氧化鋯氧氣傳感器在真空加熱爐對流室頂部煙氣出口氧含量監(jiān)測中的應(yīng)用

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真空加熱爐作為一種先進的高溫處理設(shè)備，通過提供一個可控的真空環(huán)境與精確的溫度控制，避免了材料氧化并實現(xiàn)了微觀結(jié)構(gòu)的精準調(diào)控。該設(shè)備廣泛應(yīng)用于對純度和性能要求極為嚴格的領(lǐng)域，如金屬冶煉、陶瓷燒結(jié)、金屬件釬焊以及真空脫氣等工藝過程中。

隨著節(jié)能降耗和環(huán)保要求的不斷提升，真空加熱爐的燃燒效率和排放控制成為企業(yè)關(guān)注的重點，尤其是真空加熱爐對流室頂部煙氣出口氧含量分析監(jiān)測和控制，直接關(guān)系到爐體運行的經(jīng)濟性、安全性及環(huán)境友好性。
加熱元件的選擇及其影響
加熱元件是決定真空加熱爐性能的關(guān)鍵因素，其類型直接決定了適用的溫度范圍和工藝類型。在低溫至中溫范圍內(nèi)，加熱管和加熱絲適用于退火、釬焊及陶瓷燒結(jié)等過程，確保了基礎(chǔ)熱處理的效果。對于高溫應(yīng)用，鉬帶式加熱器適合難熔金屬的處理，而碳化硅元件則在高級陶瓷和玻璃加工中表現(xiàn)出色，因其能在高溫下保持化學(xué)穩(wěn)定性。在極端條件下，二硅化鉬和石墨元件分別提供了高純度應(yīng)用（如半導(dǎo)體擴散）和超高溫處理（如碳復(fù)合材料燒結(jié)）的可能性。選擇合適的加熱元件需考慮溫度需求和材料兼容性等因素。
煙氣出口氧含量的重要性
真空加熱爐的燃燒效率和排放控制是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要議題，尤其是對流室頂部煙氣出口處的氧含量監(jiān)測至關(guān)重要。這不僅關(guān)系到經(jīng)濟性和安全性，還直接影響到環(huán)保性能。燃氣或燃油燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠跔t內(nèi)進行熱交換，部分煙氣進入對流室以加熱原料和工藝流體。煙氣出口處的氧含量成為評估燃燒充分性的關(guān)鍵指標。過高的氧含量意味著過度通風(fēng)，導(dǎo)致熱量損失；過低的氧含量則暗示燃燒不完全，可能導(dǎo)致安全隱患。
氧含量控制標準及技術(shù)手段
依據(jù)中石化《加熱爐管理規(guī)定》的行業(yè)標準，燃氣加熱爐對流室頂部煙氣中的理想氧含量應(yīng)控制在2%～4%，而燃油加熱爐則應(yīng)在3%～5%之間。這一范圍不僅能保證燃燒完全，還能最大限度減少過剩空氣量，從而降低能源浪費，提高熱效率，并減少NOx等污染物的排放。
為了實現(xiàn)對氧含量的精確監(jiān)控，在線式氧化鋯氧含量分析儀成為**。在線式氧化鋯氧含量分析儀中氧化鋯傳感器推薦：英國SST公司的氧化鋯氧氣傳感器O2S-FR-T2-18BM-C，以其快速響應(yīng)（T90<4秒）、易于集成和維護簡便的特點，為實時連續(xù)監(jiān)測提供了理想的解決方案。該系統(tǒng)無需參考氣體，且具有堅固的不銹鋼結(jié)構(gòu)，能夠在極端環(huán)境下穩(wěn)定工作，支持與PLC系統(tǒng)的無縫連接，極大提升了監(jiān)測精度和可靠性。奧地利sensore 極限電流型氧化鋯氧氣傳感器（SO-E2-250）：該傳感器利用穩(wěn)定的二氧化鋯陶瓷在650℃以上的環(huán)境中氧離子導(dǎo)電特性而設(shè)計。它需要在高溫下保持恒溫工作，具有穩(wěn)定性好、校準周期長、壽命長等優(yōu)點。由于氧化鋯屬于加熱型傳感器，并且需要保證溫度700°恒溫，因此它主要應(yīng)用在煙氣排放領(lǐng)域、爐子等高溫環(huán)境中的氧氣檢測。該傳感器測量范圍廣，對溫度的依賴性小，只需進行一次“單點校準”即可。

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