加热炉的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种加热炉，该加热炉（12）包括炉体和侧炉门（7），该炉体和侧炉门（7）中的一者可移动设置，以使得能够与所述炉体和侧炉门（7）中的另一者脱离连接并间隔开，或者与所述另一者接合以闭合所述加热炉（12）。根据本发明的加热炉有别于常见的顶部设盖的加热炉，炉体和侧炉门（7）中的一者可移动，另一者相对静止不动，侧炉门（7）设在加热炉的移动方向的一侧。这样，侧向设置炉门且炉体的一部分可移动，使得操作人员能够安全方便地从加热炉（12）内拿取加热物体，避免灼伤。炉体或侧炉门（7）的可移动式设置便于进一步的动作控制，实现自动控制。
【专利说明】加热炉【技术领域】
[0001]本发明涉及一种加热炉，特别地，涉及一种适用于固体颗粒的动态热稳定性测定装置中的加热炉。
【背景技术】
[0002]热稳定性是煤、半焦、型煤等固体颗粒在燃烧、热解、气化等工艺技术的重要依据之一。热稳定性是指固体颗粒在高温燃烧或热解、气化过程中在热作用下的稳定程度，也就是一定粒度的煤样受热后保持原来粒度的性能。热稳定性好的煤在燃烧或热解、气化过程中能以其原来的粒度燃烧或热解、气化而不碎成小块或破碎较少。热稳定性差的煤在燃烧或热解、气化过程中迅速破碎成小块，甚至成为粉煤。要求使用块煤作燃料或原料的工业层燃锅炉或煤气发生炉，如果使用热稳定性差的煤，将导致带出物增多、炉内粒度分布不均匀而增加炉内流体阻力，严重时甚至形成风洞而导致结渣，从而使整个热解、气化过程或燃烧过程不能正常进行，不仅造成操作困难而且还会降低燃烧或热解、气化效率。
[0003]因此，在GB/T1573-2001的《煤的热稳定性测定方法》和MT/T924-2004的《工业型煤热稳定性测试方法》中分别提出了以煤炭和型煤为代表的固体颗粒试样的热稳定性测定方法，其中考察的是固体颗粒试样在静止条件下的热稳定性，也就是将一定粒度和质量的煤或型煤在隔绝空气的马 弗炉中加热至一定温度后发生破碎的程度。但是，在燃烧或气化过程中，固体颗粒不仅受到热应力，实际上是热应力、颗粒间碰撞和机械磨损的共同作用而发生破碎。因此，上述的两个国家标准测定方法中对固体颗粒的热稳定性测定并不能真实反映固体颗粒在实际过程中的破碎粉化程度，因为它们没有考虑实际工业过程中的颗粒间碰撞和机械磨损，得到的结果只是试样静态热稳定性指标。这种静态热稳定性测试结果与实际工业利用过程差别巨大，无法起到指导生产、设计的作用。此外，尽管中低温热解技术的发展迅速，半焦产量不断增长，但仍旧没有关于半焦的任何相关测试方法和标准。而对于煤质活性炭，在GB/T7702.3-2008的《煤质颗粒活性炭试验方法强度的测定》中仅对其强度进行了测试，没用相关热稳定性测定。因此，亟待建立一套能模拟实际工业应用过程的评价固体颗粒破碎粉化的装置与方法。
[0004]其中，在设计固体颗粒的动态热稳定性测定装置时，可采用加热炉对固体颗粒进行加热，即固体颗粒可通过装载容器伸入加热炉内进行加热。但根据上述关于煤的热稳定性测定的相关国家标准，加热炉的炉温需达到800°C以上，此时热辐射强。若采用常见的顶部开盖的加热炉，操作人员需要接近高温炉体，打开炉盖，将载有固体颗粒的装载容器伸入加热炉内或从炉内取出，操作难度大。因此，有必要设计一种方便操作人员拿取加热物体，不易被灼伤，还便于还对加热炉进行进一步的动作控制，甚至可最大程度地避免加热炉热量外逸的加热炉。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种加热炉，以方便操作人员从中拿取加热物体和便于对加热炉的进一步动作控制。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种加热炉，该加热炉包括炉体和侧炉门，该炉体和侧炉门中的至少一者可移动设置，以使得能够与所述炉体和侧炉门中的另一者脱离连接并间隔开，或者与所述另一者接合以闭合所述加热炉。
