本實用新型涉及一種合金氣液相平衡設備，屬于有色冶金設備技術領域。
背景技術：
目前測定氣液相平衡主要應用在化工界，且方法多樣，技術非常成熟和完善。冶金工業(yè)中氣液相平衡的測定方法主要是真空蒸餾法，方法單一。且真空蒸餾法嚴格意義上講并不是氣液相平衡，在真空蒸餾中氣相成分冷卻在冷凝盤上，導致液相成分變化很大，所以真空蒸餾法打破了平衡，實驗值和理論計算值誤差很大。且真空蒸餾法冷卻時間較長，也會導致氣液相成分變化。另外真空蒸餾法測定合金氣液相平衡中盛放合金的坩堝是直筒型，在合金質量一樣的情況下，蒸發(fā)面積較小，因此合金達到氣液相平衡所需要的時間較長。合金的氣液相平衡測定在冶金工業(yè)研究中十分重要，目前氣液相平衡的計算已經非常成熟，但是相對應的實驗測定卻很不完善，測定出來的結果誤差也非常大。因此設計并制造符合合金氣液相平衡理論的相關設備非常重要。
技術實現要素：
針對上述現有技術存在的問題及不足，本實用新型提供一種合金氣液相平衡設備。合金在半錐形坩堝中受到發(fā)熱體提供的熱量變成液相，由于合金中各成分的飽和蒸氣壓在同一溫度下大小不一，因此飽和蒸氣壓大的成分從液相中揮發(fā)出來變成氣相，氣相成分在冷凝盤上冷卻成固態(tài)的同時旋轉刮刀使之脫離冷凝盤并重新回到液相中去，如此則可以保證液相成分基本不變化。待到合金氣液相達到平衡時通過氣相成分收集口和外接的真空閥以及氣相收集裝置配合收集一小部分氣相用于檢測分析，然后關閉真空閥，通過液態(tài)氮氣進口通入液態(tài)氮氣，使液相和殘余的氣相成分瞬間冷卻，避免了逐漸冷卻造成的兩相成分變化。如此則可實現合金的氣液相平衡的測定。本實用新型通過以下技術方案實現。
一種合金氣液相平衡設備，包括密封蓋1、氣相冷凝盤2、冷凝物旋轉刮3、爐體4、氣相成分收集口5、半錐形坩堝6、發(fā)熱體7、電極8、熱電偶插口9、抽真空口10和液態(tài)氮氣進口11，爐體4上下頂端及底端端面設有密封蓋1，頂端密封蓋1下表面設有氣相冷凝盤2，氣相冷凝盤2下表面設有冷凝物旋轉刮3，冷凝物旋轉刮3與帶動冷凝物旋轉刮3轉動的旋轉機構連接，爐體4內部下部設有半錐形坩堝6，半錐形坩堝6下部設有電極8，半錐形坩堝6外圍同心設有發(fā)熱體7，底端密封蓋1端面上分別設有熱電偶插口9、抽真空口10和液態(tài)氮氣進口11，爐體4上部設有氣相成分收集口5。
所述密封蓋1與爐體4上下連接處設有橡膠密封圈。
所述氣相成分收集口5上設有真空閥。
本實用新型的優(yōu)點和積極效果為：
（1）采用旋轉刮刀可以使冷卻之后的氣相成分重新回到液相中去，保證了液相成分不會變化。
（2）在爐體上部分設置氣相取樣口，該取樣口外部設有真空閥和小型氣相取樣裝置，取樣時，只取很小一部分，避免氣相取樣太多，打破氣液相平衡。
（3）采用半錐形坩堝，在合金質量相同的情況下，揮發(fā)面最大，達到平衡所需要的時間大大縮短。
（4）設備底部設有液態(tài)氮氣進口，當氣液相達到平衡時，并且氣相取樣完成后通入液態(tài)氮氣，使液相和殘余氣相瞬間冷卻，避免了自然冷卻導致的平衡時的氣相和液相成分發(fā)生變化。
附圖說明
圖1是本實用新型結構示意圖。
圖中：1-密封蓋，2-氣相冷凝盤，3-冷凝物旋轉刮，4-爐體，5-氣相成分收集口，6-半錐形坩堝，7-發(fā)熱體，8-電極，9-熱電偶插口，10-抽真空口，11-液態(tài)氮氣進口。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式，對本實用新型作進一步說明。
實施例1
如圖1所示，該合金氣液相平衡設備，包括密封蓋1、氣相冷凝盤2、冷凝物旋轉刮3、爐體4、氣相成分收集口5、半錐形坩堝6、發(fā)熱體7、電極8、熱電偶插口9、抽真空口10和液態(tài)氮氣進口11，爐體4上下頂端及底端端面設有密封蓋1，頂端密封蓋1下表面設有氣相冷凝盤2，氣相冷凝盤2下表面設有冷凝物旋轉刮3，冷凝物旋轉刮3與帶動冷凝物旋轉刮3轉動的旋轉機構連接，爐體4內部下部設有半錐形坩堝6，半錐形坩堝6下部設有電極8，半錐形坩堝6外圍同心設有發(fā)熱體7，底端密封蓋1端面上分別設有熱電偶插口9、抽真空口10和液態(tài)氮氣進口11，爐體4上部設有氣相成分收集口5。
該合金氣液相平衡設備的工作原理為：
工作時，首先把配制好的合金放入半錐形坩堝6，蓋好密封蓋1并關掉氣相收集口5外面安裝的真空閥保證設備整體密封不透氣。然后通過抽真空口10把設備內部抽到指定真空度。此時給電極8通電，電流由電極8流經發(fā)熱體7整體形成回路產生熱量使設備內部溫度升到指定溫度。為了解決真空蒸餾法測定氣液相平衡中所存在的氣相冷卻之后無法回到液相中和采用逐漸冷卻導致氣液兩相成分變化以及達到平衡所需時間長等問題，本設備在氣相冷凝盤2上設計了冷凝物旋轉刮3，坩堝采用半錐形坩堝6，在爐底設計了液態(tài)氮氣進口11。當半錐形坩堝中的合金揮發(fā)出來的氣相成分冷卻到冷凝盤2時，以恒定速率旋轉的冷凝物旋轉刮3把冷卻成固態(tài)的氣相刮離冷凝盤2，使之重新回到液相中去，如此則可以保證液相成分基本上不發(fā)生改變。在氣液相已經達到平衡且氣相取樣完成后，通過爐底的液態(tài)氮氣進口11沖入液態(tài)氮氣，此時設備中的液相和殘余氣相瞬間冷卻，最后取樣分析。
實施例2
如圖1所示，該合金氣液相平衡設備，包括密封蓋1、氣相冷凝盤2、冷凝物旋轉刮3、爐體4、氣相成分收集口5、半錐形坩堝6、發(fā)熱體7、電極8、熱電偶插口9、抽真空口10和液態(tài)氮氣進口11，爐體4上下頂端及底端端面設有密封蓋1，頂端密封蓋1下表面設有氣相冷凝盤2，氣相冷凝盤2下表面設有冷凝物旋轉刮3，冷凝物旋轉刮3與帶動冷凝物旋轉刮3轉動的旋轉機構連接，爐體4內部下部設有半錐形坩堝6，半錐形坩堝6下部設有電極8，半錐形坩堝6外圍同心設有發(fā)熱體7，底端密封蓋1端面上分別設有熱電偶插口9、抽真空口10和液態(tài)氮氣進口11，爐體4上部設有氣相成分收集口5。
其中密封蓋1與爐體4上下連接處設有橡膠密封圈；氣相成分收集口5上設有真空閥。
以上結合附圖對本實用新型的具體實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。