工频感应炉测温装置的选用及校验

　　一、使用背景

　　云南永昌铅锌股份有限公司2006年4月新建一座360kW工频感应炉，日处理阴极锌70t。工频感应炉的基本工作原理：炉子溶池两边及后方安装六个电炉变压器，电炉变压器的一次导线为铜线，二次感应线圈为锌环，锌环与炉内金属连接。当一次侧通电后，二次侧产生比一次侧大若干倍的感应电流，将电能转变为热能，使炉内锌被加热熔化。同时，由于电磁场的作用，产生电动压缩力，引起锌液的剧烈运动，使炉子熔池内的锌不断熔化，达到工艺要求。熔锌工频感应炉的作业温度控制在450~480℃，有利于感应炉的正常运行。如温度控制过低则不利于铸锭，且影响产品外观质量;温度过高则容易使电炉变压器二次侧绝缘体胀裂，甚至炉墙垮塌。

　　二、存在问题

　　工频感应炉的测温点主要是前室测温、炉膛测温。设备在投入使用时，采用不锈钢保护管的镍铬镍硅热电偶为测温传感器，热电偶外部采用碳化硅套管保护，温度显示装置采用0.5级智能数显温度仪 (K分度号量程0~800℃)。在开炉之前，设备厂方技术人员还专门对温度表进行调校，具体数据见表1。

　　工频感应炉通电运行不到两天，两个测温点的碳化硅套管和热电偶损坏，且热电偶原有长度为1 100mm，取出时仅有400mm左右。

　　根据设备工作原理分析，测温装置损坏的原因有：因炉内液体振动，碳化硅套管保护管易开裂或断裂;仪表显示炉温与实际偏差大约25℃;金属管参与炉内热交换，发生电化学反应。

　　三、改进措施

　　1. 热电偶外部保护管选用非金属材料如碳化硅、氮化硅等材料，此类材料不参与炉内热交换，不会与炉内材料发生化学反应。

　　2. 热电偶改型。采用刚玉套管的热电偶，即使在外部保护管损坏的情况下仍然可以正常使用。

　　3. 重新校验温度表，修正仪表误差。由于工业现场没有采用专用热电偶冷端补偿装置，仅使用补偿导线将热电偶输出信号引到控制室 (室温25℃)，在校验仪表时预先置温度显示仪显示室温，即相当于预先输入1 000 μV的信号作为当前零信号。校验仪器采用电子电位差计，仪表校验结果见表2。

　　经过计算，仪表误差小于0.5，满足仪表精度等级要求。

　　四、结论

　　通过采用新型热电偶后未发生因外部保护管损坏而导致热电偶损坏的情况;通过使用高精度手持式温度计测量炉温，读数值与温度显示仪表一致;保障了工频感应炉的安全运行。

　　作者：杨育恒