管式高温炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种管式高温炉，其包括连续给料装置、高温炉和出料装置，连续给料装置包括给料电机、进料管和进料斗，给料电机用于带动从进料斗进入进料管的物料向进料管的出料口移动；高温炉包括炉体和炉管，炉体的内壁设置有加热层，炉管的进料口与进料管的出料口通过法兰密封连通设置，炉管还连接有转动电机；出料装置包括接料斗和气体采集口，接料斗的进料口与炉管的出料口通过法兰密封连通设置，气体采集口设有阀门。本实用新型技术方案可以实现物料在炉管内长时间稳定的热反应，更能真实的模拟实际工业生产的加热过程，更有效地研究物料的热化学特性，完成物料在各个温度段的热解，焚烧，气化、烧结特性的连续研究。
【专利说明】管式高温炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及进行物料热化学分析的高温炉，特别是涉及一种管式高温炉。
【背景技术】
[0002]在煤炭、化工、电力、冶金等行业中，需要对物料，例如煤炭等进行热解、焚烧、气化、烧结等热化学分析。其中，对这些物料进行热化学分析时，通常是将物料投入高温炉中进行高温加热，然后对加热后产生的气体、固体等进行分析，进而获得物料的热化学性能，为物料的使用提供参考依据。
[0003]目前，对物料进行高温加热的高温炉通常是采用普通的高温加热炉，在进行物料加热时，需要人工一次性将一定量的物料投入其中，然后封闭高温炉，再进行加热，并加热一定时间，使得物料在炉内反应完全后，再取出残留物，进行分析。
[0004]现有这种物料加热过程，一次只能投入一定量的物料，实验过程中物料给入量有限，且不能达到一个连续稳定的热化学反应工况，不能模拟实际工业生产的连续加热过程。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种管式高温炉，其具有连续给料功能，可真实的模拟实际工业生产的加热过程，提高物料热化学分析的效果。
[0006]本实用新型的管式高温炉包括连续给料装置、高温炉和出料装置，其中:
[0007]所述连续给料装置包括给料电机、进料管和进料斗，所述给料电机的输出轴位于所述进料管中，所述进料斗设置在所述进料管上，并与所述进料管连通，所述给料电机用于带动从进料斗进入所述进料管的物料向进料管的出料口移动；
[0008]所述高温炉包括炉体和炉管，所述炉体的内壁设置有加热层，所述炉管贯穿所述炉体并位于所述加热层之间，所述炉管的进料口与所述进料管的出料口通过法兰密封连通设置，所述炉管还连接有转动电机，所述转动电机的输出轴与所述炉管之间通过驱动轮连接，用于驱动所述炉管转动，所述炉管的进料口设置有进气口 ；
[0009]所述出料装置包括接料斗和气体采集口，所述接料斗的进料口与所述炉管的出料口通过法兰密封连通设置，所述气体采集口设有阀门。
[0010]进一步地，在本实用新型的管式高温炉中，所述给料电机为螺旋给料电机。
[0011 ] 进一步地，在本实用新型的管式高温炉中，所述加热层为硅钥棒加热层。
[0012]进一步地，在本实用新型的管式高温炉中，所述炉体内还设置有测量炉内温度的温度传感器。
[0013]进一步地，在本实用新型的管式高温炉中，所述高温炉设置在支撑架上；所述支撑架上设置有调节所述炉体倾斜角度的倾角调节螺母。
[0014]进一步地，在本实用新型的管式高温炉中，还包括控制器，其与所述加热层、给料电机和转动电机连接，用于控制加热层、给料电机和转动电机工作。
[0015]本实用新型的管式高温炉采用连续给料装置，可使用螺旋给料机，省时省力，灵活方便；连续给料时，炉管也可不断旋转，物料可以在炉管内充分受热和反应。这样，可以实现物料在炉管内长时间稳定的热反应，更能真实的模拟实际工业生产的加热过程，更有效地研究物料的热化学特性，完成物料在各个温度段的热解，焚烧，气化、烧结特性的连续研究。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例提供的具有连续给料功能的管式高温炉的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]鉴于现有技术高温炉在进行物料热分析时所存在的问题，本实用新型实施例提供一种具有连续给料功能的管式高温炉，其可以实现连续给料，且物料可在高温炉的炉管内旋转移动并排出，这样可通过控制给料速度和炉体内温度，就可以在不同温度和时间下对物料进行热反应，从而可分析物料在不同条件下的热反应，提高物料热化学分析的效果。下面将以具体实例来进行说明。
