一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶的制作方法

    专利查询2025-03-31  3


    本发明属于热电偶领域,特别是一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶。


    背景技术:

    1、玻璃熔窑长期使用石油焦等燃料加热,熔窑运行时碹顶温度在1520℃-1590℃之间,一次开炉时间长达七年,熔窑内部气氛成分复杂且具有腐蚀性。玻璃熔窑碹顶用高温热电偶吊装于玻璃熔窑碹顶部用于测量玻璃熔窑内部温度,为保护热电偶内部测温偶丝免受高温与腐蚀性气体的影响,提高热电偶的运行稳定性,现有技术多采用双层刚玉保护套管对测温藕丝进行保护,但仍存在着热电偶外层保护套管受重力影响脱落和熔窑内部气氛侵蚀刚玉影响双套管保护效果的问题,现有玻璃熔窑碹顶用高温热电偶的平均寿命在6个月左右,极端情况下仅能使用几天。

    2、中国台湾专利tw089121459公开了一种蓝宝石强化之热电偶保护管,此蓝宝石强化之热电偶保护管采用双套管结构,外套管采用蓝宝石材质,内套管采用蓝宝石或刚玉材质,用于保护电偶丝免受反应炉中高温与腐蚀性气氛的影响,提高热电偶的使用寿命。另外cn99100067.6专利公开了测量金属熔液温度用的热电偶,此测量金属熔液温度用的热电偶采用单保护管结构,保护管采用以mo为主相的金属陶瓷层材料制成,从而使这种热电偶具有良好的耐热冲击强度,并且可以反复多次的使用。

    3、但是,tw089121459公开的蓝宝石-蓝宝石内外套管的热电偶,生产成本高昂,刚玉-蓝宝石内外套管的热电偶,防护性能相对较弱,并且,吊装于玻璃熔窑碹顶进行测量时,由于热电偶受到重力的影响,再加之高温与腐蚀性气氛使外套管、金属连接管间的粘性填充物失效,导致外套管脱落,从而丧失套管对测温电偶丝的保护。cn99100067.6专利公开的单套管热电偶,mo为主相的金属陶瓷层材料保护套管,虽有良好的耐热冲击强度,但单套管结构在腐蚀性气体与高温环境中对测温电偶丝的保护能力较弱,无法长期在玻璃熔窑碹顶稳定使用。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供了一种能够被悬挂于玻璃熔窑顶部且能长期于玻璃熔窑碹顶稳定使用的高温热电偶。它具有双套管结构设计,内层采用蓝宝石管,外层采用二硅化钼管,对电偶丝提供双层保护,在外层保护管与金属连接管间设置轴向限位结构从而防止外保护管受到重力作用,以及高温、腐蚀性气氛对外保护管与金属连接管间粘性填充物的粘度的影响,导致的外保护管脱落,电偶丝无法得到有效保护的问题。

    2、本发明的技术方案是这样实现的:

    3、一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,包括接线盒、热端组件,所述热端组件包括双孔绝缘管、内保护管、外保护管,所述双孔绝缘管设于内保护管内,所述内保护管外部套装有外保护管,所述双孔绝缘管、内保护管、外保护管分别通过粘性填充物粘黏,所述内保护管、外保护管均为盲孔管,所述接线盒通过一金属连接管与外保护管连接,所述金属连接管的管孔设置为阶梯孔,该金属连接管位于阶梯孔大径端的外壁设置用于与接线盒连接的外螺纹,所述外保护管与阶梯孔的大径端对应的一端设置一轴向限位结构,所述轴向限位结构用于与金属连接管大径端的孔肩配合形成轴向限位,防止外保护管从金属连接管中滑脱,所述金属连接管大径端与外保护管之间填充粘性填充物,所述内保护管为蓝宝石管,所述外保护管为二硅化钼管,所述金属连接管为304不锈钢管。

    4、所述轴向限位结构为外保护管外壁设置的环形凹槽,所述环形凹槽内置卡圈,通过卡圈与金属连接管的大径端孔肩配合形成外保护管轴向限位。

    5、所述卡圈套在外保护管的环形凹槽中,卡圈局部凸出于环形凹槽的槽口。

    6、所述轴向限位结构为外保护管外壁设置限位凸起,所述限位凸起与金属连接管的大径端孔肩配合形成外保护管轴向限位。

    7、所述限位凸起为环绕外保护管圆周的凸缘。

    8、所述限位凸起为分布在外保护管圆周的多个球面凸起。

    9、所述限位凸起为分布在外保护管圆周的多个矩形凸起。

    10、所述轴向限位结构距外保护管口端的距离与金属连接管阶梯孔大径端的轴向长度相对应。

    11、所述粘性填充物是沿管周向缠绕的涂有高温胶的石棉线。

    12、所述高温胶采用mgo粉末和水玻璃按照质量比1.5:1混合制成。

    13、采用上述方案,通过蓝宝石材质内保护管与二硅化钼材质外保护管的双套管结构,对热电偶内部电偶丝提供保护,此种双套管结构比内外套管均采用蓝宝石套管结构的制造成本低,比内套管采用刚玉管,外套管采用蓝宝石管的结构的制造成本也低,而且具有更好的耐高温与耐碱性气体侵蚀的效果,比单二硅化钼套管的热电偶,对内部电偶丝保护能力更强,保护效果更佳。

