1、中文 1778 字 利用热电偶测量 50 吨 金属陶瓷锆硼化物端盖 转炉中的金属均值温度 钢的质量和产量在转炉冶炼过程中 的 生产效率取决于对金属的温度 控制 程度。因此， 在整个 流程 中 必 需 控制 实时 温度。 用热电偶测量 温度 是 测量 液 态 金属温度最有效的方法。热电偶测试在工业条件下的一个50 吨转炉 中 进行热电偶测试 ， 结果发现计量特性最稳定的热电偶是 PR30 / 6 热电偶。所有后续实验，与此热电偶 有关 。 为了防止液态金属破坏热电偶，我们使用三层气密端盖 。 三层气密端盖 是用 耐热锆硼化物制作的 。锆硼化物端盖耐久性 由 化学作用而产生的 物质 对 它 们的
2、腐 蚀 和流动金属流动的侵蚀造成的磨损 所决 定。它们的高耐火度和化学 性质的 稳定 性是 由化合物 中的 强化学键 和 价电子 所决定 。 其中硼化物 由 是内部元素的原子 中 不完整电子层 的 电子 和 晶体晶格 中的 硼原子组成。 许 多的氧气转炉锆硼化物端盖 损耗 严重，因为有非均匀加热金属 ，使 反应区温度可能会超过 2500 。 在 这种流动的 状态下 ，它有时可能 使 带有硼化物端盖的转换器 与 金属渣进行 接触 。 该转换器 产生的 炉渣含有氧化亚铁 （ FeO） ，它构成了中间化合物， 在 转移 过程中 金属 里面大量的杂质 被空气中氧气 氧化。 被氧化的 杂质 氧化性比较高
3、而 锆及硼 有还原性 ，在温度为800 左右 锆及硼 不会被 氧化，如果温度超过 1600 锆及硼 会被 氧化 （这是在转换器的情况下） ， 其耐火度 降低。在 锆硼化物端盖 表面，形成氧化锆 ，是一种破坏臭氧层的氧化物，所以要随时清洗， 因此该端盖 的 保护成 为 主要问题。 设计转换器和 50 吨转炉 时，应该将 热电偶通过金属套管 固定在 转换器的低圆锥形部分内层。在墨西哥社会 环境 保 护 协会 中展出了由 乌克兰 和 苏维埃社会主义共和国 的科学家共同开发了新的方法， 他们是通过在转换器 的 底部和炉渣 之间 插入 热电偶的方法来避免 锆硼化物 的氧化。 该锆硼化物端盖被 封 装在一
4、个狭窄的刚玉管 内 ，并在刚玉 管的 一端， 由 一个 盖 帽 来盖住。这种保护手段，使 热电偶在一个金属管 内 进行 测温 。在第一次实验中，刚玉端盖 因 长时 间工作 ，已经 被液态 金属 所封闭 。有关的疑虑 是， 通过刚玉端盖 液态 金属的可能 进入 刚玉管 而与热电偶接触 。 在第一次安装热电偶 实验时 ，铁水渗透到 刚玉端盖 内 ， 当 它凝固 时 ， 密封了 刚玉管 ， 从而自动封 装了 热电偶。受 到 刚玉 管保护的热电偶 在安装拆卸，高温 加热 和与 含水量 高的 耐火粘土接触时不会受到损坏 。 一 块 导流板 ， 一 块 或两 块 以上的突 起 砖 与 端盖 两边的 耐火砖
5、组成 结构 是为了保护 刚玉管 不受到 损坏 正如所料，在金属液 体含 量较低 时 ，金属液 体液面 位于靠近转换器的底部那里， 热电偶容易被氧化 。在低于 200 毫米的深度这个水平 时， 在金属表面持续 5-8 分钟 就被氧化 。在 320毫米的水平 ， 持续 15 至 19 分钟。在 安装 转换器的底部，最终 使 整个冶炼过程 中热电偶性能稳定 。 通过 建立 的 调查，与 炉渣 的 化学 反应 相比， 液体的 流动对金属端盖耐久性的影响是微不足道的。该端盖从 转换器的底部 安 装到耐火砖 里面减少与 流动 液体的接触， 这并不能提高金属端盖耐久性。 把热电偶插入到 测试地点时，我们 应
6、该确 定转换器的温度 控制在哪个层次 。在转换器对流空气中含有 氧气的基础上，我们假设 液态 金属流 量 和金属温 度 在 转换器的外围 是 均匀 的， 由于热电偶的金属 管 安装在不同 的位置 ，在冷却添加外加剂 的 时刻开始，也是在金属温度 迅速变化 ，也是 由温度变低使空气产生对 流 的过 程 中， 热电偶安装在距离 320 和 800 毫米的转换器的底部是否被氧化， 该热电偶金属 管安装在 不同深度的位置上 ， 几乎没有产生 对 金属温度 产生 任何影响的 ， 热电偶安装在靠近金属表面 有微小的 冷却补充 作用 。 因此，人们发现对于 有 硼化物端盖 的热电偶 ， 安装 在 50 吨转
7、换器最合适的测量区，是 距离 转换器的底部 200-500 毫米 处 。事实 证明 ，浇注 已 后 的 钢可能仍然 存在 影响端盖 的炉 渣。对于确定动 态误差 的 测量，我们平 常 使用的热电偶 方法 是放置在端盖 底部，使 暴露于复杂的热交环境中 。 冶炼过程中 控制 温度，以防止 温度过高 ，并把金属浇注 时 温度下 降一些 。在此期间，温度变化率是在 10 -40 /min 的范围内变化，动态误差将在 7-30 的范围 内 。但是，通过这些信息， 在 动态误差校正的理论 上 可以很容易地 得出 误差减少到可以忽略不计。 恒温的热电偶自由端控制具有特殊的重要性。 对温度 的依赖，转换器的
