專利名稱：一種多點(diǎn)溫度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度測量裝置，屬于測量與控制領(lǐng)域。尤其涉及一種用于測量自焙電極焙燒區(qū)域的溫度，監(jiān)測電極的焙燒情況的多點(diǎn)溫度測量裝置。
背景技術(shù)：
以無煙煤、焦炭、浙青和焦油為原料，在一定溫度下制成電極糊，然后把電極糊裝入已安裝在電爐上的電極筒中，經(jīng)過焙燒形成自焙電極。自焙電極的外層是由f 2mm的鋼板制成的圓筒，電極糊定期添加在圓筒內(nèi)。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，下部電極逐漸消耗，電極糊下移。在25°C至12(T200°C溫度下，電極糊逐步軟化，直至全部成為液體狀態(tài)。隨著溫度上升至65(T750°C，粘結(jié)劑逐漸揮發(fā)，電極糊逐漸粘稠。當(dāng)溫度上升至90(Tl00(rC，電極糊燒結(jié)成堅(jiān)硬的整體，轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電電極。自焙電極因工藝簡單、成本低，因此被廣泛用于鐵合金電爐、電石爐等。電極是電爐生產(chǎn)的重要組成部分，只有電極正常運(yùn)行，才能保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。如果電極壓放速度大于電極焙燒速度，則發(fā)生流糊、軟斷事故。如果電極焙燒速度過快，則發(fā)生硬斷事故。自焙電極位于爐內(nèi)，操作人員無法直接觀察到電極的焙燒情況，大多依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)來判斷，或通過觀察電極端頭表面顏色間接推斷電極的焙燒情況。如果在電極焙燒過程中電極管理不當(dāng)，就會發(fā)生電極事故，輕則造成經(jīng)濟(jì)損失，重則造成人員傷亡事故。事實(shí)上，目前國內(nèi)爐子的電極事故是頻繁發(fā)生的。現(xiàn)有的操作方式主要依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)水平和熟練程度，通過經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的推測誤差較大，并不能準(zhǔn)確反映電極內(nèi)部的焙燒情況，無法杜絕電極事故。由于電極糊的焙燒情況與溫度直接相關(guān)，因此通過測量電極糊的溫度來監(jiān)測電極糊的焙燒情況是可行的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供了一種用于測量自焙電極內(nèi)部的多點(diǎn)溫度測量裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明提供的多點(diǎn)溫度測量裝置包括云母帶、管體、熱電偶、第一連接段、第二連接段、多個(gè)測溫段和頂段。所述頂段為一圓柱體，其頂部為半球形以便插入電極糊中，在所述頂段圓柱體一側(cè)的端面中心上有一盲孔，圍繞所述盲孔的四周均設(shè)置有螺紋孔，螺釘擰入螺紋孔，將所述頂段與所述測溫段連接在一起；多個(gè)所述測溫段為圓柱體，其端面中心上設(shè)置有一通孔，環(huán)繞所述通孔的四周均設(shè)置有用于連接上段的螺紋盲孔和用于連接下段的螺紋沉孔，各個(gè)所述測溫段之間用沉頭螺釘連接；所述第二連接段為薄壁筒形件，所述第二連接段的開口的一端帶有內(nèi)螺紋并與所述第一連接段匹配，所述第二連接段的另一端的端面中心上設(shè)置有用于安裝熱電偶的一中心通孔，環(huán)繞所述中心通孔的四周均設(shè)置有用于把合螺釘?