CN202770726U - 一种炭素材料与co2反应性的测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种炭素材料与CO2反应性的测量装置，其特征是：包括电控箱部分（1）、炉盖部分（2）、设备本体部分（3）组成，设备本体部分（3）内装有加热炉部分、提升部分，炉盖部分位于加热炉部分顶部。加热炉部分包括以下零件：一体式陶瓷加热装置（9）、炉芯保温层（12）、石英进气管（11）、预热管（10），一体式陶瓷加热装置装在炉芯保温层内，预热管位于炉膛底部，石英进气管从一体式陶瓷加热装置、炉芯保温层的底部伸入到炉膛内的预热管中。提升部分包括以下零件：直线导轨（21）、导轨固定板（20）、滑板（25）、支撑杆（23）、顶板（24）、气缸（27）、托板（22）。本实用新型能提高测量精度，结构简单，成本低，操作便捷。
Description
技术领域
本发明涉及材料与气体反应性测量装置，特别是一种炭素材料与CO2反应性的测量装置。
背景技术
在电解铝行业中,使用到炭阳极为原料或耗材,电极的残极率、脱落度、反应损失比的大小影响电解过程的质量及效率,所以残极率、脱落度、反应损失比是电解过程重要的物理量。炭电极生产企业检测其产品与CO2的反应性参数用于改善生产工艺、质量控制或改变电解参数。中国铝用炭块CO2反应性测定的标准是YST63.12-2006铝用炭素材料检测方法第12部分预焙阳极CO2反应性测定质量损失法,用重复性和再现性表示检测结果的精度。以此标准为依据的设备生产厂商主要有瑞士R&D Carbon公司,其加热炉均采用传统的陶瓷纤维内嵌加热丝的结构，在加热丝与试验样件之间用耐热钢做成的炉膛内胆，这种方法存在加热慢、加热不均匀的缺点；且炉丝与金属内胆、容易短路和炉丝易受腐蚀，炉丝腐蚀或断裂后需要更换整个炉芯；此外，现有技术炉盖的提升采用刹车电机，存在炉盖下滑、炉盖与炉体之间密封不好的缺点，对试验精度及重复性以及操作的便捷性产生影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高测试精度及操作方便的装置,以解决上述技术的不足,本发明能提高测量精度,结构简单,成本低，能更好的为生产服务。本发明是一种炭素材料与CO2反应性的测量装置，其特征是：包括电控箱部分、炉盖部分、设备本体部分组成，设备本体部分内装有加热炉部分、提升部分，炉盖部分位于加热炉部分顶部。炉盖部分包括以下零件：炉盖、炉盖壳、压板、炉盖固定板、小导柱、炉盖外壳固定板、压缩弹簧、热电偶、挂钩，压板与炉盖固定板用螺钉连接将炉盖压在两者中间，小导柱从炉盖固定板上的孔穿过与炉盖外壳固定板用螺钉连接，在小导柱上装有压缩弹簧，炉盖固定板与炉盖壳用螺钉固定，热电偶和挂钩固定在炉盖壳上。加热炉部分包括以下零件：一体式陶瓷加热装置、炉芯保温层、石英进气管、预热管，一体式陶瓷加热装置装在炉芯保温层内，预热管位于炉膛底部，石英进气管从一体式陶瓷加热装置、炉芯保温层的底部伸入到炉膛内的预热管中。提升部分包括以下零件：直线导轨、导轨固定板、滑板、支撑杆、顶板、气缸、托板，直线导轨固定在导轨固定板上，滑板用螺钉固定在导轨滑块上，支撑杆和顶板固定在滑板上，气缸与气缸支架连接后固定在导轨固定板上，气缸的顶杆穿过顶板上的孔后用螺母将气缸与滑板的连接，在支撑杆的顶端连接托板，托板与炉盖部分的炉盖外壳固定板用螺纹连接。一体式加热装置包括加热丝和陶瓷内胆，所述的陶瓷内胆为筒形件，在内胆外表面上具有螺旋环槽，加热丝环绕在所述的螺旋环槽中。