[0007]优选地，所述侧炉门上设有用于盛放加热物体的装载容器，该装载容器从所述侧炉门的内壁朝向所述炉体伸出。
[0008]优选地，该加热炉包括机架和底座，所述侧炉门连接于所述机架上，所述炉体相对于所述侧炉门可移动地设置在所述底座上。
[0009]优选地，所述侧炉门与所述机架之间设有压缩弹簧机构，该压缩弹簧机构用于朝向所述炉体的方向偏压所述侧炉门。
[0010]优选地，该加热炉包括用于朝向所述侧炉门移动所述炉体的线性电机，该线性电机的输出轴与所述炉体相连。
[0011]优选地，所述底座上设有沿所述炉体相对于所述侧炉门的移动方向布置的滑轨，该滑轨上设有滑动配合的滑块，所述炉体与所述滑块相连。
[0012]优选地，所述底座上安装有丝杆，该丝杆设置在所述滑轨内并与所述滑块连接。
[0013]优选地，所述炉体的底部设有拖链。
[0014]优选地，该加热炉还可包括滑盖，该滑盖用于在所述炉体与侧炉门间隔分离时与所述炉体相接合，以闭合该炉体。
[0015]优选地，所述滑盖活动连接于所述加热炉的机架上，所述炉体可移动地设置并且在移动方向上具有第一闭合位置和第二闭合位置，其中:
[0016]在所述第一闭合位置，所述炉体与侧炉门接合，所述滑盖位于所述炉体的顶部；
[0017]在所述第二闭合位置，所述炉体与侧炉门分离，所述滑盖能够绕所述机架转动至所述炉体的开口侧并闭合该炉体。
[0018]在根据本发明上述的加热炉中，有别于常见的顶部设盖的加热炉，根据本发明的加热炉的炉体和炉门中的一者可移动，另一者相对静止不动，侧炉门设在加热炉的移动方向的一侧。这样，侧向设置炉门且炉体的一部分可移动，使得操作人员能够安全方便地从加热炉内拿取加热物体，避免灼伤。炉体或侧炉门的可移动式设置便于进一步的动作控制，甚至实现自动控制。
[0019]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0021]图1为采用了根据本发明的优选实施方式的加热炉的固体颗粒的动态热稳定性测定装置的结构示意图，图中的加热炉处于第一闭合位置，即炉体与侧炉门闭合，滑盖位于炉体顶部；
[0022]图2图示了图1中的固体颗粒的动态热稳定性测定装置的加热炉处于第二闭合位置，即炉体与侧炉门分离且炉体与滑盖闭合，其中为清楚起见，还对于转轴的安装结构作了剖切显示；[0023]图3放大显示了图2装置中的转筒、转轴和侧炉门之间的安装结构，并且图示了转筒与进气管和出气管之间的气流通道布置；
[0024]图4为图3所示的转筒的旋转筒部的剖视图，其中的旋转筒部中拆除了与固定安装部相连的第一侧壁；
[0025]图5为图3所示的转筒中的第一陶瓷片的主视图；
[0026]图6为图3所示的转筒中的第二陶瓷片的主视图；
[0027]图7为一种结构形式的变温转筒机构的结构示意图；
[0028]图8为另一种结构形式的变温转筒机构的结构示意图。
[0029]附图标记说明
[0030]1机架2底座
[0031]3滑盖4 进气管
[0032]5排气管6转筒
[0033]7侦彳炉门8旋转电机
[0034]9第一齿轮10 第二齿轮
[0035]11转轴12 加热炉
[0036]13拖链14 线性电机
[0037]15支撑杆16 安装套管
[0038]17第一陶瓷片18 第二陶瓷片
[0039]19定位套筒20 第一侧壁
[0040]21压缩弹簧机构22 第二侧壁
[0041]61旋转筒部62 固定安装部
[0042]A进气接口B排气接口
【具体实施方式】
[0043]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0044]在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用
