水泥自动定碳分析仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种水泥自动定碳分析仪，由测量部分和控制部分组成，测量原理是采用气体容量差减法，先用生料试样放入燃烧管，在高温下燃烧煤中的可燃碳和分解碳酸盐生成二氧化碳，同量的试样置于杯内后放进酸分解瓶内，进行酸分解碳酸盐，生成二氧化碳；高温下生成的二氧化碳和酸分解碳酸盐生成的二氧化碳之差便得到煤中的可燃碳的含量；本实用新型专利技术具有测量快速、准确、重现性好、故障少、结构合理、容易掌握和维护等优点，可广泛用于水泥生产的定碳分析。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化学分析，特别是水泥自动定碳分析仪。我国水泥产量具世界之首，但产品80％以上产自立窑，而且立窑均采用全黑生料烧成。快速、准确地测定生料中的煤含量，是我国水泥界迫切要解决的难题。由于生料中除含煤外，还含有碳酸盐(石灰石)，两者中的碳难于很快地分开，这给快速方法及自动化仪器设计带来较大困难。当前我国测定生料煤含量的方法有如下几种1、烧失量法，此法测量需1小时以上，而且误差较大，其相对误差大于5％；2、氧弹仪法，原理上不符合水泥生料的测量，误差较大；3、钙、铁、煤荧光分析仪，测量含量误差更大相对误差在10％以上；4、湿式氧化法，如DTN-III定碳仪、JDT型数显电位定碳仪、DC型数显电位定碳仪及二氧化碳测定仪均是湿式氧化法，是用数根试管、烧瓶连接起来的，不是自动化仪器，测定时间需20分钟以上，而且要采用多种药液。本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种能在3分钟内测出结果，相对误差小于2％，只需吸收液和封闭液，且不需经常更换的水泥自动定碳分析仪。本技术可通过如下方案来实现一种水泥自动定碳分析仪，由测量部分A和控制部分B组成，其特征在于吸收器12的缓冲容器口插上触针(A5、A4)后密封，吸收器的出口通过电磁阀(DZ3)接于两电磁阀(DZ2、DZ4)和量气管11的上出口，量气管11上置温度计10，量气管的下出口与水准瓶9的底部连通，水准瓶9的上开口插入触针(A2、A3)，并通过电磁阀(DZ5)接至氧气瓶1的减压阀(DZ2)及电磁阀(DZ1)，除硫管6的一端与除尘管7的一端连通，除硫管6的另一端接电磁阀(DZ2)，除尘管7的另一端接燃烧管14，燃烧管通过燃烧炉5后，一分管插入酸分解瓶13， 同时另一分管经过流量计4后插入酸分解瓶13的瓶底，氧气减压阀2的一分管通过电磁阀(DZ1)接至净化器3后再入流量计4。测量原理是采用气体容量差减法，先用生料试样放入燃烧管14，在高温下燃烧煤中的可燃碳和分解碳酸盐生成二氧化碳(CO2)，同量的试样置于杯内后放进酸分解瓶13内，进行酸分解碳酸盐，生成二氧化碳(CO2)；高温下生成的二氧化碳和酸分解碳酸盐生成的二氧化碳之差便得到煤中的可燃碳的含量。本技术对比现有技术具有如下优点快速(测量时间3分钟)、准确(相对误差＜2％)、重现性好、故障少，结构合理，容易掌握和维护。附图说明图1是本技术的原理结构图。以下结合附图和实施例对本技术进一步详述图1中，1为氧气瓶，2为减压阀，3为净化器，4为流量计，5为燃烧炉，6为除硫管，7为除尘管，8为大气压力表，9为水准瓶，10为温度计，11为量气管，12为吸收器，13为酸分解瓶，14为燃烧管，A1、A2、A3、A4、A5为触针。测定过程如下一、主要技术参数1、测定范围水泥黑生料 5-18％碳无烟煤 40-85％碳亦可测煤矸石、煤渣，预分解窑的入窑生料分解率及水泥中石灰石掺加量等。2、分析时间3分钟。3、分析误差相对误差＜1.5％(按生料热值计＜10千卡/kg)。4、环境条件室温2～40℃，大气压800～1060百帕。5、电源220V±10％，50Hz。6、功率＜50W(管式炉除外)。二、化学试剂配置1、氢氧化钾溶液40％，称取800克氢氧化钾溶于2000毫升水中，搅匀，冷却后使用。2、酸性水溶液1毫升硫酸加入1000毫升水中，滴加0.1％甲基橙指示剂至呈现明显的红色即可。3、活性粒状二氧化锰。三、结构和原理(如图一)装有YQY-6型减压阀2的氧气瓶1，阀出口压力控制在0.03-0.03 5Mpa(即0.3～0.35kg/cm3)，经净化器3内特效氧气净化剂净化后，由一个二位三通电磁阀DZ4进行控制，并由流量计4控制流量向燃烧炉5供氧(燃烧炉5采用管式炉)；另一路由电磁阀DZ5控制，向水准瓶9加压，实现碳的自动分析。分析样品前，管式炉5控制在1100℃，氧气流量控制在0.3升/分钟处，盛有样品的瓷舟进入管式炉高温区后，塞紧通氧硅胶塞15，仪器在自动工作状态下，由控制部分B控制，自动分析程序开始。测碳共分“准备”、“延时”、“通氧”、“对零”、“吸收”、“回复”。