[發明專利]耐高溫、耐腐蝕熱電偶保護套管及其生產方法

在審

• 申請號: 202211217356.1
• 申請日: 2022-10-03
• 公開（公告）號: CN115711680A
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 賀國民;甄文博;郝廣雷
• 申請（專利權）人: 新疆藍山屯河能源有限公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/10;G01K1/12;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/50;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/46;C22C33/06;B22C9/24;B22C9/02;C21D1/18;C21D9/08
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 朱然;周星瑩

本發明涉及測溫元件保護套管技術領域，是一種耐高溫、耐腐蝕熱電偶保護套管及其生產方法，該耐高溫、耐腐蝕熱電偶保護套管包括碳、錳、硅、鈦、鎳、鉻、鉬、鈮、釩、鐵，向熔煉爐中加入廢鋼、鉻鐵，再依次加入錳鐵、硅鐵、鈦鐵、鎳鐵、鉬鐵、鈮釩合金，得到鐵水，采用水玻璃砂制造熱電偶保護套管成型的砂型型腔，將鐵水注入砂型型腔中形成管坯，再將管坯制成無縫套管，淬火處理，快速出爐空淬，得到耐高溫、耐腐蝕熱電偶保護套管。本發明通過多元素的配置以及相適應的冶煉、鑄造、熱處理工藝，使其具有耐高溫、耐腐蝕的優點，尤其是回火處理工藝，使得得到的熱電偶保護套管具有較高的沖擊韌性，可提高熱電偶保護套管在極端條件下的使用壽命。

技術領域

本發明涉及測溫元件保護套管技術領域，是一種耐高溫、耐腐蝕熱電偶保護套管及其生產方法。

背景技術

在廢硫酸再生裝置中，為保證產品質量，需對裂解爐爐膛溫度在線監測控制。但以上工況溫度高、腐蝕性強，熱電偶的使用存在以下問題：

爐膛內溫度高、腐蝕性氣體濃度高，熱電偶套管極易被腐蝕、燒壞，需定期檢查更換，維護成本居高不下；熱電偶損壞后造成重要工藝參數失控，裝置非計劃停車，廢硫酸再生裝置不能長周期平穩運行。

發明內容

本發明提供了一種耐高溫、耐腐蝕熱電偶保護套管及其生產方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決熱電偶套管極現有存在易被腐蝕、燒壞且維護成本高的問題。

本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的：一種耐高溫、耐腐蝕熱電偶保護套管，材料中各成分組成按照質量百分比包括0.2%至0.8%、錳0.8%至1.5%、硅0.2%至0.6%、鈦1.5%至2.5%、鎳0.5%至1.6%、鉻1.2%至2.4%、鉬0.3%至1.2%、鈮0.01%至0.2%、釩0.01%至0.1%，其余為鐵。

下面是對上述發明技術方案之一的進一步優化或/和改進：

上述耐高溫、耐腐蝕熱電偶保護套管按照下述步驟生產得到：第一步，合金熔煉：向熔煉爐中加入廢鋼、鉻鐵，升溫至1450℃進行熔化，當廢鋼、鉻鐵完全熔化后，升溫至1450℃至1480℃，再依次加入錳鐵、硅鐵、鈦鐵、鎳鐵、鉬鐵、鈮釩合金，得到鐵水，并升溫至鐵水溫度為1500℃至1550℃；第二步，砂型制備：采用水玻璃砂制造熱電偶保護套管成型的砂型型腔；第三步，澆筑套管：將1500℃至1550℃的鐵水注入砂型型腔中形成管坯，再將管坯在溫度為1250℃至1280℃條件下制成無縫套管，沿無縫套管管長方向切割出4條至8條沿套管周向均勻間隔分布的縫，并將相鄰縫之間的套管管壁向套管的內側擠壓；第四步，淬火處理：將無縫套管在800℃至900℃條件下保溫1h淬火處理，然后快速出爐空淬，得到耐高溫、耐腐蝕熱電偶保護套管。

上述第二步中，砂型型腔內壁涂刷有鋯英粉醇基涂料。

上述鋯英粉醇基涂料的各成分組成按照質量百分比包括80%至85％的鋯英粉、1%至2.5％的粘結劑、2%至2.8％的懸浮劑、0.1%至0.4％的助劑，其余為異丙醇。

上述粘結劑為酚醛樹脂，懸浮劑為有機膨潤土，助劑為消泡劑。

上述第三步中，澆筑套管時，鐵水注入砂型型腔容積的二分之一時，向鐵水液面上撒上防氧化劑，然后使用混有氧氣的惰性氣體自砂型型腔頂部吹管吹入，同時以惰性氣體吹入鐵水中。

上述加入防氧化劑的重量為鐵水重量的0.2%至0.8%。

上述第四步中，空淬過程以40℃/h的溫升速度升溫至480℃至500℃,保溫1.3h至1.5h，然后繼續升溫至680℃至700℃，保溫2h至3h后冷卻至常溫。