專利名稱：焦炭反應性及反應后強度測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，尤其適用于焦炭反應性及反應后強度的測試。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)各冶金和焦化企業(yè)所用的焦炭反應性和反應后強度測試爐主要是 依據(jù)中國國家標準GB/T4000-1996《焦炭反應性和反應后熱強度試驗方法》中的 圖紙和原理加工制造。
該國標的爐體包括底部封閉、上部開口的爐體及其中的保溫材料。其爐底鋪 一層耐火磚保溫材料，將纏好電阻絲的外絲管正立于爐殼的中央，在外絲管和爐 殼之間填充高鋁輕質(zhì)保溫磚固定好外絲管，外絲管的內(nèi)徑空間作為加熱反應器的 加熱空間。該測試系統(tǒng)的主要不足在于，由于電阻絲產(chǎn)生的熱量要經(jīng)過外絲管才 能傳給反應器，所以熱量損失較大。同時，由于熱量的傳遞滯后，溫度的控制出 現(xiàn)較大的波動，不夠準確，影響測試結(jié)果的準確性；其加熱方式采用電熱絲加熱， 而電爐絲容易老化和斷裂，正常情況下最多可以使用1000小時，而且更換電爐 絲的工作非常繁瑣，不僅需要將其中的保溫磚全部取出，還需將電爐絲纏繞在外 絲管上，勞動量大，且一個人無法完成；反應結(jié)束后，需要人工將反應器從高溫 加熱爐中取出，操作人員直接感受高溫反應器所輻射的熱量，容易發(fā)生燙傷；另 外，反應爐體積大、笨重，熱慣性大，在冬天操作時，反應器溫度升至指定溫度 耗時長。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的恒溫區(qū)短、維修不方便、控溫精度低、能耗高、 加熱元件使用壽命短、自動化程度低的不足，本實用新型提供一種焦炭反應性和 反應后強度測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控溫精度高，加熱元件的更換方便，能自動控制反應器的裝爐、出爐、氣體流量和不同種類氣體之間的切換。本實用新型所采用的技術(shù)方案是焦炭反應性及反應后強度測試系統(tǒng)包括爐體、支架、反應器和控制操作的中央控制柜，爐體通過轉(zhuǎn)軸連接在支架上，可以沿轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，爐體底部和頂部均開口，中央控制柜通過控制電機驅(qū)動固定架上的反應器經(jīng)爐底開口進入和退出爐膛。作為進一步改進，反應器的總進氣管連接于反應器蓋上，C02進氣管和N2進氣管均連接于總進氣管上，熱電偶套管套于總進氣管內(nèi)，且與總進氣管在反應器外的末端連接。反應器的熱電偶套管上固定裝有剛玉球的圓柱狀耐熱不銹鋼筐，熱電偶插入熱電偶套管時，用橡皮塞或者卡套固定。爐體采用輕質(zhì)保溫材料，停止轉(zhuǎn)動時，用定位銷固定，爐體下方的支架上設置有限位開關。本實用新型的有益效果是測試系統(tǒng)的體積小、維修方便、控溫準確、節(jié)能、 加熱元件的使用壽命長達3000小時、操作的自動化程度高。


以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。 圖1是本實用新型的具體實施方式
系統(tǒng)示意圖； 圖2為反應器結(jié)構(gòu)圖。圖中1.爐體，2.支架，3.爐底開口， 4爐膛，5.反應器，6.中央控制柜， 7.固定架，8.電機，9.總進氣管，10.反應器蓋，11.熱偶套管，12. 二氧化碳 進氣管，13.氮氣進氣管，14.剛玉球，15.耐熱不銹鋼筐，16.電腦，17.保溫 材料，18.爐頂開口， 19.轉(zhuǎn)軸，20.定位銷，21.限位開關，22.熱電偶，23.卡套， 24.硅碳管，25.控溫儀，26.二氧化碳質(zhì)量流量計，27.氮氣質(zhì)量流量計，28.閥 門一，29.閥門二， 30.氮氣瓶，31.二氧化碳瓶，32.尾氣管，33.焦炭。
具體實施方式