“准备”程序开始，DZ3、DZ5电磁阀同时打开，水准瓶9加压使量气管11内液面上升，上部余气经DZ3排入大气，当液面上升到与触针A1接触时，进入“延时”阶段，控制部分B的指示灯在闪烁，延时50秒后，进入“通氧”程序。“通氧”程序开始，DZ1、DZ4工作，氧气经DZ4进入管式炉中，样品中的碳与氧燃烧生成二氧化碳(或样品中碳酸盐分解出的二氧化碳)由氧气导入除尘管7、除硫管6，再经电磁阀DZ1进入量气管11，当量气管11内液面下降接近零点时，也即是水准瓶9内液面上升到与触针A2接触时，进入“对零”程序。“对零”程序开始，电磁阀DZ3、DZ4打开，炉气的余气经毛细管接通大气，并开始延时6秒，延时结束，进入“吸收”程序。“吸收”程序开始，电磁阀DZ2、DZ5打开，由DZ5供氧向水准瓶加压，将量气管11内气体经DZ2压入吸收器12内，当量气管11的液面与触针A1接触时，自动换成“回复”程序。“回复”程序开始，DZ2、DZ4工作，DZ5处于排空状态，水准瓶9上部压力被解除，吸收器12内的气体在液位差的自然压力下，经过DZ2(全部流回量气管11后，仪器进行第二次“吸收”，第二次“回复”，待控制部分鸣叫八下后，即读取刻度上的读数(称之谓V测)。四、仪器安装仪器安装时，做好如下工作1、仪器后面除尘管7内塞以脱脂棉(松紧度要适宜)，防止燃烧后产生的粉尘进入仪器；除硫管6内垫以棉花，充满活性粒状二氧化锰后再以棉花覆盖。2、量气管11及水准瓶9用重铬酸钾洗涤液(或40％氢氧化钾溶液)洗涤除去油污后，量气管11下部套以外径12毫米内径10毫米的橡皮管，穿过控制部分B与后面水准瓶9相联；量气管11下部放进定位座内，上部用固定环固定好(所有玻璃器皿都不能固定过紧，以防破裂，一般固定到玻璃器皿能勉强转动为止)。向水准瓶9内注入酸性水溶液约600毫升，插入长短电极触针，长针伸至瓶底，短针针尖插入溶液1毫米左右，后面红鳄鱼夹夹住场触针A0，黑鳄鱼夹夹住短触针A2。用专用接头(Ф5mm)和塑料管(X4×5)将量气管11与上部四通管相连。A1触针必须悬空，如果触针与管壁相碰，可能引起“准备”、“吸收”程序提前结束的故障。3、吸收器12用重铬酸钾洗涤液除油污后，装进仪器时，上、下均用固定环固定好。藉漏斗向吸收器12左上方贮液瓶内注入40％氢氧化钾溶液至液面超过右方浮子顶部1厘米左右为宜，然后用专用接头和塑料管与吸收器DZ2电磁阀连接起来。五、调试1、管式炉5炉温控制在1100℃。2、实验前30分钟打开仪器电源，以便稳压。调试时，仪器须设定在手动工作状态下。3、打开氧气瓶及减压阀出口阀门，调节出口压力为0.03-0.035Mpa(即0.3-0.35kg/cm3，作仪器动力及燃烧样品用。4、通氧流量将控制部分B的气体流量计控制在0.3升/分钟。5、检查气路密封性(1)按下控制部分B的“准备”健，量气管11充满酸性水溶液后观察量气管内液面是否连续下降，如果液面下降，说明DZ1、DZ2、DZ3触针A1橡皮塞与量气管11之间连接处有漏气现象。(2)关紧流量计4调节旋钮，并将燃烧炉5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥自动定碳分析仪，由测量部分（Ａ）和控制部分（Ｂ）组成，其特征在于：吸收器（１２）的缓冲容器口插上触针（Ａ↓［５］、Ａ↓［４］）后密封，吸收器的出口通过电磁阀（ＤＺ↓［３］）接于两电磁阀（ＤＺ↓［２］、ＤＺ↓［４］）和量气管（１１）的上出口，量气管（１１）上置温度计（１０），量气管的下出口与水准瓶（９）的底部连通，水准瓶（９）的上开口插入触针（Ａ↓［２］、Ａ↓［３］），并通过电磁阀（ＤＺ↓［５］）接至氧气瓶（１）的减压阀及电磁阀（ＤＺ↓［１］），除硫管（６）的一端与除尘管（７）的一端连通，除硫管（６）的另一端接电磁阀（ＤＺ↓［２］），除尘管（７）的另一端接燃烧管（１４），燃烧管（１４）通过燃烧炉（５）后，一分管插入酸分解瓶（１３），同时另一分管经过流量计（４）后插入酸分解瓶（１３）的瓶底，氧气减压阀（２）的一分管通过电磁阀（ＤＺ↓［１］）接至净化器（３）后再入流量计（４）；测量原理是采用气体容量差减法，先用生料试样放入燃烧管（１４），在高温下燃烧煤中的可燃碳和分解碳酸盐生成二氧化碳（ＣＯ↓［２］），同量的试样置于杯内后放进酸分解瓶（１３）内，进行酸分解碳酸盐，生成二氧化碳（ＣＯ↓［２］）；高温下生成的二氧化碳和酸分解碳酸盐生成的二氧化碳之差便得到煤中的可燃碳的含量。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李志标，沈雪明，
申请(专利权)人：李志标，沈雪明，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]