8、外壳，在上述 两哥方面 是在转换器的操作 就 开始固定。外壳温度达到 400 时， 第一个实验中在自由端恒温控制是 借助的是 空气流 动 ，它的目 的是 为了 在一个特殊的 金属 管 内 引入的 空气 。后来 的 恒温控制是借 助了 水箱 冷却方法， 使用 一种 铜合金（ 99.4%铜和 0.6镍）。在同一时间，在补偿的自由端控制 的 热电偶自由端温度电路 的 电阻 值 降低。 MEASUREMENT OF THE METAL TEMPERATURE IN 50-TON CONVERTERS BY MEANS OF HERMOCOUPLES PROTECTED BY CERMET ZIRCON
9、IUM-BORIDE END CAPS S. M. Serdyuk, M. I. Korobko, S. K. Sobolev, A. S. Sizenko, B. K. Kachur, and K. R. Vlasov Institute of Automation of the State Planning Commission, Ukr. SSR, and Institute of Problems in the Study of Materials, Academy of Sciences, Ukr. SSR Translated from Poroshkovaya Metallurg
10、iya, No. 1 (19), pp. 91-95, January-February, 1964 Original article submitted September 6, 1968 The quality of steel and the output and efficiency of converter production during the smelting process depend to a considerable extent on the metal temperature. Therefore, continuous temperature control i
11、s necessary during the blowing-through process. Measurement by means of thermocouples is considered to be the most efficient method for measuring the temperature of the liquid metal. A tungsten-molybdenum, a tungsten-molybdenum with aluminum (Central Scientific Research Institute of Ferrous Metallur
12、gy), a platinorhodium-platinum, and a platinorhodium-platinum PR 30/6 thermocouple were tested during the operation of a 50-ton converter under industrial conditions. It was found that the most stable thermocouple with the necessary metrological characteristics was the PR 30/6 thermocouple. All the
13、subsequent experiments were performed with this thermocouple. In order to protect the thermocouple from destruction by liquid metal, we used three-layer gastight end caps, which were developed on the basis of heat-resistant zirconium-boride cases. The durability of zirconium-boride end caps was basi
14、cally determined with respect to the chemical action which the stag exerted on them and with respect to the erosion wear caused by metal flow. It is known 1, 2 that zirconium-boride end caps can be exposed to liquid metal in Martin furnaces for several hours. Their high refractoriness and chemical stability in molten steels can be explained by the strong chemical bond of the compound, in which, besides valence electrons, also electrons of internal incomplete electron shells of the elements atoms participate, and also by the structure of