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[0045]如前所述，为了更好地模拟固体颗粒在实际工业应用过程中的破碎粉化现象，即固体颗粒试样，如煤炭、半焦、型煤或活性炭，在燃烧、气化和热解过程中，由于颗粒间碰撞、机械磨损和因受热产生的热应力作用而发生的破碎粉化现象，在此提出了一种固体颗粒的动态热稳定性测定方法，该测定方法在对固体颗粒进行加热的同时使得固体颗粒产生运动以实现固体颗粒的相互摩擦和碰撞。作为总的技术构思，区别于现有技术和标准中对煤炭等固体颗粒只单独考虑试样保持静止的情况下加热试样所测定的热稳定性效果，在对固体颗粒进行加热的基础上增加了对固体颗粒的碰撞和摩擦的动态模拟，以更好的反映实际工业中颗粒破碎粉化过程的颗粒滚动碰撞和机械磨损等因素。
[0046]在上述总的技术构思的基础上，为了定量分析固体颗粒在上述过程中破碎粉化的现象，在现有的煤的热稳定性测定方法的基础上，引入动态热稳定性指标作为评价固体颗粒在上述过程中的粉化程度。此处所提及的动态热稳定性也就是固体试样在受到高温产生的热应力作用同时产生碰撞、磨损而保持原来粒度的性质，并以此建立了一套以保留在试验筛上的试样质量占原试样的质量分数作为动态热稳定性指标的方法。并且，为此开发了一套专用试验装置用于模拟上述过程，以下将一一阐述。
[0047]为实现在对固体颗粒进行加热的同时使得固体颗粒产生运动以实现固体颗粒的相互摩擦和碰撞，更好的模拟实际工业应用过程，可采用将一定粒度的固体颗粒试样放入转筒或振动筛等运动机构中，以跟随该运动机构产生转动或振动等运动，使得固体颗粒跟随产生振动或翻滚，颗粒之间以及颗粒与运动机构之间产生碰撞和机械磨损。具体到以下实施方式中，参见图1，将固体颗粒装入转筒6内并驱动该转筒6旋转，以使得固体颗粒在转筒6内运动。使用转筒可更方便控制固体颗粒的运动剧烈程度，通过转速控制可进行量化，因而在试验中所述运动机构采用转筒较为适宜。而对固体颗粒进行加热的热量可以是来自电炉等的热辐射，还可以是来自外界的气体热载体等。参见图1，作为可选择的两种加热方式，可将装载有固体颗粒的转筒6放入加热炉12内以进行加热，和/或往转筒6内通入热气体以对固体颗粒进行加热。这样，转筒6中的煤样可同时受到颗粒间碰撞、机械磨损和热应力的综合作用而发生破碎。
[0048]在上述方法中，为获得具体的动态热稳定性指标，以保留在试验筛上的试样质量占原试样的质量分数为参考标准。具体地，待固体颗粒例如煤样在运动的转筒6内经过一段时间后，可将煤样冷却后称量，筛分。在筛分和建立指标参数时，对于不同成分的固体颗粒应区别对待。例如，对于煤样和半焦而言，可以将粒度大于6_的残焦质量占各级残焦质量之和的百分数作为动态热稳定性指标DTS+6 ；以3-6mm和小于3mm的残焦质量分别占各级残焦质量之和的百分数作为动态热稳定性辅助指标DTS3_6，DTS_3。对于型煤而言，可以将粒度大于13mm的残焦质量占各级残焦质量之和的百分数作为动态热稳定性指标DTS+13 ;以小于3_的残焦质量分别占各级残焦质量之和的百分数作为热稳定性辅助指标DTS_3。而对于强度较大的煤质活性炭，任选的，转筒6中可根据需要放入多个钢球以增强碰撞和磨损，以保留在试验筛上的质量占原活性炭的质量分数作为活性炭的动态热稳定性指标。
[0049]通过以上介绍的动态热稳定性测定方法，可考察在热辐射或气体热载体产生的热应力作用下，试样颗粒间相互碰撞以及颗粒与机械设备之间的磨损，获得固体试样的动态热稳定性指标，此指标更能反映实际工业过程中颗粒的破碎粉化现象。以上仅对测定方法作了原理性阐述，下面还将结合为实现该动态热稳定性测定方法而开发的固体颗粒的动态热稳定性测定装置来详细具体地描述该方法。
[0050]首先介绍一种固体颗粒的动态热稳定性测定装置。为实现在对固体颗粒进行加热的同时使得固体颗粒产生运动以实现固体颗粒的相互摩擦和碰撞，该装置在总的功能结构上应至少包括用于装载固体颗粒的运动机构和用于对固体颗粒进行加热的加热机构，运动机构由致动机构驱动运动，以带动固体颗粒产生相应运动，从而实现该固体颗粒的相互摩擦和碰撞。
[0051]以下作为一种优选实施方式，结合图1和图2所示，分别采用了旋转致动机构、转筒6和加热机构，固体颗粒装入转筒6内，转筒6由旋转致动机构驱动旋转。这样固体颗粒就在转筒内滚动和彼此碰撞，以模拟工业应用过程中的实际动态过程。