如圖1所示，爐體1固定在支架2的轉(zhuǎn)軸19上，方便更換硅碳加熱元件24 時轉(zhuǎn)動爐體的需要，不需要轉(zhuǎn)動時用定位銷20將其固定。爐底開口3供反應器 5進出爐膛4，爐頂開口 18供反應器5處于爐膛4時尾氣管32伸出排放尾氣之用。向反應器5內(nèi)裝好焦炭33樣品后，將其倒置于反應器固定架7上，由電機 8驅(qū)動反應器5升高進入爐膛4，其運行的上、下限位置由限位開關21控制。 反應器5進入爐膛4指定位置，人工固定好熱電偶22后，通過中央控制柜6控 制爐溫和氣體切換與流量控制，氮氣和二氧化碳分別通過氮氣進氣管13和二氧 化碳進氣管12經(jīng)總進氣管9進入反應器5內(nèi)，經(jīng)圓柱狀耐熱不銹鋼網(wǎng)15及其中 的剛玉球14的預熱和分布均勻地與焦炭33接觸。反應結(jié)束后，加熱停止，電機 8驅(qū)動反應器5退出爐膛4，同時切換到通入氮氣保護狀態(tài)，待反應器5內(nèi)的樣 品溫度低于指定溫度時，提示操作人員卸下反應器，取出樣品進行后續(xù)操作。
雖然結(jié)合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領域的普通技術(shù)人員可 以在所述權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出各種變形或修改。
采用這樣結(jié)構(gòu)的測試系統(tǒng)，體積小、維修方便、控溫準確、節(jié)能、加熱元件 的使用壽命長達3000小時、操作的自動化程度高。
權(quán)利要求1、一種焦炭反應性及反應后強度測試系統(tǒng)，包括爐體(1)，支架(2)，反應器(5)和控制操作的中央控制柜(6)，其特征在于爐體(1)通過轉(zhuǎn)軸(19)連接在支架(2)上，可以沿轉(zhuǎn)軸(19)旋轉(zhuǎn)，爐體底部和頂部均開口，中央控制柜(6)通過控制電機(8)驅(qū)動固定架(7)上的反應器(5)經(jīng)爐底開口(3)進入和退出爐膛(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦炭反應性及反應后強度測試系統(tǒng)，其特征在于 所述的反應器(5)的總進氣管(9)連接于反應器蓋(10)上，C02進氣管(12) 和&進氣管(13)均連接于總進氣管(9)上，熱電偶套管(11)套于總進氣管(9)內(nèi)，且與總進氣管(9)在反應器(5)外的末端連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的焦炭反應性及反應后強度測試系統(tǒng)，其特征在于 反應器(5)的熱電偶套管(11)上固定裝有剛玉球(14)的圓柱狀耐熱不銹鋼 筐(15),熱電偶(22)插入熱電偶套管(11)時，用橡皮塞或者卡套(23)固定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的焦炭反應性及反應后強度測試系統(tǒng)，其特 征在于爐體(1)采用輕質(zhì)保溫材料(17)，停止轉(zhuǎn)動時，用定位銷(20)固定， 爐體(1)下方的支架(2)上設置有限位開關(21)。
專利摘要本實用新型涉及一種焦炭反應性及反應后強度測試系統(tǒng)，包括爐體(1)，支架(2)，反應器(5)和控制操作的中央控制柜(6)，爐體(1)通過轉(zhuǎn)軸(19)連接在支架(2)上，可以沿轉(zhuǎn)軸(19)旋轉(zhuǎn)，爐體底部和頂部均開口，中央控制柜(6)通過控制電機(8)驅(qū)動倒置在固定架(7)上的反應器(5)經(jīng)爐底開口(3)進入和退出爐膛(4)。該系統(tǒng)體積小，加熱元件使用壽命長、維修方便、自動化程度高、準確度高等優(yōu)點。
文檔編號G01N31/00GK201138341SQ200720190930
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者龍 何, 張大鵬, 李東濤, 王金花, 薛立民, 邱冬英 申請人:首鋼總公司;鞍山市科翔儀器儀表有限公司