專利名稱：一種高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及流化床取樣裝置，尤其是指一種直接用粉礦進(jìn)行冶煉的熔融還原煉鐵中的高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置。
背景技術(shù)：
粉礦流化床還原試驗(yàn)過(guò)程中，由于高溫氣、固反應(yīng)的特征，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，流化床實(shí)驗(yàn)裝置為一正壓體系，需要高溫流化床系統(tǒng)密封性能很好，才能防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的高溫煤氣泄漏?，F(xiàn)有的高溫流化床實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在流化床爐體加熱前裝入粉礦原料，加料后，密封高溫流化床實(shí)驗(yàn)設(shè)備，再開始加熱流化床實(shí)驗(yàn)設(shè)備到目標(biāo)反應(yīng)溫度。在裝入粉礦原料后，只有等到反應(yīng)完成、將還原后的反應(yīng)物冷卻后，才可以打開流化床反應(yīng)爐體，取出固體樣品進(jìn)行分析研究，即每爐實(shí)驗(yàn)只能獲得一個(gè)固體樣品。所以，現(xiàn)行的高溫流化床實(shí)驗(yàn)裝置存在實(shí)驗(yàn)效率低、成本高的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種高溫實(shí)驗(yàn)流化床過(guò)程固體取樣槍，實(shí)現(xiàn)高溫流化床實(shí)驗(yàn)過(guò)程中在線固體取樣，其克服了傳統(tǒng)高溫流化床只有在反應(yīng)完成后、固體反應(yīng)物完全冷卻后才能獲得固體分析樣品的缺點(diǎn)，提高了高溫流化床實(shí)驗(yàn)效率，降低了實(shí)驗(yàn)成本。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置，所述高溫流化床包含裝有粉鐵礦原料的流化床儲(chǔ)料倉(cāng)，安裝在流化床儲(chǔ)料倉(cāng)出料口的下料閥門，與下料閥門連通的流化床爐體，高溫流化床還原后的固體反應(yīng)物堆積于流化床爐體的下部，其特征在于所述固體取樣裝置安裝于所述流化床爐體的下部，其由取樣通道，與取樣通道連接的冷卻倉(cāng)以及插入于冷卻倉(cāng)與取樣通道內(nèi)的取樣槍組成；所述取樣通道為圓管，其一端與流化床爐體的下部連通，圓管內(nèi)置有一個(gè)球閥；所述冷卻倉(cāng)的一端與所述取樣通道的另一端連通，冷卻倉(cāng)的另一端為通外端，冷卻倉(cāng)設(shè)有一個(gè)氮?dú)廨斎攵思耙粋€(gè)氮?dú)廨敵龆?，氮?dú)廨斎攵送ㄟ^(guò)氮?dú)忾y門連接氮?dú)庠?；所述取樣槍從冷卻倉(cāng)的通外端插入于冷卻倉(cāng)與取樣通道內(nèi)，取樣槍由外套管及置于外套管內(nèi)的內(nèi)管組成，外套管與內(nèi)管之間有間隙；一個(gè)內(nèi)管手柄穿過(guò)外套管上設(shè)置的手柄槽固定于內(nèi)管近末端的位置上，所述手柄槽是由沿著外套管縱向的一個(gè)長(zhǎng)槽以及長(zhǎng)槽兩端分別向與長(zhǎng)槽垂直方向延伸的內(nèi)短槽及外短槽；所述內(nèi)管的前端部開有半圓柱型取樣槽口，內(nèi)管手柄處在外短槽時(shí)所述取樣槽口接觸堆積于流化床爐體下部的固體反應(yīng)物。所述外套管的末端部固定一個(gè)外套管手柄。所述內(nèi)管內(nèi)徑至少是所述粉鐵礦原料中的最大粉鐵礦粒度直徑的2倍。所述取樣槽口寬度至少是粉鐵礦原料中的最大粉鐵礦粒度直徑的1. 5倍，長(zhǎng)度至少是所述最大粉鐵礦粒度直徑的2倍；所述冷卻倉(cāng)的長(zhǎng)度大于所述取樣槽口的長(zhǎng)度。所述流化床為鼓泡流化床或循環(huán)流化床。