[0018]图1为本实用新型实施例提供的具有连续给料功能的管式高温炉的结构示意图。如图1所示，该高温炉具体可包括连续给料装置10、高温炉20和出料装置30，其中连续给料装置10可将物料连续送入高温炉进行加热，而高温炉20则可实现对物料的加热，并可带动物料移动，将加热后的物料排出到出料装置30。
[0019]如图1所示，上述的连续给料装置10具体可包括给料电机101、进料管102和进料斗103，其中，给料电机101的输出轴位于进料管102中，进料斗103设置在进料管102上，并与进料管102连通。工作时，给料电机101用于带动从进料斗103进入进料管102的物料向进料管103的出料口移动，送入高温炉20内，其中，进料斗103内可装满物料，这样，仅通过控制给料电机101的转动，就可以实现物料的供给。
[0020]实际应用中，所述的给料电机101具体可以是螺旋给料电机，即电机的输出轴为螺旋轴，这样，给料电机101只需要一直沿一个方向转动，即可实现物料的连续供给。当然，该给料电机101也可以是往复电机，即电机工作时，可推动输出轴往复移动，这样，也可以实现物料的连续供给。实际应用中，可根据需要设置合适的给料电机，只要可以实现物料的连续供给即可，本实施例采用螺旋给料电机。
[0021]本实施例中，如图1所示，所述的进料斗103具体可以是一个漏斗型的进料斗，其漏斗下部与进料管102连通，这样，螺旋给料电机在进料管102内转动时，就可以连续不断的将漏斗型的进料斗内的物料带到进料管的出口，进而进入到高温炉20的炉管内。
[0022]如图1所示，所述的高温炉20具体可包括炉体201和炉管202，其中，炉体201的内壁设置有加热层(图中未示出)，炉管202贯穿所述炉体201，并位于加热层之间，炉管202的进料口与进料管102的出料口通过法兰密封连通设置；炉管202还连接有转动电机203，转动电机203的输出轴与炉管202之间通过驱动轮连接，用于驱动炉管202转动。可以看出，给料装置10可通过控制给料电机101来进行连续给料进入炉管202，而炉管202可在旋转电机203带动下旋转，进而带动物料在炉管内向前运动，此时可通过控制炉体201内的加热层进行加热炉体至一定温度，实现对物料的加热；同时通过控制给料电机的速度和转动电机的速度，就可以控制物料在炉体内加热时间，从而达到对预设温度和时间的物料加热反应。
[0023]实际应用中，所述的加热层具体可为硅钥棒加热层，其具有加热速度快，炉体内温度升温快，同时具有高效节能特点，可相对传统加热电炉具有更高的节能效果。同时，炉体201内还可设置有温度传感器(图中未示出)，可通过采集温度来控制加热层加热功率，使得炉体内可保持一定的温度。
[0024]实际应用中，所述的温度传感器具体可采用钼金热电偶，具体地，可在炉体内插有钼金热电偶来进行测温，采用钼金热电偶可具有更高的测温精度。
[0025]本实施例中，炉体内可设置的恒温区为400mm，即可在炉体内设置400mm的加热层，实际应用中，可根据需要设置合适的加热区域长度。
[0026]本实施例中，所述的炉体201的炉衬可采用氧化铝/氧化锆复合纤维砖，其可以满足1500°C以上超高温氧化气氛下长期使用的高档轻质耐火纤维材料。上述的炉管202具体可采用刚玉管，刚玉是高纯氧化铝，耐温，耐腐蚀，热稳定性好，可长期使用在1600°C。同时，如图1所示，还可在炉管202的进料口，如图中在法兰连接处设置有进气口 104，可通过该进气口通入载气，以便于物料在炉管内的热反应。
[0027]本实施例中，上述的进料管与高温炉的炉管之间除了可以采用法兰密封连通设置夕卜，也可采用其他密封结构，对此不做限制，只要保证二者之间是密封连通即可。
[0028]本实施例中，高温炉20中，通过设置贯穿整个炉体的炉管，以及带动炉管转动的电机，可以使得物料可在高温炉内随炉管转动，可提高炉管内物料的加热效果。实际应用中，所述的炉管内壁也可设置螺旋波纹结构，以利于物料的向前移动，避免物料在炉管内粘结累积。
[0029]如图1所示，所述的出料装置30具体可包括接料斗301，所述接料斗301的进料口与所述炉管202的出料口通过法兰密封连通设置。这样，炉管202的出料口排出的物料就可以进入接料斗301 ;同时，如图1所示，在炉管202的出料口处，也就是连接的法兰处还设置有气体采集口 302，可通过该气体采集口 302采集物料反应产生的气体，来分析物料热化学反应的特性，为便于气体采集，可在气体采集口处设置有阀门，可用于通过控制阀门的开关来控制气体的采集。
