一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置及检测方法，所述装置包括水平平台、实验焦炉、压力检测装置和固定挡板；实验焦炉内设2个炭化室，炭化室一侧设加热系统，另一侧分别设压力检测装置，实验焦炉顶部设生成气处理装置；压力检测装置由压板、不锈钢连杆、冷却水套和称重传感器组成。本发明专利技术采用更加符合工业生产实际情况的水平单侧加热方式，使所得出的试验数据更加准确；同时具备烟气处理系统，而且用煤量小，结构简单；更重要的是，可以在完全相同的试验条件下，对不同煤样的煤结焦膨胀力进行对比试验，增加数据的关联性和可信度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种膨胀力检测装置，尤其涉及一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置及检测方法。
技术介绍
随着捣固炼焦技术的广泛使用，炼焦过程中产生的膨胀压力越来越受到人们的重视，适当的结焦膨胀力能够保证焦炭质量，同时膨胀力又不能过大，否则会对炉墙产生破坏作用。现有技术中多采用可活动炉墙结构的小型实验焦炉，结构形式各异。如公告号为CN202881174U的中国专利公开了“一种40kg可测量炼焦煤膨胀压力的试验焦炉”，包括固定炉墙、移动炉墙、框架、密封系统、荒煤气处理系统、焦炉加热系统、膨胀压力采集系统、煤饼纵向膨胀及收缩度测量系统。固定墙固定在框架底部，移动墙安装在安装在滑动小车上，滑动小车与框架底部滑动连接，固定墙与移动墙通过密封系统连接。荒煤气处理装置安装在框架顶部。其主要缺点为耗煤量大，通常需要40kg以上，而且由于活动墙质量大，产生的摩擦力对测量结果有很大的影响，测试过程中误差比较大。公告号为CN203595573U的中国专利公开了“一种结焦膨胀力检测装置”，用以解决目前可活动炉墙结构焦炉测量炼焦膨胀压力，耗煤量大，测量误差大的问题。它主要由试验焦炉、固定在试验焦炉内的坩埚、连杆组成，坩埚内有活动侧壁，活动侧壁右边装炼焦煤，左边连接连杆，连杆穿过试验焦炉左侧壁上的孔与压力感应器相连，连杆下方有支撑轴承，支撑轴承左边连杆上有配重块。该专利虽然可以简单快速地测定炼焦过程中的膨胀压力，并且用煤量少，避免了资源浪费和环境污染。但是其连杆横穿整个炉体，高温下极易变形，影响测试精度。同时实验焦炉设置也不合理，下方没有保温材料，上方也未设置烟道排烟。公告号为CN203606055U的中国专利公开了“一种炼焦煤膨胀压力测定装置”，能够准确地测定炼焦煤在干馏过程中产生的膨胀压力。该装置包括：金属杯、压力盘、冷却水套、压力传感器托架、压力传感器、压力传感器支撑架、横梁、横梁固定螺母、出水管、进水管、循环水箱、循环水泵、数据采集系统和温度控制系统。该专利是在奥阿膨胀度检测装
置的基础上发展起来的，其优点为操作简单，稳定性好，压力测定灵敏性高，测定结果重复性好，可测压力范围大。该装置可测定不同堆密度、不同升温速率、不同粒度、不同水分含量和不同添加剂含量的炼焦煤、单种煤和配合煤在热解过程中的膨胀压力变化规律。但是其缺点也非常明显，其一是加热方式为底部加热，这与焦化企业生产焦炉的水平加热方式相悖。其二是装煤量为100克左右，相对仍然较多，由于煤的导热性较差，在单侧加热的条件下，实验时间长，而且煤层也不能充分受热，导致较大的误差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置及检测方法，采用更加符合工业生产实际情况的水平单侧加热方式，使所得出的试验数据更加准确；同时具备烟气处理系统，而且用煤量小，结构简单；更重要的是，可以在完全相同的试验条件下，对不同煤样的煤结焦膨胀力进行对比试验，增加数据的关联性和可信度。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置，包括水平平台、实验焦炉、压力检测装置和固定挡板；所述实验焦炉和固定挡板设置在水平平台上，实验焦炉内部并排设有2个炭化室，2个炭化室一侧的实验焦炉内设加热系统，2个炭化室另一侧分别设压力检测装置，实验焦炉顶部设生成气处理装置；所述加热系统由沿实验焦炉高向设置的多个硅碳棒组成，炭化室内还设有温度传感器；所述压力检测装置由压板、不锈钢连杆、冷却水套和称重传感器组成，压板一侧压紧在炭化室内的煤样表面，另一侧连接不锈钢连杆，不锈钢连杆的外端部嵌装称重传感器，称重传感器外平面顶紧在竖直设置的固定挡板表面，不锈钢连杆设置称重传感器的一端设冷却水套；温度传感器、称重传感器分别连接控制系统。所述水平平台四角设可调节高度的平台底座；固定挡板两侧套装在固定立柱上并可调节高度，固定立柱通过螺母固定在水平平台上。所述称重传感器为电阻应变式称重传感器，设置在不锈钢连杆端部的凹槽中。所述控制系统为计算机。所述生成气处理装置为烟道。所述温度传感器为测温热电偶。基于一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置的检测方法，包括如下步骤：1)实验焦炉炉体由耐火砖和保温层构成，置于水平平台上；水平平台放置在实验室通风橱内，通过调节四角的平台底座使水平平台达到所需的高度并保证其水平；2)将2个固定立柱通过螺母固定在水平平台上，安装固定挡板并调节其高度，使其与称重传感器的高度相适应；3)2个炭化室一侧的实验焦炉供热室内放入硅碳棒，硅碳棒分别连接供电系统；供电系统设配电柜，配电柜柜门上设显示屏、指示灯及操作开关；4)2个炭化室内安装温度传感器，然后分别装入煤样，将压力检测装置一侧的压板压紧在煤样表面，另一侧的称重传感器顶紧在固定挡板表面；不锈钢连杆外侧的冷却水套通入循环水冷却防止高温对称重传感器造成损坏；温度传感器和称重传感器分别连接控制系统；5)实验之前启动配电柜上的电源开关，配电柜显示屏上显示供电系统当前电压和电流值，以上参数在正常范围内时开始试验；6)试验开始后，称重传感器获取压力信号并传送到信号放大器，信号经放大后进一步传送到信号转换器中，信号转换器将压力信号转换为电信号传送给控制系统；控制系统将所接收到的数据进行处理后，以图表和表格的形式直观显示在显示器或屏幕上；7)通过温度传感器反馈的温度信号，控制系统对实验焦炉炭化室的温度进行实时调节；2个炭化室可同时进行不同煤样的煤结焦膨胀力平行试验。