專利名稱：測試固態(tài)物體加熱失重的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，尤其是一種適用于鋼鐵冶金 技術(shù)領(lǐng)域，對焦炭燃燒及固體礦石進(jìn)行加熱失重測試的裝置。
背景技術(shù)：
測量物體加熱失重的方法又名熱重法，是在一定的升溫速度或恒定溫度條件下測 量物質(zhì)質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種方法，它主要用來研究物質(zhì)熱解過程及機(jī)理、氧化還原反應(yīng) 及反應(yīng)動力學(xué)等，熱重分析儀的構(gòu)造是由精密天平及其加熱爐構(gòu)成，天平部分具有化學(xué)分 析天平的一股特性，還具有對質(zhì)量變化連續(xù)跟蹤及反應(yīng)快等特點(diǎn)，熱重分析儀一股有立式， 臥式兩種，其中根據(jù)天平放置不同，可分為上皿式即支撐式和下皿式即吊掛式。由于使用時 環(huán)境條件不同，如測試試樣的質(zhì)量、測試溫度、測試氣氛等，對使用過程中的結(jié)構(gòu)也有許多 不同特點(diǎn)，以達(dá)到在測試條件下得到較高的測試精度的目的。對于目前鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域， 測試礦石失重及固體燃料如焦炭、煤粉等燃料燃燒失重研究，測試裝置一股采用馬弗爐、吊 掛式熱重儀，其存在的問題主要有對改變測試環(huán)境條件的靈活性較差，吊掛式還存在著支 撐裝置蝕損大，測試溫度較低，測試誤差大等問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能提高加熱物體加熱溫度，從而減 少物體在加熱過程中產(chǎn)生測試誤差的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，包括坩堝，坩堝 支撐裝置，加熱裝置和稱重裝置，所述坩堝通過所述的坩堝支撐裝置支撐在所述的加熱裝置內(nèi)。進(jìn)一步的是，所述坩堝支撐裝置由試樣管、坩堝支架組成；所述試樣管為上部內(nèi)徑 小于下部內(nèi)徑的兩端開口的耐高溫抗氧化高鎂質(zhì)通管，所述坩堝支架為外徑小于所述試樣 管下部內(nèi)徑、大于該試樣管上部內(nèi)徑的耐火管；所述試樣管套在所述的坩堝支架上，所述坩 堝位于所述試樣管內(nèi)的所述的坩堝支架上。進(jìn)一步的是，所述坩堝支架耐火管底部設(shè)置有封板，在所述封板以上、末套入試樣 管之間的耐火管管壁上設(shè)置有至少一個送風(fēng)孔，由送風(fēng)管支架支撐的外部送風(fēng)管道穿入該 送風(fēng)孔中。上術(shù)方案的優(yōu)選方式是，在所述坩堝支架頂部設(shè)置有直徑等于或略小坩堝支架管 的微孔孔板，所述坩堝通過該微孔孔板支撐在坩堝支架管上。進(jìn)一步的是，所述稱重裝置由電子稱及其支撐架組成；所述坩堝通過所述的坩堝 支架支撐在所述的電子稱上。上術(shù)方案的優(yōu)選方式是，所述電子稱上設(shè)置有定位軸，所述坩堝支架耐火管底部 封板上相應(yīng)位置處設(shè)置有定位孔，所述的定位軸插入所述的定位孔中。進(jìn)一步的是，所述加熱裝置由耐火材料制成的爐體和均布在該爐體內(nèi)部的加熱管構(gòu)成；所述爐體縱向中部具有一個貫通該爐體上、下底面的通孔，所述坩堝由所述的坩堝支 撐裝置支撐在該通孔中。上術(shù)方案的優(yōu)選方式是，所述通孔為一個圓孔，在該圓孔內(nèi)壁上安裝有剛玉管；所 述的加熱體為由MoSr2制成的高溫加熱體。進(jìn)一步的是，所述爐體通孔的上部設(shè)置有蓋板，該蓋板上設(shè)置有活動通風(fēng)口。進(jìn)一步的是，所述加熱裝置外部設(shè)置有一個爐體支撐架。