小型侧位填充煤样及附加初压力检测煤膨胀压力装置

1.本实用新型涉及检测煤结焦过程中膨胀压力的装置，尤其涉及一种小型侧位填充煤样及附加初压力检测煤膨胀压力装置。


背景技术：

2.随着捣固炼焦技术的广泛使用，炼焦过程中产生的膨胀压力越来越受到人们的重视，适当的结焦膨胀力能够保证焦炭质量，同时膨胀力又不能过大，否则会对炉墙产生破坏作用。
3.煤的热解是指以煤为原料，持续加热至一定温度后发生一系列的物理、化学反应生成气体、液体、固体的过程。炼焦过程中需要适当的膨胀压力来保证焦炭质量，同时膨胀压力又不能过大，防止对炉墙产生破坏作用。现有技术中设计了各种测试设备来测量炼焦膨胀压力，以避免选煤配煤中产生危险的结焦压力，其中可活动炉墙结构的焦炉形式各异，被普遍认为是一种较好的测试设备，但耗煤量大，一般需要量为几百千克；单面加热的活动墙式压力测试装置原理与可活动炉墙结构的焦炉相同，用煤量要相对少一些，但是由于活动墙质量大，产生的摩擦力对测量结果有很大的影响，测试过程中误差比较大，依旧无法满足工厂对炼焦煤工艺装置的要求。
4.公告号为cn211652733u的中国专利公开了“一种测定煤饼结焦过程中的最大膨胀压力的装置”，能够准确地测定炼焦煤在干馏过程中产生的膨胀压力，是一种测定煤饼结焦过程中的最大膨胀压力的装置。该装置包括焦炉底座、炉体转臂、直线光柱、步进电机、荷重立管、荷重压头、焦炉炉体；直线光柱顶端设有立柱顶座，底端设有立柱底座，直线光柱顶端通过立柱顶座与升降接板连接，直线光柱底端通过立柱底座与焦炉底座连接；升降接板上固定有步进电机，步进电机驱动荷重立管升降，荷重立管底部连接有荷重压头，荷重搭板两端通过直线轴承与直线光柱连接；炉体支座与炉体转臂转动连接，炉体转臂与焦炉炉体固定连接。其优点是一定程度上实现模拟煤饼在焦炉内的膨胀过程，从而分析解决实际生产过程中不同的种类的煤饼膨胀对炉膛的影响，保证实际生产炉膛的安全和数据的准确有一定参考价值。但是其缺点也非常明显，其一是加热方式为底部加热，在单侧加热的条件下，实验时间长，而且煤层也不能充分受热，导致较大的误差。这与焦化企业生产焦炉的水平加热方式相悖。其二在高温的工作环境下，压力传感器会因温度的过高而不能正常工作，在设备中应增加冷却装置以保证传感器的正常工作。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种小型侧位填充煤样及附加初压力检测煤膨胀压力装置，采用符合工业生产实际情况的侧面加热，设计了初压力供给系统，进行了设备的结构优化使压力传感器不采用冷却水套，而用隔热板。且用煤量小(100g)，同时提供侧式添加煤样盒结构，便于煤样的取放。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
7.小型侧位填充煤样及附加初压力检测煤膨胀压力装置，包括剪式千斤顶、升降接板、立柱、压力检测装置、实验焦炉、压板，所述剪式千斤顶设置在升降接板的上端并驱动升降接板上下移动，所述升降接板与立柱滑动连接，所述压力检测装置安装在升降接板的底部，所述压板安装在压力检测装置的底部，所述压板沿实验焦炉内壁上下滑动，所述实验焦炉为侧开门炉体。
8.所述压力检测装置包括压板、模具隔热板、s型压力传感器、侧立板、支撑板、辅助拉伸杆、传感器限位槽、夹紧压头、v型块、电动推杆，所述压板上端固定有侧立板，所述模具隔热板置于侧立板形成的内部空间中，所述传感器限位槽置于模具隔热板上端并与侧立板固定连接，所述s型压力传感器在传感器限位槽中并与模具隔热板接触，所述v型块在s型压力传感器的上端，所述夹紧压头与v型块相对，所述夹紧压头的上端与支撑板连接，所述电动推杆的上端与升降接板连接，所述电动推杆的下端与支撑板连接，所述支撑板与辅助拉伸杆滑动连接，所述辅助拉伸杆与传感器限位槽固定连接，所述支撑板与辅助拉伸杆能够通过固定铆钉连接。