本发明中的加热炉采用我公司的一体式陶瓷加热装置，具有加热快、加热均匀的优点；还具有整体式结构、安装更换方便；炉丝不易受到腐蚀，炉丝与内胆不易短路和炉丝不易受腐蚀等优点。炉盖的提升采用气缸驱动，运行平稳、运行速度可自由调节，机构简单可靠，炉盖内加弹簧使炉盖与炉体密封严实，防止空气进入对试验造成影响，设备外壳材料采用优质条纹不锈钢制成，美观大方、经济适用。
综上所述，本发明能提高测量精度,结构简单,成本低，操作便捷。
附图说明
图1为设备效果图。
图2为加热炉部分机构图。
图3为图2中的炉盖部分机构放大图。
图4为提升部分机构图。
图5为一体式陶瓷加热装置图。
图号名称对照表
1为电控箱，2为炉盖部分，3为设备主体，4为陶瓷纤维炉盖，5为热电偶，6为挂钩，7为试样，8为料盘，9为一体式陶瓷加热装置，10为预热器11为进气管，12为炉芯保温层，13为炉盖外壳，14为炉盖外壳固定板，15为调节螺母，16为炉盖固定板，17为压缩弹簧，18为小导柱，19为压板，20为导轨固定板，21为直线导轨，22为托板，23为支撑杆，24为顶板，25为滑板，26为锁紧螺母，27为气缸，28为气缸支架。
具体实施方式
本装置（图1）主要由电控箱部分1、炉盖部分2、设备本体部分3组成，设备本体部分3内装有加热炉部分、提升部分，炉盖部分2位于加热炉部分顶部。
加热炉部分（图2）包括以下零件：一体式陶瓷加热装置9、炉芯保温层12、石英进气管11、预热管10，一体式陶瓷加热装置9装在炉芯保温层12内，预热管10位于炉膛底部，石英进气管11从一体式陶瓷加热装置9、炉芯保温层12的底部伸入到炉膛内的预热管10中。一体式陶瓷加热装置9下方的两根引线与电源连接构成回路可达到加热的效果，挂钩6从炉盖4穿过伸入炉膛内，料盘8挂与挂钩6上，试样7放在料盘8上，将热电偶5从炉盖4上伸进炉膛试样上方10mm处，二氧化碳气体通过石英进气管11进入预热管10经预热后进入炉膛与试样进行化学反应。
炉盖部分2（图3）包括以下零件：炉盖4、炉盖壳13、压板19、炉盖固定板16、小导柱18、炉盖外壳固定板14、压缩弹簧17、热电偶5、挂钩6，压板19与炉盖固定板16用螺钉连接将炉盖4压在两者中间，小导柱18从炉盖固定板16上的孔穿过与炉盖外壳固定板14用螺钉连接，在小导柱18上装有压缩弹簧17，给炉盖4施加向上的压力时，弹簧压缩，炉盖固定板16与炉盖壳13用螺钉固定，热电偶5和挂钩6固定在炉盖壳上。
提升部分（图4）位于设备箱体内部后侧，在炉盖部分2的下方，包括以下零件：直线导轨21、导轨固定板20、滑板25、支撑杆23、顶板24、气缸27、托板22，直线导轨21固定在导轨固定板20上，滑板25用螺钉固定在导轨滑块上，支撑杆23和顶板24固定在滑板25上，气缸27与气缸支架28连接后固定在导轨固定板20上，气缸27的顶杆穿过顶板24上的孔后用螺母26固定实现气缸与滑板的连接，在支撑杆23的顶端连接托板22，气缸27顶出与缩回可带动托板22的上下运动，托板22与炉盖部分的炉盖外壳固定板14用螺纹连接。
一体式加热装置（图5）包括加热丝30和陶瓷内胆29，所述的陶瓷内胆29为筒形件，在内胆29外表面上具有螺旋环槽，加热丝30环绕在所述的螺旋环槽中。
