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专利名称：一种炭素材料与空气反应性的测量装置的制作方法
技术领域：
一种炭素材料与空气反应性的测量装置技术领域[0001]本发明涉及材料与气体反应性测量装置，特别是炭素材料与空气反应性的测量装置。
背景技术：
[0002]在电解铝行业中，使用炭阳极、炭阴极、石墨阴极作为原料或耗材，电极的残极 率、脱落度、反应损失比的大小影响电解过程的质量及效率，所以残极率、脱落度、反应损 失比是电解过程重要的物理量，炭电极或石墨电极生产企业检测其产品与空气的反应性 参数用于改善生产工艺、质量控制或改变电解参数。中国铝用炭块空气反应性测定的标准 是YST63. 11-2006铝用炭素材料检测方法第11部分空气反应性的测定质量损失法，用 重复性和再现性表示检测结果的精度。以此标准为依据的设备生产厂商主要有瑞士 R&D Carbon公司，其加热炉均采用传统的陶瓷纤维内嵌加热丝的结构，在加热丝与试验样件之 间用耐热钢做成的炉膛内胆，这种结构存在加热慢、加热不均匀、加热丝与金属内胆易短路 和加热丝易受腐蚀、加热丝腐蚀或断裂后需要更换整个炉芯等缺点；另外，放样采用手动方 式，将试样放到试样顶杆上后，手动提升放样杆至炉内。这样，因操作者不同会造成放样时 间的差异，对试验精度及重复性会产生影响。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种提高测试精度及操作方便的炭素材料与空气反应性的 测量装置，以解决上述技术的不足。本发明能改善加热炉质量，提高测量精度，更好的为 生产服务，其结构简单，成本低。本发明炭素材料与空气反应性的测量装置的特征是包括 设备壳体部件、装在其上的加热炉部件、提升部件和振打部件，加热炉部件位于提升部件的 上方，提升部件位于振打部件的上方。加热炉部件包括一体式陶瓷加热装置和加热炉保温 层，一体式陶瓷加热装置安装在加热炉保温层内，加热装置和保温层的底端开通，加热炉部 件的底端安放在提升部件的托架上。提升部件包括直线导轨、丝杠螺母、滑块、托架、丝杠和 传动装置；位于直线导轨上的滑块的一侧与托架连接，滑块另一侧固装有丝杠螺母；丝杠 二端装在固定在直线导轨上的轴承座上，丝杠穿过丝杠螺母，丝杠的一端与传动装置相连。 传动装置包括步进电机、丝杠同步轮、皮带、电机同步轮，装在丝杠一端的丝杠同步轮经皮 带与装在步进电机轴端的电机同步轮相连。一体式陶瓷加热装置包括加热丝和陶瓷内胆， 所述的陶瓷内胆为筒形件，在内胆外表面上具有螺旋环槽，加热丝环绕在所述的螺旋环槽 中。该一体式陶瓷加热装置为我公司研制的，具有加热快、加热均匀的优点；还具有整体式 结构、安装更换方便、加热丝不易受到腐蚀，加热丝与内胆不易短路和加热丝不易受腐蚀等 优点。放样方式改为试样杆不动，需要放样时只需点动提升按钮将加热炉提起，提升机构采 用运行稳定的步进电机驱动丝杠滑轨机构，其运行平稳、运行速度可自由调节，不会因操作 者不同而造成放样时间的差异，提高测量精度，减少操作者的劳动强度。设备外壳材料采用 优质条纹不锈钢制成，美观大方、经济适用。[0004]综上所述，本发明能改善加热炉的质量和能提高测试精度及操作方便，其结构简单，成本低。

图1是设备外形图。图2是加热炉及试件安放图。图3是提升部件的结构图。图4是一体式陶瓷加热装置图。图号名称对照表I设备壳体部件2加热炉部件3提升部件4振打部件5预热器6—体式陶瓷加热装置7热电偶8试样9加热炉保温层10试样顶杆11料盘12直线导轨13丝杠13A轴承座14刹车步进电机15滑块15A丝杠螺母16托架17电机同步轮18皮带19丝杠同步轮20机架21内胆22加热丝
具体实施方式
如图1，本装置包括装在设备壳体部件I上的加热炉部件2、提升部件3和振打部件4，加热炉部件2位于提升部件3的上方，提升部件位于振打部件4的上方。其中设备壳体部件I是骨架结构，加热炉部件2是设备的试验测试核心，提升部件3用于加热炉部件2的升降，振打部件4为试样顶杆10提供振动力。如图2，加热炉部件2包括一体式陶瓷加热装置6和保温层9，一体式陶瓷加热装置6安装在加热炉保温层9内，加热装置和保温层9的底端开通，加热炉的底端安放在提升部件3的托架16上。使用时，气体通过预热进气管5进入炉腔内，试样顶杆10下端与振打部分4(现有技术，未不出)连接，振打部分4延伸出的气缸顶杆打在试样顶杆10上,从而实现对试样8的振打。如图3，提升部件3用于加热炉部件2的升降，包括直线导轨12、滑块15、托架16、丝杠13、丝杠螺母15A、传动装置；位于直线导轨12上的滑块15的一侧与托架16连接，滑块15另一侧还装有丝杠螺母15A ;丝杠13 二端装在固定在直线导轨12上的轴承座13A上，丝杠13穿过丝杠螺母15A，丝杠13的一端与传动装置相连，由传动装置驱动托架16升降。