在线加料装置的制作方法

本发明涉及热工水力研究实验研究，具体地，涉及一种用于进行熔融金属与水相互作用实验时如何解决金属在线进入高温炉中的问题。

背景技术：

高温难挥发性熔融物与低温易挥发性冷却剂相互作用(FCI)产生爆炸破坏的现象可能发生在核反应堆严重堆芯熔化事故中、也可能发生在冶金工业炼钢炉事故中。这一现象的机理探索需要借助实验手段，将实验材料加入到高温炉中，加热融化后与冷却剂发生反应。为了提高实验效率，需要实现在高温炉尚未完全冷却之前，在线向高温炉内加入实验材料。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种可实现在高温下安全地向高温炉中在线加入物料的在线加料装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种在线加料装置，包括：密封机构，所述密封机构的一端连接在炉体的外壁上；加料管，所述加料管为中空结构，所述加料管轴向设置在所述密封机构内，所述加料管的一端穿过所述炉体的外壁、与坩埚连通；管堵，所述管堵设置在所述加料管内；放料机构，所述放料机构的一端与所述密封结构连接，所述放料机构与所述加料管连通。

优选地，所述放料机构包括依次连接的物料储存箱、漏斗及开叉管；其中所述开叉管的一端与所述加料管连通。

优选地，在所述物料储存箱的出料口处设有放料阀门。

优选地，在所述漏斗与所述开叉管的连接处设有高温陶瓷密封阀。

优选地，所述管堵包括相互连接的隔离棒及帽檐，所述隔离棒设置在所述加料管内，所述帽檐设置在所述加料管外。

优选地，所述隔离棒与所述帽檐同轴设置。

优选地，所述加料管、所述隔离棒及所述帽檐为圆柱形；其中所述隔离棒的外直径等于所述加料管的内直径；所述帽檐的外直径大于所述加料管的内直径。

优选地，所述在线加料装置还包括一提升机构，所述提升机构包括：滑轮组件及电机；牵引绳，所述牵引绳包裹在所述滑轮组件上，所述牵引绳的一端与所述电机连接，在所述牵引绳的另一端设有抓手。

优选地，在所述密封机构上设有密封栓。

优选地，所述加料管及所述管的材质为高纯度石墨材料。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、实现在高温炉加热物料的过程中，实现了远程控制在线加入新物料的功能，并且在高温炉未冷却下添加实验物料，提高了开展实验的效率。

2、实现高温炉与外界密封，保证高温炉加热时的安全性。

3、能够实现在线加料时，保证机构装置外侧温度较低，提高安全性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明在线加料装置结构示意图；

图2为本发明在线加料装置使用示意图；

图3为本发明在线加料装置加料管结构示意图；

图4为本发明在线加料装置管堵结构示意图。

图中：

1-密封机构 2-加料管 3-炉体

4-坩埚 5-物料储存箱 6-漏斗

7-开叉管 8-放料阀门 9-高温陶瓷密封阀

10-隔离棒 11-帽檐 12-滑轮组件

13-电机 14-牵引绳 15-抓手

16-管堵

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。

如图1～图4所示，本发明在线加料装置，包括、加料管2、管堵16、外壁侧开叉管7、高温陶瓷密封阀9、放料机构、密封机构1、提升机构。其中，加料管2底部在高温炉的炉体3内，用于作为连接高温炉内部加热坩埚4和外部环境的一个通道。管堵16用于隔离加料管2底部与上部空气的直接接触，其中由装置结构图4所示：管堵16为实心圆柱体隔离棒10和一直径稍大的圆柱帽檐11固连，其中隔离棒10的外径和加料管2的内径一致，使其可以直接插入加料管2内部，直接稍大的圆柱帽檐11则可以保证隔离棒10和加料管2相互分离；外壁侧部开一开叉管7，加料时，物料经由物料储存箱5、漏斗6再从开叉管7进入加料管2，具体加料形式为：首先由操作人员快速取下密封机构1的密封栓(图中未示出)，抓手15牢扣住管堵16的帽檐11，然后启动提升机构，电机13驱动牵引绳14将管堵16提升至外壁侧开叉管7上方，再通过远程控制放料阀门8和高温陶瓷密封阀9门打开，将物料通过漏斗6进入叉管内，从而加入到加料管2中。

本发明在线加料装置核心部件之间的尺寸相互耦合，加料管2外径要与高温炉贯穿口径大小一致；通道隔离棒10圆柱体部分外径要与加料管2内径一致；外壁侧开叉管7外径要与加料管2贯穿口径一致；另外加料管2、管堵16均采用高纯度石墨材料制成，以便保证良好密封性的同时利用石墨材料热传导率较低的原理，使装置外侧温度降低，在操作人员需要取下外壁侧密封装置的密封栓时提高安全性。

本发明实现了在高温炉外部远程控制在线加料，并且最大程度的减少了操作人员在高温炉旁手动操作的时间，同时解决了以往高温炉加料，加热，冷却然后再加料加热导致实验效率较低的问题，同时我们的加料装置都是采用石墨材料，因此加料时设备的外部温度较低，也保证了安全性。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。