shù)亩鄠€(gè)環(huán)繞通孔，所述螺釘將所述第二連接段與測溫段連接在一起；所述第一連接段為中空薄壁管件，所述第一連接段的兩端分別與所述第二連接段和所述管體相連接；所述熱電偶的端點(diǎn)分別位于所述頂段的底部和多個(gè)所述測溫段的中間，所述熱電偶依次穿過所述第一連接段、所述第二連接段和所述測溫段到達(dá)底部，所述熱電偶的端點(diǎn)為有效測溫點(diǎn)；所述管體為一無縫鋼管，所述管體與所述第一連接段連接的一端具有內(nèi)螺紋，并且所述管體通過螺釘與所述第一連接段連接成一個(gè)整體；所述云母帶用于將多支熱電偶捆扎在一起，使所述多支熱電偶成為一個(gè)整體。優(yōu)選地，所述頂段、所述測溫段、所述第一連接段和所述第二連接段均由耐熱不銹鋼制成。優(yōu)選地，所述第一連接段的兩端帶有旋向相反的外螺紋；優(yōu)選地，所述熱電偶為多支多點(diǎn)形式，所述熱電偶具有不同長度。其中，所述多支多點(diǎn)形式是指由多支分離的不同長度的鎧裝熱電偶組成，每支鎧裝熱電偶的外徑為φθ.5(p6n優(yōu)選地，所述管體、所述頂段、所述測溫段、所述第一連接段和所述第二連接段的外徑相同且同軸。優(yōu)選地，在所述頂段、所述測溫段、所述第一連接段和所述第二連接段之間均安裝有云母墊，所述云母墊的表面涂有耐高溫粘結(jié)劑。優(yōu)選地，所述頂段、所述測溫段、所述第一連接段和所述第二連接段的相鄰段之間的孔隙處填充有耐火保溫棉。優(yōu)選地，在所述測溫段與所述熱電偶之間的間隙填充有金屬體。優(yōu)選地，所述熱電偶的有效測溫點(diǎn)位于相對獨(dú)立的所述測溫段內(nèi)部。優(yōu)選地，所述頂段、所述測溫段、所述第一連接段、所述第二連接段和所述管體通過螺紋和螺釘連接成一個(gè)整體。

因此，本發(fā)明通過測量電極焙燒區(qū)域的溫度來監(jiān)測自焙電極的焙燒情況，結(jié)構(gòu)緊湊、靈敏度高，熱電偶的有效測溫點(diǎn)位于相對獨(dú)立的測溫段內(nèi)部，因此測量數(shù)據(jù)誤差小。同時(shí)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)通過測量自焙電極內(nèi)部溫度來監(jiān)測電極焙燒情況，改變操作人員依靠經(jīng)驗(yàn)判斷的局面，預(yù)知可能發(fā)生的電極事故，從而引導(dǎo)操作人員采取相應(yīng)措施，避免電極事故發(fā)生；(2)第一連接段、第二連接段、測溫段、頂段均由耐熱不銹鋼加工而成，耐熱不銹鋼可以耐受較高的溫度，同時(shí)具有較大的導(dǎo)熱系數(shù)，可很快地將外界溫度變化傳遞給熱電偶測溫點(diǎn)，響應(yīng)時(shí)間短；(3)各段外徑相同，當(dāng)裝置與電極糊間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以大大減小它們之間的摩擦力；(4)相鄰測溫段間用云母墊隔開，云母墊導(dǎo)熱系數(shù)小，相鄰測溫段熱量傳遞少，使熱電偶各個(gè)測溫點(diǎn)的溫度盡可能地接近測量電極糊的實(shí)際溫度；(5)云母墊的兩個(gè)端面涂覆耐高溫粘結(jié)劑，可防止電極糊中的浙青和焦油侵蝕，延長使用壽命；(6)相鄰段之間的孔隙處填充耐火保溫棉，保證高溫環(huán)境下很好的隔熱效果，大大減小了相鄰段間的熱量傳遞；(7)用金屬體填充測溫段與熱電偶之間的間隙，增大接觸面積，熱量可以快速傳遞給熱電偶。