    14、本发明于外层保护管与金属连接管间设置轴向限位结构,能够防止位于玻璃熔窑碹顶的高温热电偶在受到重力作用,以及高温、腐蚀性气氛对外保护管与金属连接管间粘性填充物的粘度的影响,导致外保护管垂直脱落的问题。相较于传统的玻璃熔窑碹顶用高温热电偶平均6个月的使用寿命,本发明涉及的玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,经耐久性试验表明使用寿命通常在12个月及以上,提升了玻璃熔窑碹顶用高温热电偶的使用寿命,减少了玻璃熔窑碹顶用高温热电偶的使用与售后成本。



    技术特征:

    1.一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,包括接线盒(6)、热端组件(1),所述热端组件(1)包括双孔绝缘管(2)、内保护管(3)、外保护管(4),所述双孔绝缘管(2)设于内保护管(3)内,所述内保护管(3)外部套装有外保护管(4),所述双孔绝缘管(2)、内保护管(3)、外保护管(4)分别通过粘性填充物粘黏,所述内保护管(3)、外保护管(4)均为盲孔管,其特征在于:所述接线盒(6)通过一金属连接管(5)与外保护管(4)连接,所述金属连接管(5)的管孔设置为阶梯孔,该金属连接管(5)位于阶梯孔大径端的外壁设置用于与接线盒(6)连接的外螺纹,所述外保护管(4)与阶梯孔的大径端对应的一端设置一轴向限位结构,所述轴向限位结构用于与金属连接管(5)大径端的孔肩配合形成轴向限位,防止外保护管(4)从金属连接管(5)中滑脱,所述金属连接管(5)大径端与外保护管(4)之间填充粘性填充物,所述内保护管(3)为蓝宝石管,所述外保护管(4)为二硅化钼管,所述金属连接管(5)为304不锈钢管。

    2.如权利要求1所述的一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,其特征在于:所述轴向限位结构为外保护管(4)外壁设置的环形凹槽(6),所述环形凹槽(6)内置卡圈(7),通过卡圈(7)与金属连接管(5)的大径端孔肩配合形成外保护管(4)轴向限位。

    3.如权利要求2所述的一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,其特征在于:所述卡圈(7)套在外保护管(4)的环形凹槽(6)中,卡圈(7)局部凸出于环形凹槽(6)的槽口。

    4.如权利要求1所述的一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,其特征在于:所述轴向限位结构为外保护管(4)外壁设置限位凸起(8),所述限位凸起(8)与金属连接管(5)的大径端孔肩配合形成外保护管(4)轴向限位。

    5.如权利要求4所述的一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,其特征在于:所述限位凸起(8)为环绕外保护管(4)圆周的凸缘。

    6.如权利要求4所述的一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,其特征在于:所述限位凸起(8)为分布在外保护管(4)圆周的多个球面凸起。

    7.如权利要求4所述的一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,其特征在于:所述限位凸起(8)为分布在外保护管(4)圆周的多个矩形凸起。

    8.如权利要求1所述的一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,其特征在于:所述轴向限位结构距外保护管(4)口端的距离与金属连接管(5)阶梯孔大径端的轴向长度相对应。

    9.如权利要求1所述的一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,其特征在于:所述粘性填充物是沿管周向缠绕的涂有高温胶的石棉线。

    10.如权利要求9所述的一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,其特征在于:所述高温胶采用mgo粉末和水玻璃按照质量比1.5:1混合制成。


    技术总结
    一种玻璃熔窑碹顶用高温热电偶,包括接线盒、热端组件,热端组件包括双孔绝缘管、内保护管、外保护管,双孔绝缘管设于内保护管内,内保护管外部套装有外保护管,双孔绝缘管、内保护管、外保护管分别通过粘性填充物粘黏,接线盒通过一金属连接管与外保护管连接,金属连接管的管孔设置为阶梯孔,该金属连接管位于阶梯孔大径端的外壁设置用于与接线盒连接的外螺纹,外保护管与阶梯孔的大径端对应的一端设置一轴向限位结构,轴向限位结构用于与金属连接管大径端的孔肩配合形成轴向限位,金属连接管大径端与外保护管之间填充粘性填充物,内保护管为蓝宝石管,外保护管为二硅化钼管,金属连接管为304不锈钢管。

    技术研发人员:陈鹏康,唐光明,魏小明,高家兴,刘玉洁,王朝
    受保护的技术使用者:重庆材料研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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