[0052]结合图1和图2所示，该固体颗粒的动态热稳定性测定装置还包括底座2，加热机构包括加热炉12，该加热炉12和转筒6彼此位置可调节地安装在底座2上方，以使得转筒6能够位于加热炉12内或者位于加热炉12外且相互间隔。换言之，可采用加热炉12对固体颗粒进行加热，加热炉12与转筒6安装在底座2上并且二者之间可相互靠近或远离，例如加热炉12固定不动，转筒6能够水平地或竖直方向地移动进/出加热炉12的炉体内。在本实施方式的装置结构中，采用转筒6不动而移动加热炉12的方式，如图1和图2所示，以使得移动结构更简单，操作方便。
[0053]在本实施方式中，该动态热稳定性测定装置还包括机架I和转轴11，该转轴11水平设置并安装到机架I上，转筒6安装于转轴11的端部。转轴11能够驱动转筒6转动，且转轴11水平伸出和不可伸长，因而转筒6的位置固定，能够容纳于可移动的加热炉12内。转筒6与加热炉12之间水平移动，相较于竖直方向的移动更为方便，节省能量，且能避开竖直方向移动时从加热炉顶部冒出的高温气体给人带来的可能伤害。此外，上述的旋转致动机构优选采用旋转电机8，转轴11上设有第一齿轮9，旋转电机8的输出轴上设有第二齿轮
10,第一齿轮9与第二齿轮10之间形成外哨合传动。这样旋转电机8通过最简单的传动方式带动转筒6转动。
[0054]如图1或图2所示，为使得加热炉12可移动并且加热炉方便关闭或打开，此处的加热炉12设计为包括炉体和侧炉门7，该侧炉门7套装在转轴11上，加热炉12的炉体在沿转轴11的中心轴线方向上位置可移动地安装在底座2上。加热炉12的炉体可连接线性电机14，该线性电机14可固定安装在底座2或机架I上，其输出轴用于沿转轴11的中心轴线方向移动炉体。另外，加热炉12的炉体底部可设有拖链13，拖链用于往复运动的场合以对炉体内置的电缆、油管、气管、水管等起到牵引和保护作用。拖链每节都能打开，便于安装和维修。运动时噪音低、耐磨、可高速运动。
[0055]在图1和图2所示装置的加热炉12中，需要特别说明的是，为安全起见，该加热炉12还特别包括以活动连接方式尤其是铰接方式连接于机架I上的滑盖3，加热炉12的炉体在移动方向上具有第一闭合位置和第二闭合位置，其中在如图1所示的第一闭合位置，炉体与侧炉门7接合并且转筒6容纳于加热炉12内，滑盖3位于炉体的顶部。在如图2所示的第二闭合位置，炉体与侧炉门7分离并且转筒6位于加热炉12外，滑盖3绕机架I上的铰点转动至炉体的开口侧并闭合该炉体。其中本领域技术人员可理解的是，应通过结合加热炉12的移动行程来设计滑盖3与机架I之间的铰接结构，例如铰点位置、铰接臂的形状、长度、摆幅等，以及滑盖3与炉体之间还可设置导向移动机构，从而最终使得滑盖3与加热炉12之间以机械方式形成上述配合关系。由于上述的例如铰接臂形状尺寸设计或导向移动机构的设计，均是为本领域技术人员所能理解和知晓的公知常识或常规设计，只要给出设置滑盖3与加热炉12之间的具体配合关系，本领域技术人员可设计出多种配合滑动结构，图1和图2中仅图示了一种铰接结构，其它方式或具体结构细节在此不再一一赘述。通过滑盖3与加热炉12之间的这种配合关系，在炉体移开侧炉门7后以取出转筒6内的固体颗粒后，待炉体移动至第二闭合位置，滑盖3可自动、即时地闭合加热炉12。由于炉体内温度高达近1000°C，这样可避免热量外逸和伤及操作人员。
[0056]如图2所示，炉体的内壁上还可设有朝向转轴11凸出的支撑杆15，转筒6的外壁(即图7所示的第二侧壁22)上形成有与支撑杆15相配合的凹槽。在如图1所示的第一闭合位置，支撑杆15插入于凹槽中。支撑杆15设置在转轴11的中心轴线延长线上，这样可使得转筒6如图1所示的位于加热炉12内进行加热并转动时，可通过支撑杆15获得结构支撑，转动更平稳。此外，图1所示的装置中，致动机构主要为转动电机8、直线电机14和作为加热炉12的电炉，所需控制的参数主要为转筒6的转速、加热炉12的加热温度、加热炉12的移动行程等，控制逻辑简单，容易实现。本领域技术人员可以知晓的是，可通过多种控制方式来实现上述控制，例如PLC控制结合电机变频控制，并通过简单电控布线来实现，因而同样在此不再对具体控制方式、控制逻辑和控制结构做出具体描述。如图1或图2所示，在底座2的左端设置了分别对转动电机8、直线电机14和加热炉12进行控制的按钮，还可通过人性化的控制界面进行控制操作，例如底座2右端的若干方块即显示屏，操作人员可通过观测显示屏显示的电机转速、加热温度等进行方便操作。