本實用新型的有益效果是通過將裝有試樣物體的坩堝用支撐在稱重裝置上的支 撐裝置支撐在加熱裝置中進(jìn)行加熱，保證了加熱的溫度始終處于設(shè)定的狀態(tài)、增加了試樣 反應(yīng)速度、收集反應(yīng)產(chǎn)生的小顆粒固態(tài)產(chǎn)物，從而減少了物體在加熱過程中產(chǎn)生測試誤差 的因素，將整個試樣裝置支撐在稱重裝置上，能夠隨時觀察物體在加熱過程中的變化情況， 進(jìn)一步的減小了加熱過程中的測試誤差；采用MoSr2制成的高溫加熱體、耐高溫抗氧化高 鎂質(zhì)的試樣管和耐火材料制成的坩堝支架，避免加熱時支撐裝置的氧化和蝕損，提高設(shè)置 測試溫度，更進(jìn)一步的提高了測試的準(zhǔn)確性；。

圖1為本實用新型測試固態(tài)物體熱重的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型測試固態(tài)物體熱重的裝置的I部視圖圖中標(biāo)記為坩堝1、試樣管2、坩堝支架3、爐體4、加熱管5、送風(fēng)孔6、送風(fēng)管支架 7、微孔孔板8、活動通風(fēng)口 9、電子稱10、定位軸11、電子稱支撐架12、剛玉管13、爐體支撐 架14。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，是本實用新型提供的一種測試固態(tài)物體熱重的裝置，它包括坩 堝1、坩堝支撐裝置、加熱裝置和稱重裝置，所述坩堝1通過所述的坩堝支撐裝置支撐在所 述的加熱裝置內(nèi)。坩堝1用于盛裝需要加熱的試樣物體；坩堝支撐裝置用于將坩堝支撐到 加熱裝置內(nèi)；加熱裝置用于加熱支撐到該裝置內(nèi)的需要測試的物體，并在整個測試過程中， 使物體始終處于預(yù)先設(shè)定加熱的溫度狀態(tài)中；稱重裝置用于測試加熱過程中物體重量的變 化。通過將坩堝及其盛裝的物體在加熱裝置中進(jìn)行加熱，并用稱重裝置對整個加熱過程中 物體的重量變化進(jìn)行連續(xù)測量，達(dá)到測試出物體在加熱過程中的失重情況的目的。采用所 述的測試固態(tài)物質(zhì)熱重的裝置，保證了加熱的溫度始終處于設(shè)定的狀態(tài)、增加了試樣反應(yīng) 速度，從而減少了物體在加熱過程中產(chǎn)生測試誤差的因素。所述的坩堝支撐裝置的結(jié)構(gòu)可以是一個由耐火材料制成的簡單的三支點(diǎn)支架，也 可以是一根由耐火材料制成的獨(dú)立管子，只要能將坩堝穩(wěn)定的支撐在加熱裝置中即可，但 是上述兩種結(jié)構(gòu)，不能控制加熱裝置內(nèi)的環(huán)境氣氛濃度，從而造成測試結(jié)果不準(zhǔn)確，本實用 新型所述的鉗鍋支撐裝置由試樣管2、鉗鍋支架3組成；所述試樣管2為上部內(nèi)徑小于下部 內(nèi)徑的兩端開口的耐高溫抗氧化高鎂質(zhì)通管，所述鉗鍋支架3為外徑小于所述試樣管2下 部內(nèi)徑、大于該試樣管2上部內(nèi)徑的耐火管；所述試樣管2套在所述的鉗鍋支架3上，所述 鉗鍋1位于所述試樣管2內(nèi)的所述的鉗鍋支架3上；所述鉗鍋支架3耐火管底部設(shè)置有封 板，在該鉗鍋支架3的所述封板以上、末套入試樣管2之間的耐火管管壁上設(shè)置有至少一個送風(fēng)孔6，由送風(fēng)管支架7支撐的外部送風(fēng)管道穿入該送風(fēng)孔6中；在所述鉗鍋支架3頂部 設(shè)置有直徑等于或略小鉗鍋支架耐火管的微孔孔板8，所述鉗鍋1通過該微孔孔板8支撐在 鉗鍋支架管上。采用所述的結(jié)構(gòu)使坩堝1及其內(nèi)部盛裝的物體處于相對可控的空間內(nèi)，同 時，根據(jù)不同物體的測試要求還可以通過加入氧氣或其它保護(hù)氣體改變加熱裝置內(nèi)物體燃 燒室即耐火試樣管中的環(huán)境氣氛濃度，提高試樣管底部試樣的反應(yīng)速度；另外耐高溫抗氧 化高鎂質(zhì)試樣管可以防止試樣管的氧化損失，測試溫度高，使測試的結(jié)果更加準(zhǔn)確。