圖1為本發(fā)明的多點(diǎn)溫度測量裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明圖1的A-A視圖；圖3為本發(fā)明圖1的I處放大視圖；圖4為本發(fā)明圖2的B-B視圖5為本發(fā)明的多點(diǎn)溫度測量裝置的安裝位置示意圖；圖6為本發(fā)明的多點(diǎn)溫度測量裝置的安裝方式示意圖。附圖標(biāo)記說明如下云母帶1、管體2、熱電偶3、第一連接段4、第二連接段5、測溫段6、頂段7、熱電偶的信號線8、吊環(huán)9、螺釘10、云母墊11、耐高溫粘結(jié)劑13、填充耐火保溫棉13、墊圈14、極心圓15、電極筒16、本發(fā)明安裝位置17、電極筒筋板18、半環(huán)19、底座20。
具體實(shí)施例方式為使審查員能夠進(jìn)一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其他目的，現(xiàn)結(jié)合所附較佳實(shí)施例附以附圖詳細(xì)說明如下，本附圖所說明的實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。如圖1和圖2所示，圖1為本發(fā)明的多點(diǎn)溫度測量裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖2為本發(fā)明圖1的A-A視圖。本發(fā)明包括云母帶1、管體2、熱電偶3、第一連接段4、第二連接段5、多個(gè)測溫段6和頂段7。頂段7由耐熱不銹鋼制作而成，其外形為一圓柱體，頂部為半球形，以便于插入電極糊中。在圓柱體一側(cè)的端面中心上有一盲孔，圍繞盲孔的四周均布螺紋孔，螺釘擰入螺紋孔，將頂段7與測溫段6連接在一起。測溫段6是由耐熱不銹鋼制作而成的圓柱體，其端面中心上有一通孔，圍繞通孔的四周均布用于連接上段的螺紋盲孔和用于連接下段的螺紋沉孔。各段之間用沉頭螺釘連接，節(jié)省空間和便于拆裝，測溫段6具有相同的四段。第二連接段5為耐熱不銹鋼薄壁筒形件，薄壁筒形件開口的一端帶內(nèi)螺紋，與第一連接段4配合，另一端端面中心上有一通孔，圍繞通孔的四周均布通孔，中心通孔用于安裝熱電偶3，周圍的通孔用于把合螺釘，螺釘可將第二連接段5與測溫段連接在一起。第一連接段4為耐熱不銹鋼中空薄壁管件，其兩端帶有旋向相反的外螺紋。由于電極焙燒區(qū)域最高溫度可達(dá)60(T80(TC，因此本發(fā)明的熱電偶3具有不同長度。熱電偶3選用K型鎧裝熱電偶，為多支多點(diǎn)形式，各支測量端具有不同長度，可測量多個(gè)點(diǎn)的溫度，本發(fā)明以5點(diǎn)測溫為例進(jìn)行說明。管體2由無縫鋼管制作，與第一連接段4連接的一端帶內(nèi)螺紋，可與其配合。云母帶I用于將多支熱電偶捆扎在一起，使其成為一個(gè)整體。如圖3和圖4所示，圖3為本發(fā)明圖1的I處放大視圖，圖4為本發(fā)明圖2的B-B視圖。本發(fā)明在各段之間安裝云母墊11，云母墊11表面涂有耐高溫粘結(jié)劑12，耐高溫粘結(jié)劑使云母墊11與耐熱不銹鋼段緊密結(jié)合，防止浙青和焦油滲入。相鄰段之間的孔隙處填充耐火保溫棉13，保溫棉可以阻止相鄰段之間傳熱。因此，頂段7、測溫段6、第二連接段5、第一連接段4和管體2通過螺紋和螺釘10連接成一個(gè)整體，在這個(gè)整體的中心處形成一個(gè)中心孔，熱電偶3依次穿過各段到達(dá)底部。各支熱電偶長度不一，每支熱電偶的端點(diǎn)為有效測溫點(diǎn)，最長的熱電偶端點(diǎn)位于頂段7的孔底，向上依次間隔一定距離的熱電偶測溫點(diǎn)位于各測溫段6的中間，并用金屬體將熱電偶的端點(diǎn)擠在孔壁上，這樣每支熱電偶的端點(diǎn)位于封閉空間內(nèi)，相鄰段間的傳熱降至最低，因此可以精確地測量電極內(nèi)部不同深度的溫度。如圖5和圖6所示，圖5為本發(fā)明的多點(diǎn)溫度測量裝置的安裝位置示意圖，圖6為本發(fā)明的多點(diǎn)溫度測量裝置的安裝方式示意圖。下面描述本發(fā)明的多點(diǎn)溫度測量裝置的安裝過程。