[0057]通过以上对主要结构部件及其安装和配合结构的说明，即可通过该装置基本实现上述的固体颗粒的动态热稳定性测定方法，也就是对固体颗粒进行加热的同时使得固体颗粒产生运动以实现固体颗粒的相互摩擦和碰撞。以下将对各主要部件进行详细阐述和扩展说明，以便于更好和更具体地理解该固体颗粒的动态热稳定性测定装置。
[0058]首先需要特别说明的是加热炉12，上述固体颗粒的动态热稳定性测定装置中所使用的加热炉12完全区别于常见的顶部设盖的加热炉。根据本发明的加热炉12包括炉体和侧炉门7，该炉体和侧炉门7中的一者(或者炉体和侧炉门7 二者均)可移动设置，以使得能够与炉体和侧炉门7中的另一者脱离连接并间隔开，或者与另一者接合以闭合加热炉12。换言之，本发明的加热炉12还可以是炉体固定而侧炉门7移动的方式，但作为示例，以下仅以如图1所示的侧炉门7固定而炉体可移动的方式进行描述。通过将炉门设置在炉体的侧面，且加热炉12的一部分可移动，可使得操作人员能够安全方便地从加热炉12内拿取加热物体，避免灼伤，而且加热炉12的移动式闭合结构还便于自动控制，即实现对加热炉12进行动作控制。滑盖3的设置还可避免加热炉12内的热量外逸。
[0059]其中，侧炉门7上优选地设有用于盛放加热物体的装载容器，例如图1所示的转筒6，该装载容器从侧炉门7的内壁朝向炉体伸出。通过将装载容器连接在侧炉门7上，待加热完成后可随着侧炉门7与炉体的分离而由操作人员取得装载容器上的加热物，或者加热前往装载容器中加载待加热物。加热炉12可安装在机架I和底座2上，侧炉门7固定连接于机架I上，而炉体相对于侧炉门7可移动地设置在底座2上。具体地，如图3所示，侧炉门7可固定安装在套设于转轴11上的安装套管16上，安装套管16连接到机架I上，以下将详述。此外，如图2和图3所示，侧炉门7与机架I之间还可设有压缩弹簧机构21，该压缩弹簧机构21用于朝向炉体的方向偏压侧炉门7，以给侧炉门7提供压紧力，闭紧侧炉门7。
[0060]本发明的加热炉12不局限于受图2所示的由线性电机14推动，也可通过其它方式推动，例如结合滑轨或丝杆的手动操作方式。底座2上可设有沿所述炉体相对于侧炉门7的移动方向布置的滑轨，该滑轨上设有滑动配合的滑块，炉体与滑块相连，从而以滑动方式推动炉体移动。为方便推动，底座2上可优选安装有丝杆，该丝杆设置在滑轨内并与滑块固定连接。这样，操作人员可通过摇动摇柄来简单省力地推动炉体直线移动。另外，如前所述，该加热炉12包括滑盖3，该滑盖3用于在炉体与侧炉门7间隔分离时与炉体相接合，以闭合该炉体。设置该滑盖3可防止炉体与侧炉门7分离后的热量外逸，其可手动或电控、机械方式设置等，在此不再重复。[0061]以下将结合图1和图2所示的固体颗粒的动态热稳定性测定装置来详细介绍一种变温转筒机构。如图7或图8所示，该变温转筒机构包括进气管4、转筒6和转轴11，转筒6安装在转轴11的端部，进气管4的一端连接热源气体，另一端连通至转筒6的内腔室。其中，转轴11能够带动转筒6转动，进气管4能够往转筒6内通入加热气体或冷却气体，作为一种可选择的加热方式，可作为单独加热方式使用，也可结合加热炉12使用，构成动态热稳定性测定装置中的加热机构。然而，由于转筒6旋转，通过进气管4往转筒内通入热气体时，应确保进气管4不会跟随转筒6的转动而产生缠绕等问题。
