硫鐵礦制硫酸生產(chǎn)線分為焙燒、凈化、干吸和轉(zhuǎn)化四個(gè)工段，沸騰爐是焙燒工段主要設(shè)備，焙燒溫度1050度，通常硫鐵礦制酸沸騰爐熱電偶通常安裝在沸騰爐底部、中部、上部、頂部、沸騰爐出口(余熱鍋爐進(jìn)口)這幾個(gè)位置。在正常生產(chǎn)時(shí)爐底風(fēng)機(jī)推動(dòng)空氣流通過(guò)風(fēng)帽上小孔使硫鐵礦粉(硫鋅礦粉)在沸騰爐內(nèi)沸騰燃燒，熱電偶處長(zhǎng)期于高溫、爐料沖刷磨蝕和二氧化硫氣體腐蝕的環(huán)境中，硫鐵礦制酸沸騰爐熱電偶必須滿足耐磨損、耐腐蝕、耐高溫和長(zhǎng)壽命的要求。
國(guó)內(nèi)很多硫鐵礦制酸企業(yè)反饋硫酸沸騰爐測(cè)溫?zé)犭娕荚谑褂弥写嬖谝韵聠?wèn)題：
1、裝在硫酸沸騰爐上的熱電偶外套管在靠近爐壁容易彎曲，導(dǎo)致管內(nèi)熱電偶很難順利取出，外套管更換困難。
2、外層護(hù)管彎曲后壓迫硫酸沸騰爐熱電偶保護(hù)管導(dǎo)致彎曲(指使用不銹鋼保護(hù)管的熱電偶)或破損(指使用瓷管的熱電偶)。
3、硫酸沸騰爐熱電偶偶絲壽命短，平均使用壽命一兩個(gè)月。
硫鐵礦制硫酸沸騰爐測(cè)溫點(diǎn)通常安裝有溫度傳感器外套管和裝配熱電偶，不同成分和含硫的硫鐵礦在焙燒過(guò)程中沸騰爐內(nèi)同一測(cè)溫點(diǎn)的溫度略有不同，沸騰爐底層溫度通常為950-980℃，底層溫度通常為980-1000℃，上層溫度通常為1000-1050℃，最容易損壞更換的是底部沸騰爐熱電偶。延長(zhǎng)硫鐵礦制硫酸沸騰爐熱電偶使用壽命應(yīng)從熱電偶外套管和熱電偶生產(chǎn)兩方面入手才能最大程度解決上述存在的問(wèn)題。
1、硫鋅礦制酸沸騰爐熱電偶外套管選用什么材質(zhì)？
目前較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的外套管材質(zhì)是ZGCr28高鉻鑄鐵管，它與沸騰爐風(fēng)帽為同一材質(zhì)，在國(guó)內(nèi)數(shù)百家硫酸廠成熟運(yùn)用。ZGCr28高鉻鑄鐵管可長(zhǎng)期工作在1050℃以下，在1100℃以下不變形，最高使用溫度為1300℃，它具有耐高溫、耐腐蝕和耐磨性能，可使熱電偶使用壽命提高數(shù)倍。
2、如何安裝硫鋅礦制硫酸沸騰爐熱電偶外套管？
沸騰爐熱電偶外套管爐內(nèi)插入長(zhǎng)度以能迅速準(zhǔn)確反映爐膛溫度為合適，插入長(zhǎng)度300-350mm為最佳，太短則測(cè)量值偏低溫度不準(zhǔn)確，太長(zhǎng)則靠近爐壁部分彎曲程度及磨損加劇。硫酸沸騰爐熱電偶外套管規(guī)格為Φ38×25mm(外徑×內(nèi)徑)，外套管總長(zhǎng)約為插入長(zhǎng)度300mm+爐壁厚度+爐壁外預(yù)留50mm。
ZGCr28高鉻鑄鐵管與爐壁之間縫隙建議用高溫石棉繩填充緊固，不松動(dòng)且不讓二氧化硫氣體外泄，熱電偶插入外套管頂部即可測(cè)溫。
3、如何選用硫鋅礦制酸沸騰爐熱電偶？
在1000℃溫度范圍測(cè)溫，選用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的K型熱電偶。云南昌暉儀表制造有限公司硫鋅礦制酸沸騰爐熱電偶在硫酸行業(yè)使用壽命通常為4-12個(gè)月。硫鋅礦制酸沸騰爐熱電偶和常規(guī)裝配式熱電偶略有不同：
