熱電偶在單體隧道窯爐中應(yīng)用

摘要:文章對(duì)隧道窯焙燒煤矸石磚的工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹同時(shí)著重對(duì)隧道窯中應(yīng)用的熱電偶從材料選擇到安裝、維護(hù)進(jìn)行了闡述,。認(rèn)為在超熱焙燒條件下正確控制隧道窯內(nèi)的焙燒溫度是保證煤矸石磚燒制質(zhì)量達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵因素,。
       煤礦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煤矸石堆積成矸石山若不治理極易形成滑坡和崩塌造成安全威脅同時(shí)其還存在占?jí)和恋亍p壞地貌問(wèn)題,。礦區(qū)長(zhǎng)期積存的煤矸石不利用是危害利用好了它又是有價(jià)值的資源,。近年來(lái)常村煤礦采用單體隧道窯焙燒的方法制矸石磚不僅消化了積存的煤矸石還創(chuàng)造了財(cái)富、增加了收入,、安排了就業(yè)收到了變廢為寶的效果,。但在單體隧道窯焙燒矸石磚時(shí)要特別注意把握隧道窯爐及其熱電偶的相關(guān)技術(shù)要求,。
1單體隧道窯的相關(guān)技術(shù)要求
       單體焙燒隧道窯一般長(zhǎng)155m寬4.3m,可以運(yùn)行33輛裝磚坯的窯車。窯車長(zhǎng)4700mm寬4300mm通常0車位為預(yù)備室,1-10車位是矸石磚坯的預(yù)熱帶,11-21車位是矸石磚坯的焙燒帶,22-32車位是矸石磚的冷卻帶,。
       隧道窯內(nèi)墻由高溫耐火磚砌筑,、外墻由普通紅磚砌筑。隧道窯頂由高溫吊頂板(主要成分是硅鋁酸鹽),、吊鉤,、耐火棉普通水泥蓋板組成。隧道窯底部由軌道,、沙風(fēng)槽組成矸石磚坯在隧道窯內(nèi)燒制時(shí)的正常溫度在950~1050℃之間溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在單體隧道窯體頂部的單數(shù)車位位置處,。根據(jù)矸石磚坯燒結(jié)時(shí)“預(yù)熱、燒結(jié),、冷卻”的工作原理對(duì)熱電偶在基數(shù)位置進(jìn)行測(cè)點(diǎn)分布顯示整體系統(tǒng)的溫度變化情況,。
       隧道窯焙燒工藝是目前我國(guó)利用煤矸石制空心磚技術(shù),空心磚的抗壓強(qiáng)度為16.2MPa吸水率為8.4%屬全煤矸石制磚工藝。煤矸石既是制作坯體的材料,又是焙燒的燃料全過(guò)程做到了“制磚不用土燒磚不用煤”,。由于超熱焙燒條件下控制隧道窯焙燒溫度是保證煤矸石磚燒制質(zhì)量的關(guān)鍵因素,。所以,對(duì)測(cè)溫所使用的熱電偶合理選材、正確安裝和使用,、維護(hù)是非常重要,。
2熱電偶材料的選擇
       熱電偶是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件,它直接測(cè)量溫度并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶通常和顯示儀表,、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用,。.
       矸石磚坯在隧道窯內(nèi)焙燒變成煤矸石磚的過(guò)程中熱電偶起著控制隧道窯溫度催化矸石磚坯發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)的作用所以對(duì)燒制的質(zhì)量起到關(guān)鍵的作用。.
