介紹髙溫稱重傳感器的應用場合和選用特性,簡述髙溫稱重傳感器的正確選擇與保 護措施。

在我國大型鋼鐵企業中，煉鐵廠和煉鋼廠的生產對象主要是高溫的鐵水和鋼水，魚雷耀車、混鐵爐、鐵水包、鋼水包、鋼包吊車、 中間包、澆注鋼包，真空冶煉鋼包都是儲運高 溫鐵水和鋼水的容器和運輸工具。為了適應 工藝制作和經濟考核的需要，煉鐵廠和煉鋼 廠都需要對轉運中的高溫鐵水和高溫鋼水進 行在線稱量。同時，根據各鋼鐵企業的工藝 設備和生產特點，鐵水和鋼水稱量測控點的 位置不同，但卻有一個共同的應用工況特點， 即需要在高溫環境下進行稱重作業。高溫稱 量裝置的表面溫度一般可達200T以上，所 以，對于上述高溫鐵水和鋼水的在線稱量，必 須使用能在高溫環境下工作的電子秤。目前 我國鋼鐵企業冶煉生產過程中主要使用的耐 高溫電子秤有:高爐出鐵口鐵水液面計、轉爐 混鐵爐軌道衡、煉鋼連鑄機回轉臺鋼包秤、精 煉爐、真空冶煉爐車載鋼包秤、中間鋼包秤、 鋼包行車秤、鋼軌式鋼包秤、軸計量式車載鋼 包秤和箱式高溫料斗秤等等。高溫環境下工 作的電子秤除了稱量裝置上要根據主體工藝 設備形狀、規格和特殊技術要求作專門的設 計外，關鍵是必須使用能在高溫下穩定工作 的250T高溫稱重傳感器（同時，也必須提供 適用于高溫環境的各種附件和稱重顯示儀 表，例如：高溫電纜、限位附件、大屏幕顯示 器、重量變送器、稱重顯示控制器、信號箱或 無線接收和發射機等）。

近年來，隨著我國煉鋼、連鑄生產工藝技 術的發展，隨著鋼鐵企業節能降耗降成本的 內部管理加強，煉鋼工藝稱重系統的作用也 越來越重要，例如，連鑄工藝要求連續不斷地 進行作業，所以要求兩個鋼包交替注人，使中 間鋼包的鋼水能源源不斷地注人連鑄口。因 此，連鑄工藝裝備必須有中間包作為儲庫，同 時，又要求隨時檢控大包的液位，在溶渣層尚 未到達水口前，即關閉水口移開工作鋼包，隨 即開始第二只鋼包的澆注作業。從這一過程 中不難看出，實行連鑄作業必須有大包電子 秤和中間包電子秤進行工藝檢控，其中大包 電子秤用來計量注人鋼水重量，檢控鋼水液 位。中間包電子秤用來檢控中間包鋼水儲庫 的鋼水液位。

在煉鋼、連鑄的高溫作業狀態下，為保證 大包、中間包電子秤的準確稱量，首先必須選 擇能夠適應這種高溫惡劣環境的250T高溫 傳感器。以前，我國高溫稱重測力領域中所 用的高溫傳感器是長期依靠進口的。先期采 用國外的壓磁式高溫稱重傳感器、精度低、磁 性差。后來采用國外的電阻應變式高溫稱重 傳感器，性能雖好，但價格比較昂貴，備件來 源也不方便。自九十年代中期以來，隨著我 國不斷引進和吸收國外先進技術及制造工 藝，我國一些主要稱重傳感器生產廠家（如 浙江余姚通用儀表有限公司.、太平洋稱重工 程有限公司、江蘇宜川申大電子稱重有限公 司等)先后成功研制、開發了 25(rC電阻應變 式高溫稱重傳感器，并于1997年5月通過國 家冶金部門的技術鑒定，其主要性能指標在 加溫加載下均優于0. 1%FS。尤其是TY和 HT系列250T高溫稱重傳感器，通過近幾年 在國內鋼鐵企業的應用實踐，其主要性能指 標和產品質量已接近或達到國外同類型耐高 溫稱重傳感器的先進水平。所以說，這種耐 高溫稱重傳感器可廣泛應用于國內鋼鐵企業 冶煉高溫作業中的稱重測力領域，以利實現 稱重裝備國產化和稱量檢控過程自動化。

1.髙溫稱重傳感器的特點

250T高溫稱重傳感器，實際上屬于中溫 電阻應變或稱重傳感器范疇，它與常溫的電 阻應變式稱重傳感器，使彈性體中心產生微 小變形，這個微小的變形引起膠合在彈性測 量體上的應變片的電阻改變。通過惠司頓電 橋轉變成為電信號而進行測量，不同之處主 要是采用自動補償的耐高溫應變計，耐高溫 粘結劑，耐高溫焊錫與耐高溫的專用電纜，采 用計算機技術自動采集系統進行溫度補償。 采用計算機控制連續法、自動加溫加載，并采 用特殊的制造工藝處理和特殊的補償元器 件，保證其在惡劣的使用溫度環境下，長期高 溫熱輻射、環境溫度遞變或瞬變時，保持傳感 器的稱量精度，確保其達到穩定可靠。因為 高溫稱重傳感器使用溫度范圍在0 -250T 內。有時溫度梯度變化劇烈，必須解決傳感 器零點基準的漂移，以及在這么大的溫度范 圍內滿量程輸出的一致性。由于傳感器彈性 體的彈性模量隨溫度變化而變化，還必須進 行各個溫度點的彈性模量補償，并解決相應 溫度范圍內靈敏度系數的變化。通過結合對 高性能高溫稱重傳感器的應用實踐，我們認 為:選擇一只好的250T高溫稱重傳感器，熟 悉和了解對其在制作過程中耐高溫元器件的 選擇是十分關鍵的，也是很有必要的。如選 用進口玻璃纖維增強聚酰亞胺基底卡瑪溫度 自補償應變計，其工作溫度范圍：-196T ~