9.所述实验焦炉包括炉体、炉门，所述炉门与炉体铰接，炉体侧壁中和炉门中均设有加热电阻网，炉体与炉门的接触面设有密封垫，炉腔内有煤样盒放置槽。
10.还包括煤样盒，所述煤样盒装入煤样盒放置槽中，所述压板能够沿煤样盒内壁上下滑动。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1)将煤样放置于圆柱形煤样盒内，可以进行侧位的放入或取出煤样。方便操作，便于膨胀压力的测试，可快速进行不同煤样的煤结焦膨胀力对比试验和同一种煤样的煤结焦膨胀力平行试验。
13.2)设计了初压力供给系统，通过剪式千斤顶大幅调整整体装置的高低，再由微调结构细微调动。在与s型压力传感器配套使用下可精确测量煤样的初始压力值，使得在测量煤膨胀压力过程中精确度更高。
14.3)优化结构，避免冷却水套设备的繁琐，采用可耐1000℃的模具隔热板，在高温度下可正常工作。
附图说明
15.图1是本实用新型的示意图。
16.图2是本实用新型中压力检测装置的示意图。
17.图3是实验焦炉与煤样盒的示意图。
18.图中：1.水平底座 2.立柱 3.实验焦炉 4.压板 5.加热电阻网 6.模具隔热板7.侧立板 8.s
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型压力传感器 9.压力检测装置 10.锚栓 11.升降接板 12.调节旋钮 13.横梁固定螺母 14.立杆顶板 15.剪式千斤顶 16.辅助拉伸杆 17.支撑板18.固定铆钉 19.电动推杆 20.夹紧压头 21.v型块 22.传感器限位槽 23.煤样盒24.炉门 25.侧门把手 26.门栓搭扣 27煤样盒安装槽。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
20.见图1
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图3，小型侧位填充煤样及附加初压力检测煤膨胀压力装置，包括剪式千斤顶15、升降接板11、立柱2、压力检测装置9、实验焦炉3、压板4，所述剪式千斤顶15设置在升降接板11的上端并驱动升降接板11上下移动，所述升降接板11与立柱2滑动连接，所述压力检测装置9安装在升降接板11的底部，所述压板4安装在压力检测装置9的底部，所述压板4沿实验焦炉3内壁上下滑动，所述实验焦炉3为侧开门炉体。
21.所述压力检测装置9包括模具隔热板6、s型压力传感器8、侧立板7、支撑板17、辅助拉伸杆16、传感器限位槽22、夹紧压头20、v型块21、电动推杆19，所述压板4上端固定有侧立板7，所述模具隔热板6置于侧立板7形成的内部空间中，所述传感器限位槽22置于模具隔热板6上端并与侧立板7固定连接，所述s型压力传感器8在传感器限位槽22中并与模具隔热板6接触，所述v型块21在s型压力传感器8的上端，所述夹紧压头20与v型块21相对，所述夹紧压头20的上端与支撑板17连接，所述电动推杆19的上端与升降接板11连接，所述电动推杆19的下端与支撑板17连接，所述支撑板17与辅助拉伸杆16滑动连接，所述辅助拉伸杆16与传感器限位槽22固定连接，所述支撑板17与辅助拉伸杆16能够通过固定铆钉18连接。
22.所述实验焦炉3包括炉体、炉门24，所述炉门24与炉体铰接，炉体侧壁中和炉门24中均设有加热电阻网5，炉体与炉门24的接触面设有密封垫，炉腔内有煤样盒放置槽27。
23.还包括煤样盒23，所述煤样盒23装入煤样盒放置槽27中，所述压板4能够沿煤样盒23内壁上下滑动。
