可稱重高溫爐 @ 化工專利網

可稱重高溫爐
CN 104501597 B
摘要
本發明提供一種具有稱重功能的可稱重高溫爐。該可稱重高溫爐包括管式高溫爐，所述管式高溫爐包括爐體和爐管，所述爐體的內壁設置有電加熱層，所述爐管貫穿所述爐體，並位於所述電加熱層之間；所述爐管的一端設置有第一密封法蘭，所述爐管的另一端設置有第二密封法蘭，其中，所述第一密封法蘭上設置有便於將盛放物料的坩堝放入爐管內的閥門，所述第二密封法蘭上設置有收集氣體的氣體收集裝置；所述管式高溫爐上設置有電子天平。本發明技術方案可以實現物料在爐管內長時間穩定的熱反應，並能對物料反應過程中的質量變化進行測量，提高物料熱化學反應分析的效果。
聲明所有權(3)
1.一種可稱重高溫爐，其具有稱重功能，包括管式高溫爐，所述管式高溫爐包括爐體和爐管，所述爐體的內壁設置有電加熱層，所述爐管貫穿所述爐體，並位於所述電加熱層之間；所述可稱重高溫爐的特徵在於，所述爐管的一端設置有第一密封法蘭，所述爐管的另一端設置有第二密封法蘭，其中，所述第一密封法蘭上設置有便於將盛放物料的坩禍放入所述爐管內的放入閥門，所述坩禍推進到所述爐管的恆溫區，所述第一密封法蘭上設置有進氣口，該進氣口連接有進氣裝置，通過所述進氣裝置使得氣體在物料反應過程中通過所述爐管；所述第二密封法蘭上設置有出氣口，該出氣口連接有用於收集氣體的氣體收集裝置，使得物料加熱過程中產生的氣體以及粉塵從所述出氣口進入所述氣體收集裝置；在所述第二密封法蘭上還設置有氣體採集口，在所述氣體採集口處設置有氣體採集閥門，通過控制所述氣體採集閥門的開關來控制氣體的採集；所述管式高溫爐上設置有電子天平，所述電子天平的兩端通過兩個托架固定在所述爐管的兩端，所述電子天平支撐在所述爐體的上端，以使得所述爐管懸空貫穿所述爐體的內部，便於通過所述電子天平測量得到熱處理過程中所述爐管內物料重量的變化；在物料加熱過程中，由所述電子天平對所述爐管內的物料的質量進行實時測量，所述電子天平連接有計算機，通過該計算機實時記錄所述電子天平隨溫度、時間參數變化的質量數據，分析物料的熱化學反應；所述爐體內還設置有測量爐內溫度的溫度傳感器；所述可稱重高溫爐還包括控制器，該控制器與所述電加熱層以及所述溫度傳感器連接，用於控制所述電加熱層將所述爐管加熱到設定的溫度並保證加熱溫度。
2.根據權利要求1所述的可稱重高溫爐，其特徵在於，所述電加熱層為矽鉬棒。
3.根據權利要求1或2所述的可稱重高溫爐，其特徵在於，所述溫度傳感器為熱電偶。
說明
可稱重高溫爐
技術領域

[0001]本發明涉及高溫爐，特別是涉及一種用於進行物料的熱化學分析的具有稱重功能的可稱重高溫爐。

背景技術

[0002]在煤炭、化工、電力、冶金、環保等行業中，需要對物料，例如煤炭等進行熱解、焚燒、氣化、燒結等熱化學分析。其中，對這些物料進行熱化學分析時，通常是將物料投入高溫爐中進行高溫加熱，然後對加熱後產生的氣體、固體等進行理化特性分析，進而獲得物料的熱化學性能，為物料的使用提供參考依據。

[0003]目前，對物料進行高溫加熱的高溫爐通常是採用普通的高溫加熱爐，即將需要進行加熱分析的物料投入到高溫爐中，然後密封加熱，並在加熱一定時間後，再將高溫爐打開，取出殘留物，進行分析。但是，這種加熱處理分析方式，不能充分展現物料理化特性，尤其是熱處理過程中物料失重隨時間、溫度等參數變化而變化的特徵.