+ 250T;補償溫度+10T ~ +250T;其自補 償特性為11 xio-VT，與同時選用的彈性 體40CrNiMoA鋼材線膨脹系數相匹配，而且 熱輸出小，具有較高的絕緣電阻和應變極限， 其靈敏系數隨溫度變化較小。如選定優質合 金鋼40CrNiMoA，則其彈性體結構的設計上 應保證工作應變片之間空間距離盡可能集中 “一點”，就會大大減少溫度梯度下引起傳感 器的零漂。選用進口貼片膠和保護面膠，粘 貼高溫度應變計用的貼片膠既能耐高溫，具 有高膠合性，而且必須具備高絕緣性和優良 的蠕變特性，可克服傳感器帶來一定的蠕變 而造成的測量誤差,涂上保護面膠則可提高 傳感器的抗溫度梯度的能力。

2.高溫稱重傳感器的應用技術

隨著我國鋼鐵企業冶煉工藝計算機控制 技術的快速發展，耐高溫稱重傳感器的應用 將越來越廣泛，例如煉鋼、連鑄、熱乳工藝方 面就有許多場合必須應用250尤高溫稱重傳 感器。

新、老轉爐煉鋼，連鑄工藝、熱軋精煉 爐技改過程中，要對鋼包、中間包進行鋼水液 位在線檢測、稱量、實測傳感器安裝部分的表 面溫度達175~ 250T。

轉爐（或精煉爐）完成冶煉作業后，需 要把鋼水注入鋼包、工藝上要求對鋼水凈重 進行檢控，在這種情況下，空鋼包烘烤后吊上 鋼包車，此時傳感器受到熱輻射，熱傳導的威 脅，開到出水口后，傳感器又受到高溫鋼水的 輻射和護墻的二次輔射;有時還有鋼水、熔渣 的濺射甚至溢瀉。

轉爐或RH真空爐旁側設置配料料 斗秤用的稱重傳感器,幾乎容易被轉爐或真 空爐升騰的高溫灰塵、火星所淹埋、傳感器受 到高溫、燃燒的威脅。

3.稱重傳感器的保護措施

在實際應用中，轉爐、連鑄、精煉爐鋼包 承載鋼水后，其鋼包表面溫度達200T左右， 由于倒包，鋼渣噴濺、鋼包被鋼水燒穿等因 素，就會導致各類型鋼包秤體溫度更高，從而 使傳感器參數發生變化或損壞。因此,設計 制造合理有效的鋼包秤秤體對稱重傳感器保 護尤其重要’結合現場實際情況，應采用或做 好如下防護措施。

防止熱輻射、熱傳導,不使傳感器參 數發生變化或者損壞。采用35 ~40mm厚鋼 板做稱重箱體內側板，內側板和導向限位器 組成散熱式保護架結構，內側板與傳感器之 間加裝石棉膠板或硅酸鋁板阻熱隔熱,這樣 就可以有效防止鋼包熱源直接以熱輻射、熱 傳導方式作用于稱重傳感器。在稱重梁上安 裝有隔熱或抗緩沖耐高溫橡膠襯套的承重壓 頭或壓塊，承重壓頭或壓塊呈半球狀,這樣使 稱重梁承重鋼水包的方式形成點接觸方式， 能有效減少熱傳遞面積而保護稱重傳感器性 能良好,檢測準確。

防止鋼渣噴濺。鋼包被鋼水燒穿時， 鋼渣鋼水滲透直接燒壞稱重傳感器,傳感器 與稱重梁底座板之間采用整體式結構，傳感 器置于箱體內再被填充的石棉膠板或硅酸鋁 板四周包裹,稱重箱采用整體外散熱保護架 (有條件的也可用管道壓縮空氣降溫散熱） 保護，尤其注意將傳感器安裝在稱重整體內 時，必須保證使其承載力的作用線與傳感器 受力軸線重合，以使傾斜負載和偏心負荷的影響減至最小。

為確保煉鋼、連鑄工藝的連續性和相 配套稱重裝置的檢修快捷、方便,設計時可將 稱重梁、250T高溫傳感器及傳感器底座板一 體化考慮，整體呈箱體式結構。安裝時用高 強度M24螺栓將稱重箱牢牢緊固在鋼包秤 的底板上。在使用過程中，如鋼包秤，特別是 傳感器發生難以當即修復的故障時，快速換 上備用稱重箱體即可稱重作業,可大大縮短 現場檢修時間,贏得用戶滿意。

轉爐混鐵爐軌道衡,高爐出鐵口鐵水 液面計使用的傳感器四周溫度過高,還必須 在耐高溫傳感器外圍進行溫度隔離,可在其 四周（或秤坑內四周）用耐火磚砌一個圍墻， 中間秤臺面可用干燥的耐火土（必要時可再 加一層石棉膠板鋪蓋）搗實，以起到隔熱防 濺噴保護作用，其電纜線的鋪設也比較重要， 除采用耐高溫電纜外’還必須在電纜外用套 管保護，通過耐火磚孔從地面敷設進人控制 室，這樣即使跑渣或火星淹埋，也不至于把傳 感器信號線纜燒毀，大大延長整個裝置的使 用壽命。