Измерение температуры в плавление алюминия

[vitalson]

Доброго дня! Вот как 3 месяца продолжаю свою карьеру в сфере КИПиА, на производстве алюминиевых слитков (переплавка алюминия). Столкнулся с проблемой измерения температуры плавки в печи, подрядчиками были установлены термопары ДТПК, которые по истечении 2 месяцев, вышли из строя, при вскрытии очевидно сильное окисление и рассыпание рабочего спая термопары, явная химическая реакция на продукты сгорания при плавке алюминия. Датчик измеряет воздух в плавильной печи, у меня задача измерять сам сплав алюминия, причем не делать периодически замер, а мерить постоянно. Металлурги КИП!!! Посоветуйте что лучше использовать для таких целей.

[hell_boy]

ДТПК - хромель–алюмель. Для полноты картины не хватает информации о материале защитной гильзы и характеристики процесса. Если есть водород, то он будет проникать через нержавейку защитной гильзы и разрушать окисную пленку термопары. Используйте защитную гильзу из керамики или пирометры вместо термопар

Особенно широко применяется термопара хромель–алюмель. Эта термопара хорошо работает в окислительной среде благодаря возникновению при нагреве тонкой защитной пленки окислов, препятствующей проникновению кислорода внутрь металла. Восстановительная среда, напротив, вредно действует на эту термопару, разрушая пленку окислов.

[dimagoreev]

Рекомендую попробовать защитную арматуру БСГ-30 и термопару ХА (на Автовазе так измеряют, Г-образная конструкция датчика). Но термопару ищите из проволоки потолще. От 1 мм минимум.

БСГ-30 негазоплотноя арматура, но алюминий забивает эти поры и получается надежное изделие. Инерционность важна ?

Ну и как обычно берите сначала 1 штуку на пробу, условия везде разные.

[vitalson]

ДТПК - хромель–алюмель. Для полноты картины не хватает информации о материале защитной гильзы и характеристики процесса. Если есть водород, то он будет проникать через нержавейку защитной гильзы и разрушать окисную пленку термопары. Используйте защитную гильзу из керамики или пирометры вместо термопар

Особенно широко применяется термопара хромель–алюмель. Эта термопара хорошо работает в окислительной среде благодаря возникновению при нагреве тонкой защитной пленки окислов, препятствующей проникновению кислорода внутрь металла. Восстановительная среда, напротив, вредно действует на эту термопару, разрушая пленку окислов.

Есть плавильная печь, объемом 10 тонн, 2 горелка ГБГ мощностью 1,2 Мватт. Температура воздуха в печи порядка 1000 градусов. В печь закидывают лом алюминия, в котором так же попадаются и цинк и магний и железо, Все это доводится до жидкого состояния и сливается в "миксер", в котором так же установленны 2 Горелки ГБГ 1,2 Мватт. Там берутся пробы, выводится химия путем добавления разного рода примесей в зависимости от анализа. Как итог во время плавки происходит сгорание всего что содержится в исходном материале, сырье, а это все что угодно... так как изделий из алюминия, просто неимоверное кол-во. Собсвено я уже подобрал термопары и в ближайшее время буду заказывать по 1 экземпляру на пробу. Прикрепил файл, там все описано.

[vitalson]

Рекомендую попробовать защитную арматуру БСГ-30 и термопару ХА (на Автовазе так измеряют, Г-образная конструкция датчика). Но термопару ищите из проволоки потолще. От 1 мм минимум.

БСГ-30 негазоплотноя арматура, но алюминий забивает эти поры и получается надежное изделие. Инерционность важна ?

Ну и как обычно берите сначала 1 штуку на пробу, условия везде разные.

БСТ-30 отличается от силицированного повышенной жаростойкостью, что связано с эффектом образования сплошной самовосстапавливающейся боросиликатной пленки. Изделия из боросплициро-ванного графита способны длительное время работать в воздушной среде при температуре до 1 - 500 С и выдерживать многократные режимы тештосмепы.
У нас побольше температуры, так что думаю это вариант отпадает... Люди с опытом в данной сфере металлургии, посоветовали китайское изделие, на основе защитного чехла лежит карбид кремния, в моем предложении так же используется карбид кремния, производство в россии, попробую поддержать российского производителя, а там что получится)

[dimagoreev]

Карбид кремния хрупковат для ваших условий. Напишите как все пройдет.

Я бы металл поискал на такие температуры, металл лучше держит удары и термоудары.

Есть ссылка на китайское изделие ? Интересно глянуть.

[vitalson]

Карбид кремния хрупковат для ваших условий. Напишите как все пройдет.

Я бы металл поискал на такие температуры, металл лучше держит удары и термоудары.

Есть ссылка на китайское изделие ? Интересно глянуть.

Напишу конечно. Есть вариант из метала - это ТП-0395-10. (Чугун покрытый окисью циркония) как раз для измерения температуры в расплавленном металле, срок службы до 3 месяцев.
А китай это WRN-530 К. Правда данные по защитному керамическому чехлу к ней, мне не дали, думал они в комплекте идут, но нет, буду уточнять...