本發(fā)明的多點(diǎn)溫度測量裝置從電極筒16的頂端裝入，安裝于電極筒16靠爐子外側(cè)的筋板18上，在最底部位置焊接一個(gè)底座20，每個(gè)電極筒的筋板18上都焊接用鋼板彎成的半環(huán)19，多個(gè)半環(huán)19可以約束住管體2，防止該測量裝置在電極筒16內(nèi)竄動(dòng)。由于三根電極按等邊三角形布置，在極心圓15圍成的區(qū)域內(nèi)溫度較高，因此電極靠爐中心一側(cè)的溫度高于外側(cè)的溫度，外側(cè)最易發(fā)生軟斷流糊事故。所以將該測溫裝置安裝在外側(cè)的筋板上。該測溫裝置跟隨電極筒一起壓放，使該裝置的底部位于焙燒區(qū)域。另一端的吊環(huán)通過鏈條固定在柔性同步運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，當(dāng)升降電極系統(tǒng)時(shí)，該測溫裝置跟隨電極筒16 —起升降，裝置與電極筒16之間不發(fā)生相對位移；當(dāng)壓放電極筒時(shí)，該測溫裝置被固定住，裝置與電極筒16之間產(chǎn)生相對位移。于是測溫探頭始終位于焙燒區(qū)域內(nèi)，能夠時(shí)刻監(jiān)測焙燒區(qū)域的溫度。測溫段6的各段位于不同的深度，熱量由電極糊傳遞給各個(gè)測溫段6，進(jìn)而熱量由各測溫段6傳遞給熱電偶3，各段之間通過云母墊11和耐火保溫棉13隔熱，因此各段間熱量傳遞較少，熱電偶3和測溫段6的溫度與它相鄰電極糊溫度趨于一致，從而測量出電極糊的溫度。在裝置的另一端，將補(bǔ)償導(dǎo)線接在熱電偶3的接線盒上，補(bǔ)償導(dǎo)線將溫度信號引至溫度顯示儀或存儲設(shè)備，從而顯示或記錄數(shù)據(jù)。當(dāng)反饋回的溫度低于正常值，則電極欠焙燒，如果貿(mào)然壓放，會造成軟斷和流糊。當(dāng)反饋回的溫度高于正常值，則電極過焙燒，接觸元件與電極筒16間易發(fā)生刺火，電極會硬斷。以此為依據(jù)指導(dǎo)壓放操作，從而避免電極事故。需要聲明的是，上述發(fā)明內(nèi)容及具體實(shí)施方式
意在證明本發(fā)明所提供技術(shù)方案的實(shí)際應(yīng)用，不應(yīng)解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的精神和原理內(nèi)，當(dāng)可作各種修改、等同替換或改進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多點(diǎn)溫度測量裝置，其特征在于，所述多點(diǎn)溫度測量裝置包括云母帶(I)、管體(2)、熱電偶(3)、第一連接段(4)、第二連接段(5)、多個(gè)測溫段(6)和頂段(7);其中頂段(7)為一圓柱體，其頂部為半球形以便插入電極糊中，在頂段(7)圓柱體一側(cè)的端面中心上有一盲孔，圍繞盲孔的四周均設(shè)置有螺紋孔，螺釘擰入螺紋孔，將頂段(7)與測溫段(6)連接在一起；多個(gè)測溫段(6)為圓柱體，其端面中心上設(shè)置有一通孔，環(huán)繞通孔的四周均設(shè)置有用于連接上段的螺紋盲孔和用于連接下段的螺紋沉孔，各個(gè)所述測溫段之間用沉頭螺釘連接；第二連接段(5)為薄壁筒形件，第二連接段(5)的開口的一端帶有內(nèi)螺紋并與第一連接段(4)匹配，第二連接段(5)的另一端的端面中心上設(shè)置有用于安裝熱電偶的一中心通孔，環(huán)繞所述中心通孔的四周均設(shè)置有用于把合螺釘?shù)亩鄠€(gè)環(huán)繞通孔，所述螺釘將第二連接段(5)與測溫段(6)連接在一起；第一連接段(4)為中空薄壁管件，第一連接段(4)的兩端分別與第二連接段(5)和管體(2)相連接；熱電偶(3 )的端點(diǎn)分別位于頂段(7 )的底部和多個(gè)測溫段(6 )的中間，熱電偶(3 )依次穿過第一連接段(4)、第二連接段(5)和測溫段(6)到達(dá)底部，熱電偶(3)的端點(diǎn)為有效測溫占.管體(2)為一無縫鋼管，管體(2)與第一連接段(4)連接的一端具有內(nèi)螺紋，并且管體(2)通過螺釘與第一連接段(4)連接成一個(gè)整體；云母帶(I)用于將多支熱電偶捆扎在一起，使所述多支熱電偶成為一個(gè)整體。
