智能型火试金灰吹炉的制造方法与工艺

智能型火试金灰吹炉（一）技术领域本发明涉及贵金属纯度检测设备，特别涉及一种智能型火试金灰吹炉。（二）

背景技术：
火试金法是一种液-液高温萃取浓聚法，方法快速,分解样品完全,对各种样品的适应能力强。火试金法有铅试金、锑试金等方法，测定金时常用最为经典的铅试金法。火试金（铅试金）法是一种将金与铅分离最常用的简便而有效地分离手段，其关键技术在于灰吹过程，故也称之为灰吹法。灰吹法是一种古老的分离技术，其原理为；将包于铅箔中的金样品放在灰皿上置于灰吹炉中，在高温下通过熔融并进行氧化吹炼。空气中的氧使融铅及金样品中杂质元素氧化生成氧化物进而被灰皿吸收，金与事先加入的银不易被氧化，形成较为纯净的金银合金粒留在灰皿上。当前国内外流行的黄金饰品款式新颖、品种繁多，种类多如星辰，造型千姿百态。其金含量低至9K（375‰）,高达999.9‰，从而使得相应的检测技术难度大大提高，为此国家制定了对应的检测标准。但国标GB11887-2012《首饰贵金属纯度的规定及命名》中明确指出GB/T9288-2006《金合金首饰金含量的测定灰吹法（火试金法）》为指定金合金首饰中金含量分析的仲裁方法，其适用于金含量在333.0‰～999.5‰。由此奠定了火试金法在该领域的特殊地位与重要性。经查国内黄金首饰分析领域至今尚未有国产商品化火试金灰吹炉上市，黄金首饰中火试金分析多采用国产高温马弗炉代替或购置进口灰吹炉。国产高温马弗炉仅能满足温度需要，但无法提供灰吹过程中所需求的氧化气流，降低了灰吹的质量与效果。进口灰吹炉目前已知仅有一个品牌可供选购，且价格奇高，达国产高温马弗炉三十倍，致使中小企业难以承受。当前国内黄金首饰分析领域迫切需求性价比高的国产专业化火试金灰吹炉，而本申请的设备其性能很好地满足了此项要求。（三）