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型的高溫實(shí)驗(yàn)流化床過(guò)程固體取樣裝置，通過(guò)在流化床中設(shè)置取樣通道，與取樣通道連接的冷卻倉(cāng)以及插入冷卻倉(cāng)與取樣通道內(nèi)的取樣槍，實(shí)現(xiàn)高溫流化床實(shí)驗(yàn)過(guò)程中在線固體取樣，在高溫實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，雙層套筒取樣槍可以在防止煤氣泄漏的情況下，有效地將流化床中的固體樣品取出，通過(guò)冷卻倉(cāng)的設(shè)置，則有效的防止了取樣后固體樣品在空氣中的再氧化。本裝置與傳統(tǒng)的間歇高溫流化床實(shí)驗(yàn)相比，在一次加料過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)多次固體取樣(每爐實(shí)驗(yàn)，可以取得2 10個(gè)固體分析樣品)，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率和降低實(shí)驗(yàn)成本。為進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為帶有本實(shí)用新型的固體取樣裝置的的高溫流化床的示意圖；圖2為本實(shí)用新型的固體取樣裝置中取樣槍的外套柄槽示意圖；圖3為本實(shí)用新型的高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例的附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。高溫流化床的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包含裝有粉鐵礦原料1的流化床儲(chǔ)料倉(cāng)2，安裝在流化床儲(chǔ)料倉(cāng)2出料口的下料閥門3，與下料閥門3連通的流化床爐體4，高溫流化床還原后的固體反應(yīng)物5堆積于流化床爐體4的下部。本實(shí)用新型的高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置(以下簡(jiǎn)稱固體取樣裝置)參見圖1 與圖3，固體取樣裝置安裝于流化床爐體4的下部(堆積固體反應(yīng)物5的位置)，其由取樣通道6，與取樣通道6連接的冷卻倉(cāng)8以及插入于冷卻倉(cāng)8與取樣通道6內(nèi)的取樣槍9組成。所述取樣通道6為圓管，其一端與流化床爐體4的下部連通，圓管內(nèi)置有一個(gè)球閥 7。所述冷卻倉(cāng)8的一端與所述取樣通道6的另一端連通，冷卻倉(cāng)8的另一端為通外端，冷卻倉(cāng)8設(shè)有一個(gè)氮?dú)廨斎攵?1及一個(gè)氮?dú)廨敵龆?2，氮?dú)廨斎攵?1通過(guò)氮?dú)忾y門 83連接氮?dú)庠?。所述取樣?從冷卻倉(cāng)8的通外端插入于冷卻倉(cāng)8與取樣通道6內(nèi)，取樣槍9由外套管92及置于外套管92內(nèi)的內(nèi)管91組成，外套管92與內(nèi)管91之間有一定間隙，使內(nèi)管91在外套管92內(nèi)能自由伸縮；為方便提攜取樣槍，在外套管92的末端部固定一個(gè)外套管手柄93 ；如圖3所示，一個(gè)內(nèi)管手柄94穿過(guò)外套管92上設(shè)置的一個(gè)手柄槽921固定于內(nèi)管91近末端的位置上，如圖所示，該手柄槽921是由沿著外套管92縱向的一個(gè)長(zhǎng)槽b以及長(zhǎng)槽b兩端分別向與長(zhǎng)槽b垂直方向延伸的內(nèi)短槽a (離內(nèi)管91末端近的一個(gè)槽)及外