[0062]为此，需要使转筒6的筒体能够转动但进气管4相对不动。作为一种优选实施方式，如图7所示，该变温转筒机构还包括排气管5和安装套管16，该安装套管16固定套设在转轴11上，转筒6包括旋转筒部61和固定安装部62，旋转筒部61安装于转轴11上并与固定安装部62相连，固定安装部62安装在安装套管16上，进气管4和排气管5分别连接到固定安装部62上，其中旋转筒部61和固定安装部62上形成有从进气管4和排气管5连通至旋转筒部61内腔室的气流通道。其中，安装套管16可直接固定连接到机架I的外壳上，或者如图2所示，通过更为复杂的结构安装到机架I内的竖直安装杆上。这样，进气管4、排气管5和转筒6的固定安装部62可固定安装在安装套管16上，而转筒6的旋转筒部61则由转轴11驱动旋转，二者之间通过转筒6内的气道设置可实现气体连通。
[0063]具体地，如图4至图7所示，上述的气流通道优选地包括进气环道、排气环道、顶壁气道和底壁气道，进气环道和排气环道(图4未显示)可设置在旋转筒部61的与固定安装部62相连的第一侧壁20上，顶壁气道和底壁气道分别设置在旋转筒部61的顶壁和底壁上并与旋转筒部61的内腔室连通，进气环道分别连通进气管4、顶壁气道和底壁气道，排气环道连通旋转筒部61的内腔室和排气管5。其中，由于进气环道和排气环道形成为环状地设置在第一侧壁20上，即使第一侧壁20旋转，仍旧能够与固定安装部62上的进气接口和排气接口相连。如图4所示，旋转筒部61的顶壁和底壁上可开设多个进气口以连通转筒6内腔室，使得进气均匀，可加热到内腔室最深处的固体颗粒。
[0064]转筒6的旋转筒部61与固定安装部62形成旋转连接，为保证气密性，二者之间还应设置气体动态密封，例如加设密封环等。但在本实施方式中，为了更好地形成密封并且过滤跟随热气体流出的固体颗粒微杂质，引入了陶瓷片。即:如图5所示，第一侧壁20包括第一陶瓷片17，该第一陶瓷片嵌设于该第一侧壁20中以用于过滤气体，并且第一陶瓷片17上形成有进气环道和排气环道。而且如图6所示，固定安装部62包括用于过滤气体的第二陶瓷片18，该第二陶瓷片嵌设于该固定安装部62中并与第一陶瓷片17相贴合，第二陶瓷片18上设有分别与进气环道和排气环道连通的进气接口 A和排气接口 B，该进气接口 A和排气接口 B分别连接进气管4和排气管5。这样，通过第一陶瓷片17与第二陶瓷片18的贴合，进气接口 A始终与第一陶瓷片17中外环道的进气环道相连，排气接口 B始终与第一陶瓷片17中内环道的排气环道相连。第一陶瓷片17与第二陶瓷片18的紧密贴合可通过旋转筒部61与固定安装部62的相互安装位置关系来实现。例如，固定安装部62固定安装在安装套筒16上，旋转筒部61可通过第一侧壁20与转轴11之间的键槽配合，使得旋转筒部61贴靠于固定安装部62，以压紧第一陶瓷片17和第二陶瓷片18。
[0065]另外，第一侧壁20优选为可拆卸地安装于旋转筒部61的顶壁与底壁之间。如图4所示为拆除了第一侧壁20后的旋转筒部61部分，由图可见，当固体颗粒在转筒6内加热和转动完成后，可将旋转筒部61卸下，取出第一侧壁20中的第一陶瓷片17，而后将图4中所示的第一侧壁20卡设在顶壁与底壁之间的部分取出，从而方便地取出里面的固体颗粒进行筛选称重。同样地，往转筒内腔室装入固体颗粒时可反向操作以装配转筒6。
[0066]如图8所示，作为另一种实施方式，该变温转筒机构包括同轴布置的进气管4、转筒6和转轴11，转轴11连接于转筒6的一侧侧壁上以带动该转筒6转动，进气管4连接于转筒6的另一侧侧壁上。换言之，转轴11和进气管4分别连接于转筒6的两侧侧壁上并同轴设置。当转轴11带动转筒6转动时，进气管4可形成为相对静止，从而获得与图7所示的具有相同功能的另一种结构形式的变温转筒机构。
[0067]其中，进气管4可位于转轴11的中心轴线延长线上并通过滚动轴承等方式连接于转筒6的侧壁上。这样，通过设置滚动轴承以实现进气管4不动而转筒6转动，或者进气管4与转筒6之间实现类似于滑动轴承的滑滚动和滑动密封，从而解决进气管4跟随转筒6转动而产生缠绕等问题。