發明內容

[0004]本發明提供一種具有稱重功能的可稱重高溫爐，可有效對物料進行加熱，同時在加熱過程中即可對物料反應中的不同參數進行收集和測量，提高物料分析效果。

[0005]本發明提供一種可稱重高溫爐，其具有稱重功能，包括管式高溫爐，所述管式高溫爐包括爐體和爐管，所述爐體的內壁設置有電加熱層，所述爐管貫穿所述爐體，並位於所述電加熱層之間；

[0006]其中:

[0007]所述爐管的一端設置有第一密封法蘭，所述爐管的另一端設置有第二密封法蘭，

[0008]所述第一密封法蘭上設置有便於將盛放物料的坩禍放入所述爐管內的放入閥門，所述坩禍推進到所述爐管的恆溫區，所述第一密封法蘭上設置有進氣口，該進氣口連接有進氣裝置，通過所述進氣裝置使得氣體在物料反應過程中通過所述爐管；

[0009]所述第二密封法蘭上設置有出氣口，該出氣口連接有用於收集氣體的氣體收集裝置，使得物料加熱過程中產生的氣體以及粉塵從所述出氣口進入所述氣體收集裝置；

[0010]在所述第二密封法蘭上還設置有氣體採集口，在所述氣體採集口處設置有氣體採集閥門，通過控制所述氣體採集閥門的開關來控制氣體的採集；

[0011]所述管式高溫爐上設置有電子天平，所述電子天平的兩端通過兩個托架固定在所述爐管的兩端，所述電子天平支撐在所述爐體的上端，以使得所述爐管懸空貫穿所述爐體的內部，便於通過所述電子天平測量得到熱處理過程中所述爐管內物料重量的變化；

[0012]在物料加熱過程中，由所述電子天平對所述爐管內的物料的質量進行實時測量，所述電子天平連接有計算機，通過該計算機實時記錄所述電子天平隨溫度、時間參數變化的質量數據，分析物料的熱化學反應；

[0013]所述爐體內還設置有測量爐內溫度的溫度傳感器；

[0014] 所述可稱重高溫爐還包括控制器，該控制器與所述電加熱層以及所述溫度傳感器連接，用於控制所述電加熱層將所述爐管加熱到設定的溫度並保證加熱溫度。

[0015]上述的可稱重高溫爐中，所述電加熱層為矽鉬棒。

[0016]上述的可稱重高溫爐中，所述溫度傳感器為熱電偶。

[0017]本發明提供的可稱重高溫爐，可在高溫爐內對物料進行加熱，同時還可在物料加熱過程中對產生的氣體和粉塵進行收集，其最顯著特點是可以對物料在加熱過程中的質量變化進行實時檢測，並能獲得質量隨時間、溫度等參數的變化曲線，從而獲得更加完善的物料熱化學分析參數，增強熱化學分析效果的科學性和可靠性。

附圖說明

[0018]圖1為本發明實施例提供的可稱重高溫爐的結構示意圖；

[0019]圖2為圖1中可稱重高溫爐的爐體的剖面示意圖；

[0020]圖3為圖1中爐管的結構示意圖。

具體實施方式

[0021]鑑於現有技術高溫爐在進行物料熱分析時所存在的問題，本發明實施例提供一種具有稱重功能的可稱重高溫爐，可以對物料進行加熱，以使得物料可進行熱化學反應，同時，可在物料加熱反應過程中進行稱重測量，從而可分析物料熱化學反應過程中的質量變化，提高熱化學反應分析的全面性和準確性。

[0022]圖1為本發明實施例提供的可稱重高溫爐的結構示意圖；圖2為圖1中可稱重高溫爐的爐體的剖面示意圖；圖3為圖1中爐管的結構示意圖。如圖1-圖3所示，該可稱重高溫爐具體可包括管式高溫爐I，該管式高溫爐I可包括爐體11和爐管12，爐體11的內壁設置有電加熱層13，爐管12貫穿爐體11，並位於電加熱層13之間，這樣可通過電加熱層13為爐管12進行加熱。

[0023]本實施例中，如圖1所示，爐管12的一端，即如圖所示的左端設置有第一密封法蘭14，爐管12的另一端設置有第二密封法蘭15 ，第一密封法蘭14上設置有閥門(圖中未示出)，通過打開閥門，可以將盛放有物料的坩禍放入爐管12內，然後可以關閉閥門，這樣通過電加熱層13加熱，就可以使得物料能夠在爐管12內進行熱化學反應;第二密封法蘭15上設置有出氣口151，該出氣口151連接有氣體收集裝置2，使得物料加熱過程中產生的氣體以及粉塵從出氣口進入氣體收集裝置2，從而可通過收集加熱中產生的氣體以及粉塵，進行分析，以確定物料加熱中熱化學反應的相關參數。其中，氣體收集裝置2與出氣口 151之間通過管道，連接管及連接方式可根據不同實驗要求和目前選擇設計。

[0024] 本實施例中，如圖1所示，該管式高溫爐上還可設置有電子天平3，該電子天平3的兩端通過兩個托架固定在爐管12的兩端，電子天平3支撐在爐體11的上端，使得爐管12懸空貫穿在爐體11的內部，這樣，當爐管12的質量發生變化時就可以通過電子天平3測量得到。電子天平的具體結構和型號，本發明實施例不做特別限制，只要可以測量爐管的質量即可，該電子天平可耐高溫，可以是特製耐高溫的電子天平。