24.实验焦炉3炉体固定在水平底座1上，打开炉门24将煤样盒23放入其中。压板4上面是模具隔热板6，模具隔热板6与s
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型压力传感器8间有一薄板，防止传感器掉落。s
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型压力传感器8之上的v型块21、夹紧压头20、电动推杆19组成了初压力微调机构，电动推杆19可以带动夹紧压头20一起运动。侧立板7与底部压板4和传感器限位槽22固定，辅助拉伸杆16下端固定在传感器限位槽22上，上端穿过支撑板17上的小孔(孔径是辅助拉伸杆直径的2倍)，然后用固定铆钉18横向插入辅助拉伸杆16上的小孔，为抬升整个压力检测装置时提供拉力。电动推杆19顶部与升降接板11下方连接。升降接板11的四周的小孔插到立杆2上并用锚栓10进行固定。剪式千斤顶15与立杆顶板14连接，下端与升降接板11连接固定。
25.小型侧位填充煤样及附加初压力检测煤膨胀压力装置各结构的组成和功能如下：
26.1)实验焦炉3炉体由耐火砖和保温层构成，置于水平底座1上；水平底座1放置在实验室通风橱内，通过调节四角使水平底座1达到所需的高度并保证其水平；
27.2)在进行炼焦时手扶侧门把手25打开炉门24，将煤样盒23放入炉腔内，关上炉门24并合上门栓搭扣26；
28.3)当煤样热膨胀时，压板4将力和高温向上进行传递。由于选用了模具隔热板6可耐1000℃以上的高温，且不易变形。有效的避免了传感器在高温下不能工作的问题，减少采用冷却水套降温操作的繁琐。
29.4)初压力微调机构由v型块21、夹紧压头20、电动推杆19组成。微调机构在煤样盒23放入后开始调试，保证压板4能够严实的压在煤样品上；
30.5)初压力供给装置由升降接板11、调节旋钮12、立杆顶板14、剪式千斤顶15组成。初压力供给装置在大幅调节设备高低时和取出煤样时进行操作。由于初压力微调机构伸缩距离有限且缓慢，在提供初压力时先旋转调节旋钮12使剪式千斤顶15大幅度下降，当处于接近煤样时转为调节微调机构，缓慢压紧煤样且有一定压力。当炼焦结束后，为避免高温对
人造成伤害，调节剪式千斤顶安全且快捷。
31.基于小型侧位填充煤样及附加初压力检测煤膨胀压力装置的使用方法，包括如下步骤：
32.1)调节水平底座1，使水平底座1达到所需的高度并保证其水平；
33.2)打开炉门24，将煤样盒23放入炉腔内，关上24炉门并合上门栓搭扣26；
34.3)转动调节旋钮12使剪式千斤顶15大幅度下降，当处于接近煤样时调节微调机构，通过电动推杆19进行伸长并缓慢压紧煤样，且s
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型压力传感器8上有一定压力。此时将插在辅助拉伸杆16里面的固定铆钉18拔出，辅助拉伸杆16与支撑板17为滑动连接。
35.4)记录s
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型压力传感器8上的压力示数，然后将s
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型压力传感器8示数归零，并开始给加热电阻网5加热。
36.5)加热结束后得到一次数据结果。
37.6)加热结束后，将固定铆钉18插入辅助拉伸杆16侧面的小孔，辅助拉伸杆16将与支撑板17连接在一起。转动节旋钮12使剪式千斤顶15大幅度上升，让压板4脱离煤样盒23。
38.7)打开门栓搭扣26，手扶着侧门把手25打开炉门24，将煤样盒23取出。合上炉门24即完成一次炼焦实验。