4短槽c (離內(nèi)管91末端遠(yuǎn)的一個(gè)槽)，內(nèi)管手柄94可以在該手柄槽921內(nèi)滑動(dòng)，內(nèi)管91隨著內(nèi)管手柄94在手柄槽921內(nèi)滑動(dòng)的位置于外套管92內(nèi)進(jìn)行伸縮動(dòng)作。例，當(dāng)內(nèi)管手柄 94停留在內(nèi)短槽a內(nèi)時(shí)，內(nèi)管91縮在外套管92內(nèi)，此時(shí)內(nèi)管91與外套管92通過(guò)內(nèi)管手柄94彼此咬合固定；當(dāng)內(nèi)管手柄94從內(nèi)短槽a滑向長(zhǎng)槽b時(shí)，內(nèi)管91隨之伸出外套管92 外，當(dāng)內(nèi)管手柄94從長(zhǎng)槽b滑向外短槽c時(shí)內(nèi)管91隨之伸出最長(zhǎng)，此時(shí)內(nèi)管91與外套管 92也是通過(guò)內(nèi)管手柄94彼此咬合固定。所述內(nèi)管91的前端部95開有半圓柱型取樣槽口 951，當(dāng)內(nèi)管手柄94處在外短槽c時(shí)，所述取樣槽口 951接觸堆積于流化床爐體4下部的固體反應(yīng)物5。取樣時(shí)，取樣通道6內(nèi)的球閥7打開，推動(dòng)內(nèi)管手柄94到外短槽c內(nèi)，將取樣槍內(nèi)管91的前端部95從外套管92中伸出，使取樣槽口 951接觸堆積于流化床爐體4下部的固體反應(yīng)物5，手工旋轉(zhuǎn)取樣槍9 一周，取樣槍槽口 951內(nèi)獲得固體反應(yīng)物5樣品，拔回內(nèi)管手柄94到原位的內(nèi)短槽a內(nèi)，內(nèi)管91的前端部取樣槽口 951縮進(jìn)外套管92內(nèi)，此時(shí)關(guān)閉球閥7 (不取樣的時(shí)候，防止高溫流化床反應(yīng)器中的煤氣通過(guò)取樣通道外泄)，此時(shí)取樣槍9 的取樣槽口 951置于冷卻倉(cāng)8的位置(冷卻倉(cāng)8的中心距離球閥約30cm)，加大冷卻氮?dú)忾y門83，待取樣槽口 951內(nèi)的固體反應(yīng)物5樣品冷卻到常溫，拔出取樣槍9，收集冷卻后的固體反應(yīng)物5樣品，即完成固體過(guò)程取樣。上述內(nèi)管91內(nèi)徑至少是粉鐵礦原料1中的最大粉鐵礦粒度直徑的2倍；內(nèi)管91的取樣槽口 951寬度至少是粉鐵礦原料1中的最大粉鐵礦粒度直徑的1. 5 倍，長(zhǎng)度至少是所述最大粉鐵礦粒度直徑的2倍；所述冷卻倉(cāng)8的長(zhǎng)度大于取樣槽口 951的長(zhǎng)度；所述流化床為鼓泡流化床或循環(huán)流化床。操作時(shí)，< IOmm粒度的粉鐵礦原料1在流化床儲(chǔ)料倉(cāng)2中，當(dāng)流化床爐體4加熱到目標(biāo)反應(yīng)溫度650-1100°C )，打開下料閥門3，粉鐵礦原料1裝入流化床爐體4中，關(guān)閉下料閥門3，粉鐵礦原料1發(fā)生還原反應(yīng)，生成還原度為20-95%的固體反應(yīng)物5。反應(yīng)過(guò)程中，固定取樣槍9插入于冷卻倉(cāng)8與取樣通道6內(nèi)，打開球閥7，打開冷卻氮?dú)忾y83，將取樣槍內(nèi)管91從外套管92中推出，進(jìn)行如上所述的取樣，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每爐實(shí)驗(yàn)取樣2 10次，直到反應(yīng)完全結(jié)束。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的目的，而并非用作對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置，所述高溫流化床包含裝有粉鐵礦原料(1)的流化床儲(chǔ)料倉(cāng)O)，安裝在流化床儲(chǔ)料倉(cāng)O)出料口的下料閥門(3)，與下料閥門( 連通的流化床爐體G)，高溫流化床還原后的固體反應(yīng)物(5)堆積于流化床爐體的下部，其特征在于所述固體取樣裝置安裝于所述流化床爐體(4)的下部，其由取樣通道(6)，與取樣通道(6)連接的冷卻倉(cāng)(8)以及插入于冷卻倉(cāng)( 與取樣通道(6)內(nèi)的取樣槍(9)組成； 所述取樣通道(6)為圓管，其一端與流化床爐體(4)的下部連通，圓管內(nèi)置有一個(gè)球閥(7)；所述冷卻倉(cāng)(8)的一端與所述取樣通道(6)的另一端連通，冷卻倉(cāng)(8)的另一端為通外端，冷卻倉(cāng)(8)設(shè)有一個(gè)氮?dú)廨斎攵?81)及一個(gè)氮?dú)廨敵龆?82)，氮?dú)廨斎攵?81)通過(guò)氮?dú)忾y門(8 連接氮?dú)庠?