要保證能夠準(zhǔn)確的測量試樣物體燃燒過程中的失重情況，對物體燃燒過程中的重 量變化必須進(jìn)行測量，而且最好是能夠進(jìn)行連續(xù)測量。為了達(dá)到此目的，本實用新型在所述 的測試固體物質(zhì)熱重的裝置中設(shè)置了一個稱重裝置。所述的稱重裝置最簡單的結(jié)構(gòu)是直 接采用一把電子稱即可，隨時測出物體燃燒過程中物體的變化；但此種結(jié)構(gòu)如果將坩堝1 及其支撐裝置支撐到所述電子稱上將增加支撐裝置的高度，從而會增加電子稱的額定稱重 量，增加成本，如果不將坩堝1及其支撐裝置支撐到所述電子稱上，測量時必須取出坩堝， 無法保證連續(xù)測量的準(zhǔn)確性。為了使測量的誤差最小，本實用新型所述的稱重裝置由電子 稱10及其支架14組成；所述鉗鍋1通過所述的鉗鍋支架3支撐在所述的電子稱10上。采 用所述的結(jié)構(gòu)，可以選用較小額定稱重量的電子稱即可，本實用新型采用的是帶RS232接 口的電子秤，其最小精度為0. Olg,既降低了成本，又能保證連續(xù)稱重，從而保證了測量的準(zhǔn) 確性。為了將坩堝1及其支撐裝置穩(wěn)固的支撐到電子稱10上，所述電子稱10上設(shè)置有定 位軸11，所述鉗鍋支架3耐火管底部封板上相應(yīng)位置處設(shè)置有定位孔，所述的定位軸11插 入所述的定位孔中，這樣坩堝1及其支撐裝置便可以穩(wěn)固的支撐在電子稱10上，使測試物 體及支撐裝置位于電子稱測試平臺的中心，減少測試誤差)。所述的加熱裝置可以采用電加熱板，但這種結(jié)構(gòu)的加熱裝置，支撐困難、電阻絲易 損壞、加熱的溫度難滿足要求、使用不方便，本實用新型所述加熱裝置由耐火材料制成的爐 體4和均布在爐體4內(nèi)部的加熱體5構(gòu)成；所述爐體4縱向中部具有一個貫通該爐體上、下 底面的通孔，所述鉗鍋1由所述的鉗鍋支撐裝置支撐在該通孔中；所述通孔為了一個圓孔， 在該圓孔內(nèi)壁上安裝有剛玉管13 ；所述的加熱體5為由MoSr2制成的高溫加熱體。采用所述 結(jié)構(gòu)的加熱裝置，由MoSr2制成的高溫加熱體不容易損壞、加熱環(huán)境溫度能提高到1400°C， 同時支撐也較簡單；圓孔結(jié)構(gòu)正好與坩堝1的結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，也能適應(yīng)由試樣管2、坩堝支架 3的圓形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部安裝剛玉管，保證裝入或取出坩堝1及其支撐裝置和加熱過程中因耐火 材料等物質(zhì)變化而使非測試物體內(nèi)的其它物質(zhì)進(jìn)入坩堝1中或附著在坩堝支撐裝置上，從 而影響測試的準(zhǔn)確性。如前所述，要改變加熱物體的環(huán)境氣氛濃度，必須向試樣管2內(nèi)部輸入氧氣或保 護(hù)氣體，如果爐體4上的通孔不能封密則改變效果不容易保證，為了達(dá)到較好的效果，所述 爐體4通孔的上部設(shè)置有蓋板，該蓋板上設(shè)置有活動通風(fēng)口 9，從而可根據(jù)測試要求不同更 改不同通風(fēng)模式，如自然通風(fēng)上部通風(fēng)模式、加氧或保護(hù)氣體上部通風(fēng)模式、加氧或保護(hù)氣 體上部通風(fēng)關(guān)閉模式等，實現(xiàn)改變加熱物體環(huán)境氣氛濃度的目的。為了便于將坩堝1及其支撐裝置和稱重裝置方便的支撐到加熱裝置內(nèi)，同時也為 了便于安裝加熱裝置，所述加熱裝置外部設(shè)置有一個支撐架12。