技术实现要素：
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构精细、环保健康、使用寿命长的智能型火试金灰吹炉。本发明是通过如下技术方案实现的：一种智能型火试金灰吹炉，包括落地式主体，其特征在于：所述主体上部设置有炉膛，主体下部电气控制柜，主体右外侧设置有中央控制器；主体下部设置有连通炉膛内部的进气管，炉膛后部设置有连通出气管的空气出口，空气出口前设置有气体导流板；炉膛上下表面均装有均热板，均热板外水平镶嵌有螺旋电热管。本发明为落地式一体机，结构紧凑，比例合理，便于移动安置方便。炉膛上下均装有均热板，均热板外水平镶嵌特质螺旋电热管，通电后利用辐射加热提高炉内温度，而非电热期间介质垂直暴露在炉膛内通电加热；本发明的均热板上下辐射加热方式可有效减小设置消除炉内温度梯度，使得整个炉内任何一点其相同高度处炉温都具有良好的温度均匀性，炉内温差小于2度，可收到理想的灰吹效果，并消除了安全隐患；气体导流板引导热空气下沉贴近灰皿板并起到导向作用，形成炉内空气流通通道。本发明重点突出了氧化灰吹的理念，围绕着可控型炉内空气气路和智能型灰吹流程自动控制运行程序两大主题，进行了精心研制，反复试验。经企业实验室长期大量金样品检验工作实践验证，在灰吹效率与效果、环保和生产成本方面均取得了满意的成果，达到了预期的目的。本发明的更优技术方案为：所述出气管底部设置有集铅盒，用于收集出气管中沉积下来的铅粉。所述主体中部设置有样品专用载样平台，使用时可向上翻出，便于拿放样品。所述炉膛的炉门上装有玻璃观察窗，可随时观察与调控灰吹过程，便于实验人员对分析结果的掌控。所述进气管安装在进气管调节导轨上，且进气管前端安装有流量调节阀门，进气管后端连接在炉膛底部，可便于调整进气管的位置和进气量。所述出气管上安装有出气管阀门，配合流量调节，便于铅粉尘的沉淀。所述螺旋电热管、流量调节阀门和出气管阀门分别连接中央控制器实现了较高的自动化控制程度，程度设置步骤细化，规范明了易操作。本发明的设计思路为：（1）可控型空气气路；根据氧化灰吹原理和节能升温的需要，升温时关闭空气通道节能升温,放置样品与灰吹阶段空气通道开启，导入氧化所需的经预热的空气,为此设计了带有可调进气量的进气管道和具有开关的出气管道。在炉内空气通道中，专门在炉膛内后部空气出口前研制了特制的气体导流组件，该组件向空气通道方向倾斜的斜面气体导流板，起导向作用，引导热空气下沉贴近灰皿板。当关闭炉门后形成炉内空气气路，使放置在灰皿上包裹有金样品的铅球表面能接触到充足的氧，从而完成氧化灰吹。火试金灰吹炉必须放置在强力排风罩下。当关闭炉门后，形成近两米长的炉内空气气路，设置在灰吹炉顶端的出气管在排风罩强力抽排下形成了一定的空气抽力，整个空气回路中自上而下为负压。即便没有外部排风，整个空气通道内仍能产生一定的自然向上抽力，所以对进气流量进行调控是必不可少的。本空气气路进气管安装在进气管调节导轨上，且进气管上安装有流量调节阀门，可根据需要调整进气管的位置和进气量。出气管安装有出气管开关阀门，配合进气流量调节，便于控制氧化气流流量及铅粉尘的沉降。（2）智能型灰吹流程自动控制运行程序；依据整个灰吹过程各种变化的需要，结合氧化灰吹操作流程，本着尽可能多的将某些操作转化为自动运行并兼顾节能的原则，设计编制了智能化的灰吹流程自动控制运行程序。此程序为专业化程度极高、国内首创灰吹流程控制软件。全中文触摸屏操作界面，人机对话界面友好，规范明了简单实用，实验操作步骤细化，参数任意可变可编，便于实现多种类型样品的火试金实验。程序界面中设置有实时显示曲线，可直观地观察到程序运行阶段与参数。由于将某些操作步骤编入了运行程序，从而简化了人工操作，有效降低了劳动强度和铅粉尘对人体的伤害。（3）模块化炉膛设计；便于维修维护，可快速更换炉膛内部四壁的均热板，解决了炉膛内顶板易受熔融氧化铅污染难清理的难题。炉门上装有玻璃观察窗，可随时观察与调控灰吹过程，便于实验人员对分析结果的掌控。（4）自控化加热电路；采用分阶段渐递式增加电源功率控制炉膛升温速率，有效地避免了大功率急剧升温对电热管造成的损坏，延长了螺旋电热管的寿命，降低了设备的故障率与安全隐患，保证了用电安全性。本发明结构简单，操作方便，设计科学合理，温控更精细准确，灰吹效果更佳，试验结果可靠稳定，将铅气体危害降到最低，达到人体健康和环境保护的双重目的。（四）附图说明下面结合附图对本发明作进一步的说明。图1为本发明的结构示意图；图2为图1所示的A-A面剖面示意图。图中，1主体，2炉膛，3进气管，4出气管，5空气出口，6集铅盒，7均热板，8螺旋电热管，9气体导流板，10玻璃观察窗，11进气管调节导轨，12流量调节阀门，13出气管阀门，14电气控制柜，15中央控制器，16样品专用载样平台。（五）具体实施方式附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括落地式主体1，所述主体1上部设置有炉膛2，主体1下部电气控制柜14，主体1右外侧设置有中央控制器15；主体1下部设置有连通炉膛2内部的进气管3，炉膛2后部设置有连通出气管4的空气出口5，空气出口5前设置有气体导流板9；炉膛2上下表面均装有均热板7，均热板7外水平镶嵌有螺旋电热管8；所述出气管4底部设置有集铅盒6；所述主体1中部设置有样品专用载样平台16；所述炉膛2的炉门上装有玻璃观察窗10；所述进气管3安装在进气管调节导轨11上，且进气管3前端安装有流量调节阀门12，进气管3后端连接在炉膛2底部；所述出气管4上安装有出气管阀门13；所述螺旋电热管8、流量调节阀门12和出气管阀门13分别连接中央控制器15。本发明为落地式一体机，结构紧凑，比例合理，便于移动，安置方便。外型尺寸(mm):1670×870×900(高×宽×纵深)；重量约:330KG。其结构设计优化，调温控气功能齐全，温度指示与调控准确（最高温度1200℃，控温精度≤2℃），保温性能好,炉温波动范围小。自动化控制程度高，程序设置步骤细化，规范明了易操作。灰吹后形成的金银合金粒外观显示形体均匀，圆润饱满，球面光洁，金属质感强。炉膛2独特的模块化设计，便于维修维护，可快速更换路摊管内部四壁的均热板7，解决了炉膛内顶板易受熔融氧化铅污染难清理的难题。当炉门关闭时，设置的气体导流板9，起导向作用引导炉膛2内热空气下沉贴近灰皿板，形成炉内空气气路（见箭头标注部分）。炉膛2四壁装有均热板7，均热板7外侧水平镶嵌特制螺旋电热管8,通电后利用均热板7辐射加热提高炉内温度，而非垂直电热器件直接暴露在炉膛2内通电加热。此种均热板7上下辐射加热方式可有效减小炉内温度梯度，使得整个炉内任何一点其水平面炉温都具有良好的温度均匀性，炉内温差＜2℃，可收到理想的灰吹效果,并消除了安全隐患。炉门装有玻璃观察窗10，可随时观察与调控灰吹过程，便于实验人员对分析结果的掌控。其主要设计方案为：（1）落地式一体机，结构紧凑比例合理，便于移动安置方便；（2）可控型空气气路，根据氧化灰吹原理和节能升温的需要，升温时关闭空气通道节能升温,放置样品时开启通道减少铅对人体的伤害，灰吹阶段导入氧化所需空气流，通过特制的气体导流组件，其斜面导流板起到引导热空气下沉贴近灰皿板，提高灰吹效果，形成炉内空气气路；（3）智能型灰吹流程自动控制运行程序；本着尽可能多的将某些操作转化为自动运行并兼顾节能的原则，编制智能化的灰吹流程自动控制运行程序；（4）模块化炉膛2结构；解决炉膛2内顶板易受熔融氧化铅污染难清理的难题，便于维修维护；（5）自控化加热电路；降低设备的故障率与安全隐患，保证用电安全性；（6）炉膛2内壁为规则长方形，便于形成水平面同温层。本发明全面满足国标GB/T9288《金合金首饰金含量的测定灰吹法（火试金法）》的技术要求，突出了氧化灰吹的理念，火试金灰吹效率大大提高，整机性能大大优于普通高温马弗炉，比国外同类灰吹炉更适用，为国内首款专业级智能型火试金灰吹炉。