[0068]进气管4内可嵌套有排气管5，该进气管4与排气管5之间形成有环形通道，排气管5伸入转筒6的内腔室中，并且转筒6的侧壁和周壁内形成有气流通道，该气流通道连通环形通道和转筒6的内腔室。也就是说，转筒6的侧壁和周壁优选地形成为夹墙结构，夹墙中间形成气流通道，该气流通道与进气管4与排气管5之间的环形通道相连，从而将进气管4中流入的热气体均匀分散至转筒6内腔室各处。如图8所示，进气管4可通过滚动轴承安装在转筒6的右侧侧壁的最右端夹墙中并且进气管4末端截止于右侧侧壁的夹墙之间，进气管4还可起到代替支撑杆15对转筒6起到支撑作用。而排气管5通过滚动轴承安装在右侧侧壁的靠左夹墙中并插入转筒内腔室中，以将内腔室的加热气体导出。当然，作为另一种可选择的安装方式，转轴11可设计成空心轴，排气管5则参照套设在进气管4中的方式套设在转轴11内并伸入转筒6的内腔室中，从而在另一侧导出加热气体。
[0069]在上述的对加热炉12和变温转筒机构的详细描述的基础上，可知在应用该加热炉12和变温转筒机构的固体颗粒的动态热稳定性测定装置上还可采用气体加热方式，即所述加热机构还包括连接到转筒6上的进气管4和排气管5，进气管4的一端连接热源气体，另一端以及排气管5均连通至转筒6的内腔室。即可结合采用气体加热方式和加热炉加热方式。此外，还可以通过进气管4通入用于激冷的气体，以考察固体颗粒在激冷条件以及不同激冷速率的情况下的热稳定性性能，以下将详述。
[0070]在结合采用气体加热方式时，如图3所示，侧炉门7和转筒6间隔安装在安装套管16上，侧炉门7与转筒6之间设有定位套筒19，安装套管16上形成有台阶部，侧炉门7的两侧分别抵靠于台阶部和定位套筒19上。这样，侧炉门7就轴向定位并固定安装在安装套筒16上。此时，侧炉门7上可设有贯通孔，进气管4和排气管5穿过贯通孔并连接到转筒6上。侧炉门7此时起到对进气管4和排气管5的支撑作用。此外，为使得侧炉门7与炉体在上述的第一闭合位置能够闭合紧密，应在侧炉门7上施加一个朝向炉体的预紧力。因此如图2和图3所示，还可设置压缩弹簧机构21，该压缩弹簧机构的两端分别最终偏压在机架I和安装套管16上，以朝向炉体的方向顶推侧炉门7。
[0071]综上，在上述对固体颗粒的动态热稳定性测定装置及其部件加热炉12和变温转筒机构的详细描述的基础上，可具体设计上述固体颗粒的动态热稳定性测定方法的测定步骤。如图1和图2所示，首先可将一定质量和粒度范围的试样放入转筒6中，将转筒6与转轴11连接，加热炉12可以提供以热辐射形式的热量，若考察气体热载体形式的加热方式，可以将热气体从进气管4进入转筒并加热试样后，从排气管5排出。而后在底座2上设定转筒6的转速，当试样在预定温度停留所需时间后，冷却并称量试样，最后将试样倒入合适的筛子上，盖好并固定，筛分。将筛上的质量与总过筛质量相比作为动态热稳定性指标。
[0072]以下【具体实施方式】中用来测试粒度为2_30mm的固体颗粒试样的动态热稳定性。如图1和图2所示的装置中，进气管4和排气管5可由针型阀控制管路的开关，以实现转筒6的密封和畅通。底座2上的控制按钮分别为实现转动电机8、电炉12和直线电机14开关，底座2上的显示屏可显示进气管4、排气管5、转筒6的温度和转筒转速。将一定粒度的试样放入转筒6中，通过控制按钮调整转动电机8带动转轴11，使转筒6达到所需转速，由直线电机14控制电炉炉体向前移动至完全包裹住转筒6，由加热炉12加热转筒6到预定温度；当使用气体热载体对试样进行快速加热时，热气体由进气管4进入转筒6与试样接触换热后，从排气管5处排出。
[0073]以下【具体实施方式】中将依次以煤炭、半焦、型煤和活性炭为例来具体描述动态热稳定性测定方法和动态热稳定性指标的获得，但需要说明的是固体颗粒并不限于以上4种。其中为便于试验并参照国家标准和行业标准，固体颗粒的加热温度优选设定为835°C~865°C,转筒6的转速转速不高于80r/min,优选为30r/min~50r/min。
[0074]【具体实施方式】一:煤炭的动态热稳定性测定方法
[0075]1、按GB474的规定制备6_13mm粒度的空气干燥煤样约1.5Kg,混匀后取500cm3煤样，称量(称准到0.01g)。
