量窑炉温度装置的第一铂铑保护套管2通过第一预留孔插入窑炉的炉膛底部，所述窑炉的顶部开设有第二预留孔，所述测量窑炉温度装置的第二铂铑保护套管10通过第二预留孔插入窑炉的炉膛碹顶，窑炉底部通过绝缘块6与测量窑炉温度装置的池底钢结构5固定连接，第一铂铑保护套管2的外表面与第一预留孔的内孔之间的间隙为4mm，所述第一预留孔内通入第一压缩空气管8，位于炉膛内的第一铂铑保护套管2的端面与炉膛底部的距离为50mm；

测量窑炉温度装置的第二铂铑保护套管10的外表面与第二预留孔的内孔之间的间隙为 4mm，所述第二预留孔的内孔与第二铂铑保护套管10的外表面之间填充有耐火棉13，位于炉膛内的第二铂铑保护套管10的端面与炉膛碹顶的距离为30mm。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种测量窑炉温度的装置，其特征在于，包括第一铂铑保护套管(2)和第二铂铑保护套管(10)，所述第一铂铑保护套管(2)的内腔和第二铂铑保护套管(10)的内腔均设置有热电偶丝，部分所述第一铂铑保护套管(2)插入窑炉的炉膛底部，部分所述第二铂铑保护套管(10)插入窑炉的炉膛碹顶，位于窑炉外部的第一铂铑保护套管(2)连接有第一金属连接管(7)，所述第一金属连接管(7)套设在第一固定支架(3)上，所述第一固定支架(3)与池底钢结构(5)的一端固定连接，所述池底钢结构(5)与第一固定支架(3)之间设置有绝缘层(4)。

2.根据权利要求1所述的一种测量窑炉温度的装置，其特征在于，所述第一固定支架(3)上设置有第一夹紧螺栓(31)，所述第一夹紧螺栓(31)用于控制第一铂铑保护套管(2)插入窑炉的深度；

位于窑炉外部的第二铂铑保护套管(10)连接有第二金属连接管(12)，所述第二金属连接管(12)套设在第二固定支架(11)上，所述第二固定支架(11)与窑炉固定连接，所述第二固定支架(11)上设置有第二夹紧螺栓(111)，所述第二夹紧螺栓(111)用于控制第二铂铑保护套管(10)插入窑炉的深度；

所述第一金属连接管(7)还连接有第一接线端子(15)，所述第二金属连接管(12)还连接有第二接线端子(16)。

3.根据权利要求1所述的一种测量窑炉温度的装置，其特征在于，所述第一铂铑保护套管(2)和第二铂铑保护套管(10)均选用PtRh10。

4.一种窑炉，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的一种测量窑炉温度的装置，所述窑炉的底部开设有第一预留孔，所述测量窑炉温度装置的第一铂铑保护套管(2)通过第一预留孔插入窑炉的炉膛底部，所述窑炉的顶部开设有第二预留孔，所述测量窑炉温度装置的第二铂铑保护套管(10)通过第二预留孔插入窑炉的炉膛碹顶。

5.根据权利要求4所述的一种窑炉，其特征在于，所述池底钢结构(5)的另一端连接绝缘块(6)，所述池底钢结构(5)通过绝缘块(6)与窑炉的底部连接。

6.根据权利要求4所述的一种窑炉，其特征在于，所述第一铂铑保护套管(2)与第一预留孔不接触，所述第一预留孔的内孔与第一铂铑保护套管(2)的外表面之间的间隙为3-5mm。

7.根据权利要求4所述的一种窑炉，其特征在于，所述第一预留孔内通有第一压缩空气管(8)。

8.根据权利要求4所述的一种窑炉，其特征在于，所述第二铂铑保护套管(10)与第二预留孔不接触，所述第二预留孔的内孔与第二铂铑保护套管(10)的外表面之间的间隙为3-5mm。

9.根据权利要求4所述的一种窑炉，其特征在于，所述窑炉的顶部设置有第二压缩空气管(14)，所述第二压缩空气管(14)用于冷却第二接线端子(16)。

10.根据权利要求4所述的一种窑炉，其特征在于，所述第二预留孔的内孔与第二铂铑保护套管(10)的外表面之间填充有耐火棉(13)。

Images