①硫鋅礦制硫酸沸騰爐熱電偶外護(hù)管選用高純度高鋁或剛玉瓷管。如選用1Cr18Ni9Ti不銹鋼管，我廠推薦使用在900℃和較低腐蝕環(huán)境中；其他耐高溫耐腐蝕耐磨材質(zhì)價(jià)格便宜，使用成本高。
②選用德國(guó)高溫?zé)犭娕寂冀z，提高熱電偶使用壽命。國(guó)產(chǎn)K型熱電偶廣泛應(yīng)用在400-1300℃溫度范圍內(nèi)的氧化性和惰性氣氛中的溫度測(cè)量，但K型熱電偶在周圍環(huán)境的氧含量較低并穩(wěn)定在某個(gè)范圍時(shí)，容易產(chǎn)生綠蝕(鉻的選擇性氧化)，“綠蝕”現(xiàn)象在800-1100℃尤為突出；此時(shí)熱電偶除熱電偶絲材表面呈現(xiàn)綠色的氧化層外，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)表面凹陷現(xiàn)象，直接的結(jié)果是熱電偶出現(xiàn)測(cè)溫偏差和脆斷，偏差程度20-100℃之多。
昌暉儀表選用德國(guó)熱電偶偶絲生產(chǎn)硫酸沸騰爐熱電偶，是因?yàn)樵撆冀z與我國(guó)國(guó)產(chǎn)偶絲成分有不同，抗高溫氧化性能、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命更好。
從上表中可以看出,國(guó)產(chǎn)和德國(guó)K型熱電偶偶絲的正極與負(fù)極主要成份基本相同,但德國(guó)絲材還添加了其他元素，從而奠定了德國(guó)絲材所具有的抗高溫氧化性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。經(jīng)數(shù)十個(gè)硫酸廠長(zhǎng)期使用證明，德國(guó)產(chǎn)Nicrobell合金偶絲裸露在高溫和存在高濃度二氧化硫氣體中使用，Nicrobell合金偶絲壽命比國(guó)產(chǎn)偶絲長(zhǎng)。
③選用大直徑德國(guó)熱電偶絲材生產(chǎn)熱電偶。熱電偶絲材直徑粗細(xì)程度不影響測(cè)溫精度，只與熱電偶使用壽命有關(guān)系。硫鋅礦制酸沸騰爐熱電偶ZGCr28外套管內(nèi)孔為Φ25mm，昌暉儀表選用Φ20mm熱電偶保護(hù)管其目的就是為了裝入較粗直徑的偶絲，最大程度延長(zhǎng)熱電偶使用壽命。
④硫鋅礦制硫酸沸騰爐熱電偶采用無(wú)固定裝置結(jié)構(gòu)形式，常用型號(hào)比如為WRN-1320D-1000。
熱電偶直接插入已固定在在沸騰爐爐壁上的ZGCr28高鉻鑄鐵管即可以使用。要保證外套管內(nèi)無(wú)雜物，保證熱電偶插到外套管頂端；外套管與熱電偶間隙需要用石棉繩密封，并且不耐損壞高溫?zé)犭娕即杀Ｗo(hù)管。在更換熱電偶過(guò)程中應(yīng)注意以下兩方面：
①在停產(chǎn)后更換熱電偶時(shí)，應(yīng)該讓熱電偶隨爐一起升溫。
②在生產(chǎn)過(guò)程中更換硫酸沸騰爐熱電偶，爐內(nèi)溫度與環(huán)境溫度存在巨大溫差，熱電偶瓷管驟然從常溫到幾百度高溫容易膨脹不均勻發(fā)生斷裂，應(yīng)插入小部分后待熱電偶溫度提高后再緩慢插入一小段，分幾次完成。
