专利名称：一种焦炭热性能测试反应罐的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于无机非金属材料在高温下与气体发生物理 或化学反应时的容器。
技术背景
对焦炭进行反应性及反应后强度测试时，GB/T4000《焦炭反应性及反 应后强度试验方法》在试验步骤中说明焦炭在110(TC与二氧化碳反应2 小时后，可以迅速将合金钢反应器从电炉中取出，放在支架上，继续通氮 气保护，使焦炭冷却。如此操作的目的是为了加快反应后焦炭试样的冷却， 以縮短整个试验过程所需时间，尽快报告试验数据。
试验中所用合金钢反应器加上反应器中装入的刚玉球重量约为6Kg，反 应后将反应器从电炉中取出时是在接近110(TC的高温状态下从电炉中取 出，反应器有一定的重量，反应器体积大，操作不方便，存在着非常大的 安全隐患
实用新型内容
本实用新型提供一种体积小巧，重量轻的反应罐，将反应罐从高温炉 内取出时，安全可靠，同时反应器成本大大降低。
所述目的是通过如下技术方案实现的
焦炭热性能测试反应罐包括反应器和用于对其进行加热的加热炉，所 述反应器和加热炉的底部都设有进气孔，进气孔内设有进气管，进气管的
3端头设置在反应器内；所述反应器由罐体、固定在罐体内的固定板、盖子 组成；所述固定板由底板和热电偶固定管组成，所述热电偶固定管呈垂直 方向固定在底板上，底板上设有气体分布孔；所述罐体内设置有用于放置 固定板的凸台，所述罐体顶端固定有盖子，所述盖子上设有排气孔和热电 偶插孔，盖子上还设有用于将罐体整体吊起的吊环。
在加热炉内所述反应器的下方设置有垫圈，所述垫圈中心设置有供进 气管通过的通孔。在加热炉的上方设置有炉盖，所述炉盖上设有供排气管 和热电偶通过的通孔。
将本实用新型应用于对焦炭进行反应性及反应后强度测试时，反应器 的重量大大减轻，体积小巧，试验过程中安全性大大增强；同时反应器加 工制作简单，成本大大降低，因此利于推广应用。
图1为现有技术中反应器的结构示意图2为现有技术中的加热炉的结构示意图3为现有技术中反应器与加热炉配合使用时的结构示意图4为本专利所述反应器内的固定板结构示意图5是本专利所述反应器盖子的结构示意图6是本专利所述反应器的结构示意图7是本专利所述加热炉内安装的垫圈的结构示意图8是本专利所述加热炉的结构示意图9是本专利中反应器与加热炉配合使用时的结构示意图。
其中，1—反应器罐体；ll一凸台；2—反应器内固定板；21—底板； 211—气体分布孔；22—热电偶固定管；3—反应器盖子；31—吊环；32_排气孔；33—热电偶插孔；34—螺丝孔；4—加热炉；41—进气孔；5—垫 圈；51—垫圈的通孔；6—炉盖；61—炉盖上的排气孔；62—炉盖上的热电 偶通孔；7—进气管；8—钢玉球；9一试样。
具体实施方式
以下结合附图详细阐述本实用新型优选的实施方式。
一种焦炭热性能测试反应罐，它包括反应器和加热炉，.下面依次介绍 反应器和加热炉的结构。
反应器的结构参照图6，它由罐体l、固定在罐体l内的固定板2、盖 子3组成，都用耐高温合金钢(如GH23或GH44)机加工制作；
参照图4，固定板2由底板21和热电偶固定管22组成，所述热电偶固 定管22呈垂直方向固定在底板21的中央，用于插入控温热电偶；底板21 上设有气体分布孔211，气体分布孔的作用在于使气体均匀通入反应罐内；
参照图5，反应器盖子3上设有用于反应后将反应器罐体整体取出的吊 环31，还设有将反应后气体排出的排气孔32和热电偶插孔33;为了将盖 子与反应器罐体1通过螺钉进行固定，还可以在盖子上设置螺丝孔34，当 然，也可以不在盖子上设置螺丝孔而采用其他固定方式同样可以实现本专 利所述目的。
参照图6，反应器的罐体l内设置有凸台11，凸台ll用于放置固定板 2，罐体底部与固定板之间留有合适空间，使通入的气体充满反应罐底部； 反应器罐体的总高度为装入试样的高度(200g焦炭约90mm高)+罐体内 底与固定板之间气体缓冲空间高度(约20mm) +试样与盖子之间反应后气体 分布空间高度(约20mm)，罐体高度能满足试验所需(如150mm)即可。在 反应器罐体底部设有进气孔，用于通过进气管将气体输入到罐体内。
加热炉4的结构参照图8，与现有加热炉的区别在于，在加热炉炉膛底 部正中心开一个小圆孔即进气孔41，能使进气管穿过即可；根据炉膛大�。�
5用高铝砖制作垫圈5，垫圈厚薄随意，垫圈正中心钻通孔51，垫圈放入炉 膛内，垫圈中心通孔51与炉膛底部中心进气孔41贯通。将反应器放置在 垫圈上，通过调节垫圈高度使反应器处于加热炉恒温区；在炉膛底部安装 固定一根通入气体的耐高温合金钢进气管7，使其与反应器底部的进气口正 好吻合，这样，进气管7即可将气体引入反应器内，在反应器移出时不需 同时移动进气管。根据加热炉炉口的大小用高铝砖制作炉盖6，炉盖6正中 心钻一个小孔作为热电偶通孔62，该孔需使刚玉质热电偶套管穿过，刚玉 质热电偶套管在炉内的一头封闭，并插在反应器的热电偶固定管内，通孔 大小及热电偶套管粗细合适即可；在炉盖上再钻一个孔作为排气孔61，该 孔用于插入刚玉质排气管，排气管在炉内的一头套在反应器的排气孔上， 使反应后气体排除，孔径大小及排气管粗细合适即可。
所述反应罐的使用过程如下-
1. 将反应器的固定板置于反应罐罐体中，按试验规定称取200g试样均 匀放入固定板上，盖上盖子，将镙帽拧紧；
2. 将装好试样的反应器置于加热炉内，使反应器底部的进气口 (凹槽) 与固定于加热炉上的通气管接口 (凸头)正好吻合；
3. 将刚玉质热电偶套管插入反应器中央的热电偶固定管；
4. 将用于排气的刚玉管插在反应器的排气孔；
5. 盖上加热炉盖子，使刚玉质热电偶套管及排气刚玉管穿过盖子；
6. 将测温热电偶插入热电偶套管中；
7. 对整套装置进行检查后，接通电源，开启温度控制柜；
8. 按试验规程进行试验，当温度达400'C时，通过加热炉上的进气管 通入氮气保护；当温度稳定在110(TC，切断氮气，改通二氧化碳；
9. 当二氧化碳与焦炭反应2小时后，切断电源，切断二氧化碳，并改 通氮气进行保护；10. 通入一定时间氮气，使反应罐内充满氮气后，关闭氮气；夹出测温 热电偶(带刚玉质热电偶套管一起)、排气刚玉管，打开加热炉盖子；
11. 戴上石棉手套，用工具吊出反应器罐体，放在支架上，然后继续通 氮气保护，使焦炭冷却。
12. 反应器冷却后倒出试样继续进行下步试验即可。
本实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围，本 领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本专利的精神实质，都 视为对本专利的等同替换，都在本专利的保护范围之内。
权利要求1.一种焦炭热性能测试反应罐，它包括反应器和加热炉，所述反应器放置在加热炉内进行加热，其特征在于所述反应器和加热炉的底部都设有进气孔，进气孔内设有进气管，进气管的端头设置在反应器内；所述反应器由罐体、固定在罐体内的固定板、盖子组成；所述固定板由底板和热电偶固定管组成，所述热电偶固定管呈垂直方向固定在底板上，底板上设有气体分布孔；所述罐体内设置有用于放置固定板的凸台，所述罐体顶端固定有盖子；所述盖子上设有排气孔和热电偶插孔。
2. 根据权利要求2所述的焦炭热性能测试反应罐，其特征在于所述反 应器盖子上设有吊环。
3. 根据权利要求1或2所述的焦炭热性能测试反应罐，其特征在于在 加热炉内所述反应器的下方设置有垫圈，所述垫圈中心设置有供进气管通 过的通孔。.
4. 根据权利要求1或2所述的焦炭热性能测试反应罐，其特征在于所 述加热炉的上方设置有炉盖，所述炉盖上设有供排气管和热电偶通过的通 孔。
5. 根据权利要求3所述的焦炭热性能测试反应罐，其特征在于所述加 热炉的上方设置有炉盖，所述炉盖上设有供排气管和热电偶通过的通孔。
专利摘要本实用新型涉及一种应用于无机非金属材料在高温下与气体发生物理或化学反应时的容器。一种焦炭热性能测试反应罐，包括反应器和用于对其进行加热的加热炉，所述反应器和加热炉的底部都设有进气孔，进气孔内设有进气管，进气管的端头设置在反应器内；所述反应器由罐体、固定在罐体内的固定板、盖子组成；所述固定板由底板和热电偶固定管组成，所述热电偶固定管呈垂直方向固定在底板上，底板上设有气体分布孔；所述罐体内设置有用于放置固定板的凸台，所述罐体顶端固定有盖子，所述盖子上设有排气孔和热电偶插孔，还设有用于将反应器罐体整体吊起的吊环。本实用新型体积小巧，重量轻，制作简单，成本低，利于推广应用。
文档编号G01N25/48GK201425584SQ200920086758
公开日2010年3月17日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者冀汉巍, 刘尚超, 宋子逵, 张前香, 张雪红, 薛改凤, 鹏 陈, 茹 项, 鲍俊芳 申请人:武汉钢铁(集团)公司
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