權(quán)利要求測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，包括坩堝(1)，坩堝支撐裝置，加熱裝置和稱重裝置，其特征在于所述坩堝(1)通過所述的坩堝支撐裝置支撐在所述的加熱裝置內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，其特征在于所述坩堝支撐 裝置由試樣管(2)、坩堝支架(3)組成；所述試樣管(2)為上部內(nèi)徑小于下部內(nèi)徑的兩端開 口的耐高溫抗氧化高鎂質(zhì)通管，所述坩堝支架(3)為外徑小于所述試樣管(2)下部內(nèi)徑、大 于該試樣管(2)上部內(nèi)徑的耐火管；所述試樣管(2)套在所述的坩堝支架(3)上，所述坩堝 (1)位于所述試樣管(2)內(nèi)的所述的坩堝支架(3)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，其特征在于所述坩堝支架 (3)耐火管底部設(shè)置有封板，在所述封板以上、末套入試樣管(2)之間的耐火管管壁上設(shè)置 有至少一個送風(fēng)孔(6)，由送風(fēng)管支架(7)支撐的外部送風(fēng)管道穿入該送風(fēng)孔(6)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，其特征在于在所述坩堝支 架(3)頂部設(shè)置有直徑等于或略小坩堝支架耐火管的微孔孔板(8)，所述坩堝(1)通過該微 孔孔板(8)支撐在坩堝支架管上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，其特征在于所述稱重裝置 由電子稱(10)及其支架(14)組成；所述坩堝⑴通過所述的坩堝支架(3)支撐在所述的 電子稱(10)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，其特征在于所述電子稱 (10)上設(shè)置有定位軸(11)，所述坩堝支架(3)耐火管底部封板上相應(yīng)位置處設(shè)置有定位 孔，所述的定位軸(11)插入所述的定位孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，其特征在于所述加熱裝置 由耐火材料制成的爐體(4)和均布在爐體(4)內(nèi)部的加熱管(5)構(gòu)成；所述爐體(4)縱向 中部具有一個貫通該爐體上、下底面的通孔，所述坩堝(1)由所述的坩堝支撐裝置支撐在 該通孔中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，其特征在于所述通孔為一 個圓孔，在該圓孔內(nèi)壁上安裝有剛玉管(13)；所述的加熱體(5)為由MoSr2制成的高溫加熱 體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，其特征在于所述爐體(4) 通孔的上部設(shè)置有蓋板，該蓋板上設(shè)置有活動通風(fēng)口(9)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項所述的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，其特征在于 所述加熱裝置外部設(shè)置有一個支撐架(12)。
專利摘要本實用新型涉及一種測試固態(tài)物體加熱失量的裝置，尤其是一種適用于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，對焦炭燃燒及固體礦石進(jìn)行加熱失重測試的裝置。提供了一種減少物體在加熱過程中產(chǎn)生測試誤差的測試固態(tài)物體加熱失重的裝置。測試固態(tài)物體加熱失重的裝置，包括鉗鍋(1)，包括鉗鍋支撐裝置、加熱裝置和稱重裝置，所述鉗鍋(1)通過所述的鉗鍋支撐裝置支撐在所述的加熱裝置內(nèi)，所述鉗鍋支撐裝置的下部支撐在所述的稱重裝置上。
文檔編號G01N5/04GK201666861SQ20102012436
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者張義賢, 蔣勝, 饒家庭 申請人:攀鋼集團(tuán)鋼鐵釩鈦股份有限公司;攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司