；所述取樣?9)從冷卻倉(cāng)(8)的通外端插入于冷卻倉(cāng)(8)與取樣通道(6)內(nèi)，取樣槍 (9)由外套管(92)及置于外套管(92)內(nèi)的內(nèi)管(91)組成，外套管(92)與內(nèi)管(91)之間有間隙；一個(gè)內(nèi)管手柄(94)穿過(guò)外套管(92)上設(shè)置的手柄槽(921)固定于內(nèi)管(91)近末端的位置上，所述手柄槽(921)是由沿著外套管(9 縱向的一個(gè)長(zhǎng)槽(b)以及長(zhǎng)槽(b) 兩端分別向與長(zhǎng)槽(b)垂直方向延伸的內(nèi)短槽(a)及外短槽(c)；所述內(nèi)管(91)的前端部 (95)開有半圓柱型取樣槽口(951)，內(nèi)管手柄(94)處在外短槽(c)時(shí)所述取樣槽口(951) 接觸堆積于流化床爐體(4)下部的固體反應(yīng)物(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置，其特征在于 所述外套管(9 的末端部固定一個(gè)外套管手柄(93)。
3.如權(quán)利要求1所述的高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置，其特征在于所述內(nèi)管(91)內(nèi)徑至少是所述粉鐵礦原料(1)中的最大粉鐵礦粒度直徑的2倍。
4.如權(quán)利要求1所述的高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置，其特征在于所述取樣槽口(951)寬度至少是粉鐵礦原料(1)中的最大粉鐵礦粒度直徑的1.5倍， 長(zhǎng)度至少是所述最大粉鐵礦粒度直徑的2倍。
5.如權(quán)利要求1所述的高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置，其特征在于 所述冷卻倉(cāng)(8)的長(zhǎng)度大于所述取樣槽口(951)的長(zhǎng)度。
6.如權(quán)利要求1所述的高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置，其特征在于 所述流化床為鼓泡流化床或循環(huán)流化床。
專利摘要一種高溫流化床過(guò)程固體取樣裝置，涉及流化床取樣裝置，解決現(xiàn)有取樣裝置實(shí)驗(yàn)效率低、成本高的問(wèn)題，本實(shí)用新型的固體取樣裝置設(shè)置在流化床爐體的下部，其包含與流化床爐體下部連通的取樣通道，與取樣通道連接的冷卻倉(cāng)以及插入冷卻倉(cāng)與取樣通道內(nèi)的取樣槍。本裝置能實(shí)現(xiàn)高溫流化床實(shí)驗(yàn)過(guò)程中在線固體取樣，在高溫實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，雙層套筒取樣槍可以在防止煤氣泄漏的情況下，有效地將流化床中的固體樣品取出，通過(guò)冷卻倉(cāng)的設(shè)置，則有效的防止了取樣后固體樣品在空氣中的再氧化。本裝置與傳統(tǒng)的間歇高溫流化床實(shí)驗(yàn)相比，在一次加料過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)多次固體取樣，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率和降低實(shí)驗(yàn)成本。
文檔編號(hào)G01N1/42GK202177522SQ20112025593
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者范建峰 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司