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)采用更加符合工业生产实际情况的单侧加热方式，使所得出的试验数据更加准确；2)可以在完全相同的试验条件下，对不同煤样的煤结焦膨胀力进行对比试验，可以更加准确的对所收集的数据进行分析，增加数据的关联度和可信度；3)单次试验的用煤量少于500克，有效减少了环境污染和原料浪费；4)炉体上设有烟道，可以排除在结焦过程中的生成气，有效的减少了在检测结焦膨胀力过程中由生成气产生的推力所造成的误差，另外从烟道排出生成气可以收集，来检测生成气的成分。附图说明图1是本专利技术所述单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置的结构示意图。图2是本专利技术所述配电柜的外形示意图。图3是本专利技术所述水平平台和固定挡板的安装示意图。图4是本专利技术所述压力检测装置的结构示意图。图5是本专利技术所述称重传感器的结构示意图。图6是本专利技术所述实验焦炉、压力检测装置及固定挡板的安装示意图。图7是本专利技术所述单侧加热式煤结焦膨胀力检测方法的原理框图。图中：1.配电柜 2.实验焦炉 3.控制系统 4.显示屏 5.指示灯 6.操作开关 7.固定立柱 8.固定挡板 9.螺母 10.水平平台 11.压板 12.不锈钢连杆 13.冷却水套进水口 14.冷却水套 15.冷却水套出水口 16.称重传感器导线 17.电阻应变片18.生成气处理系统 19.加热系统 20.电线 21.炭化室 22.称重传感器 23.平台底座具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本专利技术所述一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置，包括水平平台10、实验焦炉2、压力检测装置和固定挡板8；所述实验焦炉2和固定挡板8设置在水平平台10上，实验焦炉2内部并排设有2个炭化室21，2个炭化室21一侧的实验焦炉2内设加热系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置，其特征在于，包括水平平台、实验焦炉、压力检测装置和固定挡板；所述实验焦炉和固定挡板设置在水平平台上，实验焦炉内部并排设有2个炭化室，2个炭化室一侧的实验焦炉内设加热系统，2个炭化室另一侧分别设压力检测装置，实验焦炉顶部设生成气处理装置；所述加热系统由沿实验焦炉高向设置的多个硅碳棒组成，炭化室内还设有温度传感器；所述压力检测装置由压板、不锈钢连杆、冷却水套和称重传感器组成，压板一侧压紧在炭化室内的煤样表面，另一侧连接不锈钢连杆，不锈钢连杆的外端部嵌装称重传感器，称重传感器外平面顶紧在竖直设置的固定挡板表面，不锈钢连杆设置称重传感器的一端设冷却水套；温度传感器、称重传感器分别连接控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置，其特征在于，包括水平平台、实验焦炉、压力检测装置和固定挡板；所述实验焦炉和固定挡板设置在水平平台上，实验焦炉内部并排设有2个炭化室，2个炭化室一侧的实验焦炉内设加热系统，2个炭化室另一侧分别设压力检测装置，实验焦炉顶部设生成气处理装置；所述加热系统由沿实验焦炉高向设置的多个硅碳棒组成，炭化室内还设有温度传感器；所述压力检测装置由压板、不锈钢连杆、冷却水套和称重传感器组成，压板一侧压紧在炭化室内的煤样表面，另一侧连接不锈钢连杆，不锈钢连杆的外端部嵌装称重传感器，称重传感器外平面顶紧在竖直设置的固定挡板表面，不锈钢连杆设置称重传感器的一端设冷却水套；温度传感器、称重传感器分别连接控制系统。2.根据权利要求1所述的一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置，其特征在于，所述水平平台四角设可调节高度的平台底座；固定挡板两侧套装在固定立柱上并可调节高度，固定立柱通过螺母固定在水平平台上。3.根据权利要求1所述的一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置，其特征在于，所述称重传感器为电阻应变式称重传感器，设置在不锈钢连杆端部的凹槽中。4.根据权利要求1所述的一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置，其特征在于，所述控制系统为计算机。5.根据权利要求1所述的一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置，其特征在于，所述生成气处理装置为烟道。6.根据权利要求1所述的一种单侧加热式煤结焦膨胀力检测装置，其特征在于，所述温度传...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振宁，刘汝康，高通，毛京钦，夏天，周新宇，沈明刚，方志刚，谢雪，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21