[0076]2、将煤样装入转筒6中，并将转筒6与转轴11连接。将进气管4和排气管5关闭隔绝空气，迅速将转筒6送入已升温到900°C的加热炉12恒温区内，(若考察气体热载体加热形式，将热气体从进气管4通入转筒内，气体通过煤层厚由排气管5排出。)打开转动开关，设定转速为50r/min，将炉温调到(850±15)°C，使煤样在此温度下转动30min。煤样刚送入加热炉12时，炉温可能下降，此时要求在Smin内炉温恢复到(850± 15) °C，否则测定作废。
[0077]3、从加热炉12中取出转筒6，冷却至室温，称量残焦的总质量(称准到0.01g)，将孔径6mm和3mm的筛子和筛底盘叠放在振筛机上，然后把称量后的残焦倒入6mm筛子内，盖好筛盖并将其固定，开动振筛机，筛分lOmin。
[0078]4、分别称量筛分后粒度大于6mm、3-6mm及小于3mm的各级残焦的质量(称准到0.01g)，将各级残焦的质量相加与筛分前的总残焦质量相比，二者之差不超过±lg，否则测
定作废。
[0079]5、煤的动态热稳定性指标和辅助指标按公式(I)~(3)计算:
[0080]
【权利要求】
1.一种加热炉，其特征在于，该加热炉(12)包括炉体和侧炉门(7)，该炉体和侧炉门(7)中的至少一者可移动设置，以使得能够与所述炉体和侧炉门(7)中的另一者脱离连接并间隔开，或者与所述另一者接合以闭合所述加热炉(12)。
2.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，所述侧炉门(7)上设有用于盛放加热物体的装载容器，该装载容器从所述侧炉门(7)的内壁朝向所述炉体伸出。
3.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，该加热炉(12)包括机架(I)和底座(2 )，所述侧炉门(7 )连接于所述机架(I)上，所述炉体相对于所述侧炉门(7 )可移动地设置在所述底座(2)上。
4.根据权利要求3所述的加热炉，其特征在于，所述侧炉门(7)与所述机架(I)之间设有压缩弹簧机构(21)，该压缩弹簧机构(21)用于朝向所述炉体的方向偏压所述侧炉门(7)。
5.根据权利要求3所述的加热炉，其特征在于，该加热炉(12)包括用于朝向所述侧炉门(7)移动所述炉体的线性电机(14)，该线性电机(14)的输出轴与所述炉体相连。
6.根据权利要求3所述的加热炉，其特征在于，所述底座(2)上设有沿所述炉体相对于所述侧炉门(7)的移动方向布置的滑轨，该滑轨上设有滑动配合的滑块，所述炉体与所述滑块相连。
7.根据权利要求5所述的加热炉，其特征在于，所述底座(2)上安装有丝杆，该丝杆设置在所述滑轨内并与所述滑块连接。
8.根据权利要求3所述的加热炉，其特征在于，所述炉体的底部设有拖链(13)。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的加热炉，其特征在于，该加热炉(12)包括滑盖(3)，该滑盖(3)用于在所述炉体与侧炉门(7)间隔分离时与所述炉体相接合，以闭合该炉体。
10.根据权利要求9所述的加热炉，其特征在于，所述滑盖(3)活动连接于所述加热炉(12)的机架(I)上，所述炉体可移动地设置并且在移动方向上具有第一闭合位置和第二闭合位置，其中: 在所述第一闭合位置，所述炉体与侧炉门(7)接合，所述滑盖(3)位于所述炉体的顶部; 在所述第二闭合位置，所述炉体与侧炉门(7)分离，所述滑盖(3)能够绕所述机架(I)转动至所述炉体的开口侧并闭合该炉体。
【文档编号】G01N5/00GK104034160SQ201310067854
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年3月4日 优先权日:2013年3月4日
【发明者】田亚峻, 芦海云, 崔鑫, 孔德婷, 刘科 申请人:神华集团有限责任公司, 北京低碳清洁能源研究所