[0025]本發明實施例中，上述的電加熱層13具可為矽鉬棒。上述的爐體11內還可設置有測量爐內溫度的溫度傳感器，具體該溫度傳感器可以為熱電偶131。這樣，可通過熱電偶來測量爐管內的溫度，使得加熱溫度能夠得到精確控制。當然，實際應用中，也可根據經驗通過控制加熱時間和加熱功率來控制加熱溫度，但通過傳感器實時控制具有更精確的加熱溫度。

[0026]本發明實施例中，如圖1所示，第一密封法蘭14上可設置有進氣口 141，該進氣口141連接有進氣裝置4。這樣，可根據需要，通過進氣裝置4為爐管12通入不同的氣體，使得氣體在物料反應過程中通過爐管，並可在爐管內參與反應。

[0027]本實施例中，爐體內可設置的恆溫區的長度具體可為400mm，即可在爐體內設置400_的加熱層，實際應用中，可根據需要設置合適的加熱區域長度。

[0028]本實施例中，上述的爐體的爐襯可採用氧化鋁/氧化鋯複合纖維磚，其可以滿足1500°C以上超高溫氧化氣氛下長期使用的高檔輕質耐火纖維材料。上述的爐管具體採用剛玉管，剛玉是高純氧化鋁，耐溫，耐腐蝕，熱穩定性好，可長期使用在1600°C。

[0029]本實施例中，為便於氣體採集，可在氣體採集口處設置有閥門，可用於通過控制閥門的開關來控制氣體的採集。

[0030]本實施例中，如圖1所示，可稱重高溫爐還可包括控制器5，可與上述的加熱層，以及溫度傳感器連接，用於控制加熱層將爐管加熱到設定的溫度，並可保證加熱溫度。其中，該控制器5可設置在爐體的下部，爐體可通過支撐架設置在控制器上，該控制器為一控制櫃，其中可設置有各種控制器件，例如可以由微處理器等電路構成，具體實現在本實施例中不做限制。該控制器5可根據用戶預先設置，來控制物料加熱溫度，以及可與進氣裝置的進氣管連接，用於控制進氣量和進氣速度等等，通過控制器的控制，可滿足物料加熱反應的需要。

[0031] 本實施例中，控制器5上可設置有各種顯示、控制按鈕，例如質量流量計，用於顯示通入氣體的流量，溫控儀用於顯示爐體內設置的溫度傳感器測量得到的溫度(本實施例中設置兩個溫度傳感器，因此顯示兩個溫度測量值)，以及電源按鈕和加熱按鈕，用於控制電源和加熱，同時還可具有電壓測量和電流測量顯示一起，具體測量電路可在控制器的控制電路中設置。本實施例對控制器的具體電路結構不做限制。

[0032]本發明實施例中，需要對物料進行熱化學反應分析實驗時，可首先通過電加熱層，將爐管內溫度加熱到預設溫度，然後，可打開第一密封法蘭上的閥門，將盛放有物料的坩禍緩慢的推進爐管內，並及時關閉爐管，其中，可將坩禍推進爐管的恆溫區，以確保加熱效果。溫度、時間、氣氛、氣體流量等工藝參數可根據用戶要求進行設置。尾氣及粉塵可在第二密封法蘭連接的氣體收集裝置進行收集，如氣體需排放，可根據氣體特性判斷其是否需淨化，如需淨化應增設淨化裝置。在物料加熱過程中，可通過設置的電子天平對爐管內物料的質量進行實時測量，該電子天平可連接一電腦，可通過電腦實時記錄電子天平隨溫度、時間等參數變化的質量數據。當物料反應達到設定要求後，就可以停止加熱，並取出坩禍。這樣，在整個加熱過程中，通過對收集到的氣體、粉塵、質量變化等數據的分析，以及加熱後的殘餘物料的分析，完善物料的熱化學反應參數，強化實驗結果的科學性和可信性。

[0033]本發明實施例提供的具有稱重功能的可稱重高溫爐，通過對物料進行加熱方式來分析物料熱化學反應，可以用來研究含有重金屬、氯、硫等特定元素在爐中的迀移轉化特性，也可用於研究持久性有機物，二噁英等典型有機污染物質的分解機理。

[0034]最後應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制;儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。

專利引用
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* 由審查人員引用
分類
國際專利分類號 F27B17/02
法律事件
日期代號事件說明
2015年4月8日 C06 Publication
2015年6月10日 C10 Entry into substantive examination
2016年8月17日 C14 Grant of patent or utility model