传动装置包括步进电机14、丝杠同步轮19、皮带18、电机同步轮17，装在丝杠13 —端的丝杠同步轮19经皮带18与装在步进电机14轴端的电机同步轮17相连,从而实现丝杠13的回转运动带动托架16及加热炉部件2的上升下降；丝杠13的旋转动力由步进电机14提供，本实施例中，直线导轨12，步进电机14均固定在机架20上。如图4，一体式陶瓷加热装置6包括加热丝22和陶瓷内胆21，所述的陶瓷内胆21为筒形件，在内胆21外表面上具有螺旋环槽，加热丝22环绕在所述的螺旋环槽中。本发明的使用方法是给设备通电加热，当温度加热至550°C时，将加热炉部件2向上提升，将试样8放在试样顶杆10上，将加热炉部件2降至原始位置，恒温30分钟后，从预热器5的气管接口通入空气，空气经高温预热后进入炉膛与试样8发生化学反应，在通气的同时，由振打部件4提供的动力以每分钟I次的频率击打试样顶杆10，振落的试验灰尘 落在试样盘11上，放样后温度按要求的降温曲线降温，10小时后，停止通气和振打，停止加 热；加热炉自然冷却，当温度小于等于300°C时取出试样8称重计算。本装置的优点是一、 加热炉部分采用了一体式加热装置，该装置加热丝22与内胆21腔体之间距离�。山鑫� 5_，显著提高了热量辐射效率，热量通过陶瓷辐射产生热量，使炉膛内温度更加均匀，解决 了现有技术产品存在的加热慢、加热不均匀的问题；本产品发热器件与炉膛为一体式，方便 安装、拆卸；加热丝22与内胆21腔体之间由陶瓷隔开，防止加热丝受到腐蚀、加热丝与金 属内胆短路和加热丝易受腐蚀等缺点，经济耐用。二、加热炉的提升方式现有技术的装置 是加热炉部件固定在机架上，用手动将振打部分和试样顶杆提升至加热炉内，本发明技术 方案是振打部件4和试样顶杆10固定不动，放样时将加热炉提升，提升部件3采用运行稳 定的步进电机驱动丝杠、滑轨机构，运行平稳、运行速度可自由调节，减少操作者的劳动强 度，也可减小放样过程时间误差，提高试验重复性。三.外观部分外壳部分采用优质条纹 不锈钢加工制成，整体布局合理、美观。
权利要求1.一种炭素材料与空气反应性的测量装置，其特征是包括设备壳体部件(I)、装在其上的加热炉部件(2)、提升部件(3)和振打部件(4)，所述的加热炉部件位于提升部件的上方，提升部件位于振打部件的上方。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征是所述的加热炉部件(2)包括一体式陶瓷加热装置(6)和加热炉保温层(9)，所述的一体式陶瓷加热装置安装在加热炉保温层内，力口热装置和保温层的底端开通，加热炉部件的底端安放在提升部件(3)的托架(16)上。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征是所述的提升部件(3)包括直线导轨(12)、丝杠螺母(15A)、滑块(15)、托架(16)、丝杠(13)和传动装置；位于直线导轨上的滑块的一侧与托架连接，滑块另一侧固装有丝杠螺母；丝杠二端装在固定在直线导轨上的轴承座上，丝杠穿过丝杠螺母，丝杠的一端与传动装置相连。
4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征是所述的传动装置包括步进电机(14)、丝杠同步轮(19 )、皮带(18 )、电机同步轮(17 )，装在丝杠(13 ) —端的丝杠同步轮经皮带与装在步进电机轴端的电机同步轮相连。
5.根据权利要求2所述的测量装置，其特征是所述的一体式陶瓷加热装置(6)包括加热丝(22)和陶瓷内胆(21)，所述的陶瓷内胆为筒形件，在内胆外表面上具有螺旋环槽，力口热丝环绕在所述的螺旋环槽中。
专利摘要一种炭素材料与空气反应性的测量装置，其特征是包括设备壳体部件(1)、装在其上的加热炉部件(2)、提升部件(3)和振打部件(4)，加热炉部件位于提升部件的上方，提升部件位于振打部件的上方。提升部件(3)包括直线导轨(12)、丝杠螺母(15A)、滑块(15)、托架(16)、丝杠(13)和传动装置；位于直线导轨上的滑块的一侧与托架连接，滑块另一侧固装有丝杠螺母；丝杠二端装在固定在直线导轨上的轴承座上，丝杠穿过丝杠螺母，丝杠的一端与传动装置相连。本实用新型能改善加热炉的质量和能提高测试精度及操作方便。
文档编号G01N5/00GK202837132SQ20122022964
公开日2013年3月27日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者辛瑞峰, 孙璞, 冯绍杰, 陈洪, 韩超光, 于明超, 曹功武 申请人:北京英斯派克科技有限公司