本装置使用方法：给设备通电加热，当加热炉升温到960℃，设备提示放样，点击气缸“上行”按钮，提升机构上行，升至顶端后将试样放到料盘内，放好试样后点击气缸“下行”按钮，炉盖自动下降关闭，放入试样的同时，仪器自动启动进气电磁阀，手动调节流量计使CO2气体流量稳定在200L/h，同时，确保压力表为0.2MPa，炉温控制***控制炉温在960℃±1℃，恒温7小时后，自动停止加热，自然降温约2小时，自动关闭进气***。打开炉盖取出挂盘，放至干燥器，待冷却至室温时进行称量计算。
本装置的优点是：1.加热炉部分采用了一体式加热装置，该装置炉丝30与内胆29腔体之间距离小，可仅为5mm，显著提高了热量辐射效率，热量通过陶瓷辐射产生热量，使炉膛内温度更加均匀，解决了现有技术产品存在的加热慢、加热不均匀的问题；本产品发热器件与炉膛为一体式，方便安装、拆卸；炉丝30与内胆29腔体之间由陶瓷隔开，防止炉丝受到腐蚀、炉丝与金属内胆短路和炉丝易受腐蚀等缺点，经济耐用。2.炉盖（图3）部分在炉盖壳固定板与炉盖固定板之间装有压缩弹簧，当炉盖部分下降后，炉盖4的端面与炉芯保温层12的端面在弹簧作用力下压紧，起到密封的作用，因为是弹性连接具有自适应性，降低了对炉芯保温层上端面和炉盖下端面的平行性的要求。3.提升机构采用气缸方式，可通过对气压和节流阀调节上行下降的速度。4.外观部分：外壳部分采用优质条纹不锈钢加工制成，整体布局合理、美观。
Claims (5)
1.一种炭素材料与CO2反应性的测量装置，其特征是：包括电控箱部分（1）、炉盖部分（2）、设备本体部分（3）组成，设备本体部分（3）内装有加热炉部分、提升部分，炉盖部分位于加热炉部分顶部。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征是加热炉部分包括以下零件：一体式陶瓷加热装置（9）、炉芯保温层（12）、石英进气管（11）、预热管（10），一体式陶瓷加热装置装在炉芯保温层内，预热管位于炉膛底部，石英进气管从一体式陶瓷加热装置、炉芯保温层的底部伸入到炉膛内的预热管中。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征是炉盖部分（2）包括以下零件：炉盖（4）、炉盖壳（13）、压板（19）、炉盖固定板（16）、小导柱（18）、炉盖外壳固定板（14）、压缩弹簧（17）、热电偶（5）、挂钩（6），压板与炉盖固定板用螺钉连接将炉盖压在两者中间，小导柱从炉盖固定板上的孔穿过与炉盖外壳固定板用螺钉连接，在小导柱上装有压缩弹簧，炉盖固定板与炉盖壳用螺钉固定，热电偶和挂钩固定在炉盖壳上。
4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征是提升部分包括以下零件：直线导轨（21）、导轨固定板（20）、滑板（25）、支撑杆（23）、顶板（24）、气缸（27）、托板（22），直线导轨固定在导轨固定板上，滑板用螺钉固定在导轨滑块上，支撑杆和顶板固定在滑板上，气缸与气缸支架连接后固定在导轨固定板上，气缸的顶杆穿过顶板上的孔后用螺母将气缸与滑板的连接，在支撑杆的顶端连接托板，托板（22）与炉盖部分的炉盖外壳固定板（14）用螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的测量装置，其特征是：一体式陶瓷加热装置包括加热丝（30）和陶瓷内胆（29），所述的陶瓷内胆为筒形件，在内胆外表面上具有螺旋环槽，加热丝环绕在所述的螺旋环槽中。
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