2.1熱電偶的工作原理
       熱電偶的工作原理:當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路其兩端相互連接時(shí),只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同-端稱作熱端另--端稱作冷端回路中將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì),。該電動(dòng)勢(shì)的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān),而與熱電偶的形狀尺寸無(wú)關(guān),。
2.2熱電偶對(duì)電極材料的基本要求
       熱電偶主要由感溫頭、正感溫線,、負(fù)感溫線和高溫烤瓷保護(hù)管組成對(duì)于高溫監(jiān)測(cè)的儀器(熱電偶)來(lái)說(shuō)選擇熱電偶的材料和型號(hào)很關(guān)鍵這將直接影響到儀器的使用壽命和溫度的正確性選好的儀器可以節(jié)約配件成本保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性,可作為生產(chǎn)過(guò)程中監(jiān)測(cè)和溫度調(diào)節(jié)控制的主要參考依據(jù),同時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響也起到關(guān)鍵性作用,。材料要符合最高測(cè)溫范圍在1200℃以內(nèi)導(dǎo)熱性能要穩(wěn)定不隨時(shí)間而變化不易被氧化或腐蝕;電阻溫度系數(shù)小導(dǎo)電率高此熱小測(cè)溫過(guò)程中產(chǎn)生熱電勢(shì)要大溫度敏感性強(qiáng)數(shù)據(jù)正確的基本要求。
高溫烤瓷管對(duì)熱電偶電極材料起到保護(hù)作用,.壽命較長(zhǎng)必須避免烤瓷管和其它硬物進(jìn)行激烈碰撞,。
3熱電偶的安裝維護(hù)
       熱電阻的安裝方法原則上從保證測(cè)溫的正確性,、安全性、維修方便三個(gè)方面來(lái)考慮,。為避免測(cè)溫元件損壞應(yīng)保證其有足夠的機(jī)械強(qiáng)度為保護(hù)感溫元件不受磨損應(yīng)加保護(hù)管等熱電偶的安裝部位還應(yīng)考慮其拆裝,、維修、校驗(yàn)的足夠空間和場(chǎng)地應(yīng)能方便地拆裝,。
3.1熱電偶的安裝
       隧道窯安裝熱電偶時(shí)應(yīng)堅(jiān)持測(cè)溫正確,、安全可靠及維修方便的原則,而且不得影響窯車運(yùn)行。因此熱電偶的安裝應(yīng)用時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
1)窯體測(cè)溫點(diǎn)安裝的熱電偶可以使熱電偶的測(cè)量端與自然燒結(jié)磚之間有充分的熱交換,如果安裝在閥門彎頭及管道和設(shè)備的死角附近熱電偶測(cè)量端和自然燒結(jié)磚的熱交換就不能充分進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)偏差進(jìn)而造成生產(chǎn)操作失誤;
2)熱電偶要從上向下垂直插入鋼管超出窯頂鋼管頭部2~3cm即可,。熱電偶插的太深窯車運(yùn)行時(shí)磚垛上部離窯頂太近時(shí)會(huì)碰壞熱電偶測(cè)溫頭;熱電偶插的太淺時(shí),獲取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生誤差造成溫度曲線顯示的溫度比窯體的實(shí)際燒結(jié)溫度偏低,。
3)熱電偶安裝在窯頂部因環(huán)境影響熱電偶接線端會(huì)出現(xiàn)鹽渣,。高溫時(shí)如烤瓷管上有一層白灰塵埃附在上面則熱阻增加傳導(dǎo)性能下降傳輸溫度的數(shù)據(jù)比被測(cè)溫度的數(shù)據(jù)真實(shí)性降低。因此,應(yīng)定期清除熱電偶接線端出現(xiàn)的鹽渣,保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔,，以減小誤差,。
3.2熱電偶的線路連接
熱電偶安裝完成后如何接線也是關(guān)鍵,如果熱電偶接線正確顯示溫度就正確,如果接線不正確,會(huì)起反作用。熱電偶接線有正負(fù)極之分所以接線時(shí)要看清楚標(biāo)識(shí)嚴(yán)格按照標(biāo)識(shí)接線以保證熱電偶在窯爐的測(cè)溫過(guò)程中數(shù)據(jù)的正確性,以便對(duì)整個(gè)成品磚燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行有效的控制,。
熱電偶的接線應(yīng)采用銅質(zhì)導(dǎo)線因其與熱電偶的材質(zhì)相當(dāng)局部熱敏性誤差小,可保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼鎸?shí)性,。
熱電偶不得和動(dòng)力電纜線裝在同--根導(dǎo)管內(nèi),因?yàn)殡娎|產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生干擾造成數(shù)據(jù)誤差影響傳輸數(shù)據(jù)的真實(shí)性。
在熱電偶回路中接入第三種金屬材料(如測(cè)量?jī)x表等)時(shí)只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響,。因此在熱電偶測(cè)溫時(shí),可接入測(cè)量?jī)x表測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度,。
3.3熱電偶一般故障及處理
       單體隧道窯中安裝的熱電偶測(cè)溫范圍寬性能穩(wěn)定測(cè)量精度高熱電偶與內(nèi)燃磚直接接觸不受中間介質(zhì)的影響熱響應(yīng)時(shí)間短。同時(shí)熱電偶對(duì)溫度變化反響靈活使用壽命長(zhǎng)安裝維護(hù)方便,。如果熱電勢(shì)測(cè)得數(shù)據(jù)比實(shí)際數(shù)據(jù)小,說(shuō)明是熱電極或者絕緣子發(fā)生了故障應(yīng)更換熱電極或者絕緣子,。
       如果熱電偶的接線柱出現(xiàn)短路是由于使用時(shí)間過(guò)久接線柱的蓋子沒(méi)有蓋好造成接線柱處積灰太多要定時(shí)檢查清理清掃積灰。如果熱電偶數(shù)據(jù)輸出不穩(wěn)定,主要是熱電偶接線柱與電極接觸不良將接線柱螺絲擰緊即可消除,。