[0030]如图1所示，高温炉20可设置在支撑架40上；且支撑架40上设置有调节所述炉体201倾斜角度的倾角调节螺母401。这样可通过调节倾角调节螺母401，来控制炉体201的倾斜设置一定角度，这样有利于炉管内物料的向前移动。
[0031]本实施例中，如图1所示，该具有连续给料的管式高温炉还可包括控制器50，与上述的加热层、给料电机和转动电机，以及温度传感器连接，用于控制加热层、给料电机和转动电机工作。具体地，该控制器50与支撑架40为一体设置,控制器50具体可以由微处理器等电路构成，具体实现在本实施例中不做限制，该控制器50可根据用户预先设置，来控制给料电机、转动电机的速度，以及根据温度传感器测得的温度，来控制加热层加热功率，来控制炉体内的温度，从而可实现物料在炉管内的加热温度、时间，满足物料加热反应需要。
[0032]本实施例中，所述的控制器50上可设置有各种显示、控制器，例如质量流量计，用于显示通入载气质量流量，温控仪用于显示炉体内设置的温度传感器测量得到的温度(本实施例中设置两个温度传感器，因此显示两个温度测量值)，以及电源按钮和加热按钮，用于控制电源和加热，同时还可具有电压测量和电流测量显示一起，具体测量电路可在控制器的控制电路中设置。本实施例对控制器的具体电路结构不做限制。
[0033]本实施例提供的具有连续给料功能的管式高温炉，在对物料进行热分析处理时，物料从加料斗中给入，通过螺旋给料机送入炉管，载气从进气口通入，转动电机带动炉管旋转，物料在炉管内缓慢向前移动，炉管温度可以调节，最高可达1600°C，物料在炉管内发生热化学反应，炉管右端连接接料斗，物料反应后的灰渣直接流入料斗内，反应后产生的气体从气体采集口排出。通过改变螺旋给料机的转速能够很方便的调节给料量，同样，调节炉管转速和高温炉的倾角能够有效地控制物料在炉内的停留时间，即热化学反应时间，从而可实现不同条件的物料的热化学分析的加热处理。
[0034]本实用新型实施例提供的具有连续给料功能的管式高温炉，通过对物料的分析，可以用来研究重金属及氯，硫等特定元素在炉中的迁移转化特性，也可用于研究持久性有机物，二噁英等典型有机污染物质的分解机理。
[0035]综上可以看出，本实用新型的管式高温炉采用连续给料装置，可使用螺旋给料机，省时省力，灵活方便；连续给料时，炉管也可不断旋转，物料可以在炉管内充分受热和反应。这样，可以实现物料在炉管内长时间稳定的热反应，更真实的模拟实际工业生产的加热过程，更能有效地研究物料的热化学特性，完成物料在各个温度段的热解，焚烧，气化、烧结特性的连续研究。
[0036]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种管式高温炉，包括连续给料装置、高温炉和出料装置，其特征在于， 所述连续给料装置包括给料电机、进料管和进料斗，所述给料电机的输出轴位于所述进料管中，所述进料斗设置在所述进料管上，并与所述进料管连通，所述给料电机用于带动从进料斗进入所述进料管的物料向进料管的出料口移动； 所述高温炉包括炉体和炉管，所述炉体的内壁设置有加热层，所述炉管贯穿所述炉体，并位于所述加热层之间，所述炉管的进料口与所述进料管的出料口通过法兰密封连通设置，所述炉管还连接有转动电机，所述转动电机的输出轴与所述炉管之间通过驱动轮连接，用于驱动所述炉管转动，所述炉管的进料口设置有进气口 ； 所述出料装置包括接料斗和气体采集口，所述接料斗的进料口与所述炉管的出料口通过法兰密封连通设置，所述气体采集口设有阀门。
2.根据权利要求1所述的管式高温炉，其特征在于，所述给料电机为螺旋给料电机。
3.根据权利要求1所述的管式高温炉，其特征在于，所述加热层为硅钥棒加热层。
4.根据权利要求1所述的管式高温炉，其特征在于，所述炉体内还设置有测量炉内温度的温度传感器。
5.根据权利要求1所述的管式高温炉，其特征在于，所述高温炉设置在支撑架上；所述支撑架上设置有调节所述炉体倾斜角度的倾角调节螺母。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的管式高温炉，其特征在于，还包括控制器，其与所述加热层、给料电机和转动电机连接，用于控制加热层、给料电机和转动电机工作。
【文档编号】F27B17/02GK204063940SQ201420506792
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】高兴保, 王琪, 闫大海, 刘锋, 田书磊, 李丽, 丛璟 申请人:中国环境科学研究院