关于热风炉、热风管道测温方法的分析
作者：天津市鑫仁科技有限公司
田耀宗 高级工程师
摘要：炼铁设备中热风炉、热风管道，目前所用测温传感器多采用铂铑热电偶，辐射（非接触）红外测温传感器和高压密封接触式光电测温传感器，本文对三种传感器的性能，使用过程中的优缺点作一简单分析。
关键词：测温、使用寿命、维护
在炼铁过程中，由热风炉经热风管道供给热空气，要求热风温度为1200℃ 左右，风压为0.3MPa左右。热风炉中的热空气和热风管道中热空气必需进行温度测量和控制，目前所使用的测温传感器有以下三种，①铂铑热电偶，②非接触式光电或辐射式红外测温传感器，③高压密封接触式光电测温传感器。对以上三种传感器的应用，作以下简单分析。
一、热风炉炉顶安装测温传感器，见图1所示
二次仪表测温传感器AB格子砖或耐火球图1—热风炉顶安装测温传感器示意图
1．测温要求：测量A点热空气温度。实现这一要求，可以用传统使用
1
的铂铑热电偶，也可以用高压密封接触式光电测温传感器。由于铂铑热电偶价格高，使用寿命短，（平均寿命约三个月），维护成本和工作量大，我公司开发制造的专利产品JF-15高压密封接触式光电测温传感器是针对替代热风炉、热风管道所使用的铂铑热电偶和辐射式测温传感器而研发的。经几年来多家炼铁厂使用，取得相当满意的效果。
2．如果在图1所示炉测温孔安装辐射式红外测温传感器，非接触光电测温传感器，传感器采集的是格子砖或耐火球表面辐射光，所测温度为B区物体表面温度，该温度虽不是热空气温度，但二者比较接近。
3．辐射测温存在以下问题：①传感器安装后需根据现场技术员提供的炉内温度值修正仪表测量显示温度，（这种作法失去了测温传感器计量器具的意义）。②传感器高压密封窗透镜表面易落尘，结露严重影响透光性，产生测温误差，需及时擦拭，清洁。③由于传感器必需保证高压密封性能，经常拆卸擦拭很可能破坏高压密封性能，从而留下安全隐患。④辐射测温辐射光通路受火焰、粉尘、发光气体干扰产生测温误差。
二、热风炉侧面安装测温传感器，见图2所示。
二次仪表BA测温传感器格子砖或耐火球
图2—热风炉侧面安装测温传感器示意图
2
热风炉侧面插入安装铂铑热电偶或高压密封接触式光电测温传感器，能够正确地对A点热空气测温。如果使用辐射红外或非接触式光电测温传感器除具有“一”所述四点缺点外，辐射测温传感器所采集的热辐射光为炉内壁B所示的表面辐射光，实际测量B区表面温度，很可能B区表面温度与炉内热空气温度有很大差异，辐射测温传感器无法反映炉内热空气真实温度。
三、热风管道安装测温传感器比较分析，见图3所示
二次仪表测温传感器AB
图3—热风管道安装测温传感器示意图
三种测温传感器比较分析。
1．铂铑热电偶：①测量A点热空气温度。②测温准确度高。③使用寿命短。④当热电偶损坏时，需强制休风更换，造成炼铁高炉中断出铁，间接损失严重。⑤更换铂铑偶费用大。
2．辐射红外或非接触式光电测温传感器：①测量管内B区表面温度与热风温度相近。②需经常擦拭镜片。③属监测仪功能，不能作为计量仪表使用。④价格偏高。⑤使用寿命长。⑥存在不安全隐患。
3
3．高压密封接触式光电测温传感器：①测量A点热空气温度。②测温准确，稍低于铂铑热电偶。③使用寿命长，平均寿命约二年。④当感温管裂断时，接触式测A点温度转化为辐射式测管内壁B区表面温度，与管内热空气温度相近，可坚持使用至计划休风时更换感温管。⑤更换感温管维修方便，费用低。
以上所做分析，为多年从事热风炉、热风管道测温传感研发和现场服务经验积累和多家炼铁厂使用情况总结，在此过程中得到钢厂技术人员的热情帮助，诸如：天钢、首钢、宣钢、迁安轧一、邢台德龙等。在此一并表示感谢。
文内所做分析不妥之处望多指正。 参考文献：
1．利用接触高压密封光电测温感器对热风炉和热风管道测温的技术改造 作者 迁安轧一钢铁集团 尹宝书 陈志刚
2．插入式光电温度传感器在炼铁高炉上的应用 作者 天津大学 田耀宗
4