2.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)溫度測量裝置，其特征在于，頂段(7)、測溫段(6)、第一連接段(4)和第二連接段(5)均由耐熱不銹鋼制成。
3.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)溫度測量裝置，其特征在于，第一連接段(4)的兩端帶有旋向相反的外螺紋。
4.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)溫度測量裝置，其特征在于，熱電偶(3)為多支多點(diǎn)形式， 熱電偶(3)具有不同長度。
5.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)溫度測量裝置，其特征在于，管體(2)、頂段(7)、測溫段(6)、第一連接段(4)和第二連接段(5)的外徑相同且同軸。
6.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)溫度測量裝置，其特征在于，在頂段(7)、測溫段(6)、第一連接段(4)和第二連接段(5)之間均安裝有云母墊(11)，所述云母墊(11)的表面涂有耐高溫粘結(jié)劑。
7.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)溫度測量裝置，其特征在于，頂段(7)、測溫段(6)、第一連接段(4)和第二連接段(5)的相鄰段之間的孔隙處填充有耐火保溫棉。
8.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)溫度測量裝置，其特征在于，在測溫段(6)與熱電偶(3)之間的間隙填充有金屬體。
9.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)溫度測量裝置，其特征在于，熱電偶(3)的有效測溫點(diǎn)位于相對獨(dú)立的測溫段(6)內(nèi)部。
10.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)溫度測量裝置，其特征在于，頂段(7)、測溫段(6)、第一連接段(4)、第二連接段(5)和管體(2)通過螺紋和螺釘連接成一個(gè)整體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多點(diǎn)溫度測量裝置，所述多點(diǎn)溫度測量裝置包括云母帶、管體、熱電偶、第一連接段、第二連接段、多個(gè)測溫段和頂段，所述頂段、測溫段、第二連接段、第一連接段和管體通過螺紋和螺釘連接成一個(gè)整體。因此，本發(fā)明通過測量電極焙燒區(qū)域的溫度來監(jiān)測自焙電極的焙燒情況，并且本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、靈敏度高，熱電偶的有效測溫點(diǎn)位于相對獨(dú)立的測溫段內(nèi)部，測量數(shù)據(jù)誤差小。
文檔編號G01K7/02GK103048059SQ201210576698
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者鄭元彬, 王宇鵬 申請人:北京思能達(dá)電力電子技術(shù)有限公司