热电偶保护套管材料的性能影响热电偶长期稳定性、使用寿命等各项性能指标。在高温下工作的热电偶对其套管材料的要求更加严格。比如钢水连续测温,热电偶保护套管不但要承受高温,还要受到炽热钢水的腐蚀和冲击。而在循环流化床锅炉中测温时,不但有高温氧化和高温腐蚀,还有流动性粉体的高温冲蚀磨损。
热电偶保护管主要有两种用途,一是防止遭受机械损坏;二是保护热电偶免受被测介质化学腐蚀、不受氧化气氛或还原气氛的有害影响。
热电偶保护管通常为单保护管,在某些特殊情况下,可采用两个同心安装的保护管。接近热电偶的称为主保护管,外面的保护管叫辅助保护管。通常采用氧化铝管为主保护管,碳化硅管为辅助保护管套构成组合保护管,以获得良好的综合性能,如具有抗切割火焰、抗热冲击或防止机械损伤等作用。
保护管按其材质可分为三种:
材质 | 使用温度℃ | 特点及用途 |
Cr28 | 1100 | 具有良好的耐腐蚀和耐机械磨损性主要用子硫醱焙烧炉 |
Cr251120 | 1150 | 具有良好的抗氧化性,价格昂贵,主要用于温氧化环境 |
1Cr 18Ii9Ti | 800 | 具有高温耐腐蚀性,作为一般耐热钢使用 |
304 | 800 | 低碳含量,具有良好耐晶间腐蚀性,通常作为一级耐热钢使用 |
3108 | 1000 | 具有高温抗氧化性,耐腐蚀性,通常作为耐热钢使用 |
316 | 750 | 低碳含量,具有良好耐晶间腐蚀性,作为耐腐蚀钢使用 |
316L | 750 | 超低碳含量,具有良好耐晶间腐蚀性。作为耐腐蚀钢使用 |
H. Alloy-276 | 700 | 具有良好耐晶间腐蚀性,作为耐腐蚀钢使用 |
Incone1600 | 1000 | 镍铬铁合金,具有优良高温抗氧化性,通常作为耐热钢使用 |
Mone 1K500 | 700 | 镍铜合金,具有良好耐晶间腐蚀性,适用于强硫酸等腐蚀性场合 |
GH3030 | 1100 | 镍基高温合金钢,具有优良抗氧化性,耐腐蚀性,通常作为耐热钢使用 |
GH3039 | 1300 | 镍基高温合金钢,具有优良抗氧化性,耐腐蚀性,通常作为耐热钢使用 |
材质 | 使用温度℃ | 特点及用途 |
碳化硅 | 900 | 热导率高,抗热震性好,气容性和机械强度差 |
石英 | 1200 | 气容性、抗热震性和耐腐协性较好,适用于氧化性气氛 |
氮化硅 | 1000 | 具有较好的抗铝溶液的冲刷能力,机加工性能好,适用于铝液的温度测量 |
高铝 | 1500 | 耐高温剧变,化学性能稳定,高温下绝缘性良好,适用于测量高温的热电偶保护,广泛地应用于各种加热炉、媒粉燃烧炉、玻璃窑、水泥密、钢铁工业的测温 |
刚玉 | 1600 | |
氧化镁 | 1600 | 具有良好的高温绝缘性能,导热性好,抗还原性较差,机械性能较差,极易受潮,用于高温、绝缘性要求高的加热炉和退火炉的温度测量 |
二硅化钼 | 1600 | 抗氧化和抗腐蚀性能强,气密性好,一定的耐高温剧变性能,适用于含有硫的介质中的温度测量 |
氧化锆 | 1600 | 具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、电绝緣性能好等优点,广泛适用石油、化工、冶金、纺织、造纸、机械电子行业 |
氧化铍 | 1700 | 高热导率、抗热震性和气密性好,但制造困难,价格昂贵 |
石墨 | 1800 | 导热性和抗热震性都比较好,耐蚀性强,极易氧化。机械强度低,常用于熔融金屆测量 |
由于金属材料机械强度高,但不耐高温;非金属材料耐高温,但机械强度低。用粉末冶金的方法制成金属陶瓷保护管,即有耐高温的性能又有较好的机械强度,有很好的应用前景,可广泛地用于钢水、铁水及高温盐浴炉, 有色金属熔体等恶劣的环境。
材质 | 使用温度℃ | 使用介质 | 特性 |
Al 2 O 3 -Cr | 1300 | 铜以外的有色金属熔体 | 耐热、耐磨性能优越 |
ZrO 2 -Mo | 1600 | 液态金属 | 导热性能好,抗热震性强,不是适于氧化气氛 |
MgO-Mo-Cr | 1600 | 钢水、铁液 | 钼基金属陶瓷,不适于氧化性气氛 |
Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 -TiO 2 -Mo | 1200 | 熔盐 | |
Al 2 O 3 -Cr 2 0 3 -MgO-Mo-Ti0 2 -Cr | 1100 | 铜及铜合金液 |
表面涂层技术能赋予零件表面耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等多种特殊性能,是提高产品质量、节约能源和资源、获得显著经济效益的一种新的表面技术。采用材料表面涂层技术解决工件的高温腐蚀、磨损问题是国际上的流行趋势。该类技术发挥了表面技术的优势,不是将不同的材料混合起来制作复合材料,而是将不同的材料组合起来发挥各自的特点,获得优异的性能。