[dimagoreev]

Я вам только хотел посоветовать чугун и тут смотрю вы уже ответили :)

Чугун это хорошо, будет работать (во вложении картинка не прогрузилась). У Теплоприбора тоже были такие исполнения, они как раз для алюминщиков делали.

[vitalson]

Я вам только хотел посоветовать чугун и тут смотрю вы уже ответили :)

Чугун это хорошо, будет работать (во вложении картинка не прогрузилась). У Теплоприбора тоже были такие исполнения, они как раз для алюминщиков делали.

Как выясняется есть много вариантов. До этого я 12 лет работал с гипсом, поэтому металлургия для меня новое направление) Попрошу счет и на чугун и на карбид кремния, интересна ценовая разница.

[hell_boy]

В печь закидывают лом алюминия, в котором так же попадаются и цинк и магний и железо, Все это доводится до жидкого состояния и сливается в "миксер", в котором так же установленны 2 Горелки ГБГ 1,2 Мватт. Там берутся пробы, выводится химия путем добавления разного рода примесей в зависимости от анализа. Как итог во время плавки происходит сгорание всего что содержится в исходном материале, сырье, а это все что угодно...

Так и подумал, что лом плавится. Происходит паровая конверсия воды и пиролиз углеводородов с выработкой водорода. Примеси других металлов работают как катализаторы. Чистите алюминий хлором? Это тоже - не есть хорошо. Посмотрите ABB SensyTemp TSH210

[arist]

Люди с опытом в данной сфере металлургии, посоветовали китайское изделие, на основе защитного чехла лежит карбид кремния, в моем предложении так же используется карбид кремния, производство в россии, попробую поддержать российского производителя, а там что получится)

Я знаю, что есть термопары, в которых чувствительный элемент находится в чехле из нитрида кремния, но он работает до 10 месяцев

[Tony]

а основе защитного чехла лежит карбид кремния

Ну так как раз его и преимущество в том, что не теряет свою прочность при работе с высокими темперетурами и использовать можно в прямом контакте с расплавами цветных металлов и железа.

[dimagoreev]

Тут не особо высокие температуры. Алюминий активный металл просто.

[rwg]

Не получится приспособить пирометр? Что нибудь типа http://zaoeuromix.ru/pirometr-kelvin-iks-4-20-/5.html , http://www.pyrometer.ru/products/pirome ... cionarnye/ или http://pribory-spb.ru/pribor_S-7001-STA ... lya-420-mA

[hell_boy]

http://www.intecheco.ru/doc/sb_met2010.pdf
Стр.35

При температурах до 1250ºС особенно эффективно применение сравнительно нового для
российских потребителей типа термопар – нихросил-нисил (КТНН).
Термопреобразователи КТНН помимо всех преимуществ кабельных термопреобразователей имеют
дополнительные достоинства:
– повышенная в 2–5 раз термоэлектрическая стабильность и рабочий ресурс термопары КТНН по сравнению
с термопарой КТХА при одинаковых рабочих условиях. Материалы термоэлектродов (нихросил и нисил)
демонстрируют более высокую стабильность термо-э.д.с. за счет специального подбора легирующих
элементов, которые переводят процесс окисления материала термоэлектродов из внутреннего
межкристаллитного в поверхностный. При этом на термоэлектродах образуется защитная пленка окислов,
подавляющих дальнейшее окисление; устраняется обратимая нестабильность, характерная для хромеля;
– повышенная термоэлектрическая стабильность термопар НН(N) при их индивидуальной градуировке во
многих случаях позволяет рекомендовать замену платиновых термопар градуировки ПП(S) 2 класса
точности в диапазоне 1000–1200°С на более дешевые термопары КТНН;
– высокая чувствительность термопары НН(N) по сравнению с платинородий-платиновой термопарой
ПП(S).
...
В настоящее время для производства термопреобразователей типов КТХА и КТНН для работы при
температурах до 1100°С широко используется жаростойкая сталь AISI 310 аустенитного класса взамен в
более дорогого сплава ХН45Ю. Для использования в печах с окислительными и восстановительными
атмосферами при высоких температурах предлагаются термопреобразователи с защитными чехлами из
железо-хромалюминиевого сплава КАНТАЛ АРМ с более высокими эксплуатационными характеристиками
по сравнению с чехлами из сталей и сплавов AISI 310, 10Х23Н18, ХН45Ю. Сплав КАНТАЛ АРМ по
химическому составу практически идентичен традиционной ферхали, однако за счет применения
технологии «Передовая Порошковая Металлургия» (APM – Advanced Powder Metallurgy) получил новые
эксплуатационные свойства:
– максимальная температура применения 1400°С, что на 150÷200 °С выше, чем для чехлов из
перечисленных жаростойких сплавов и сталей;
– повышенное сопротивление коррозии при температуре 1250÷1400 °С;
– высокая устойчивость к воздействию серы и серосодержащих соединений, а также к науглероживанию.

[ASUTP_PLC]

обычную бы взяли термостойкую термопару волфрам - вольфрам/Re 7% и все. Не предлагали такое?