小型恒压炼焦装置的制作方法

本发明涉及实验室炼焦技术领域，具体是一种小型恒压炼焦装置。

背景技术：

我国是焦炭生产、消费和出口大国,自20世纪90年代初以来产量和出口量一直居世界第一位，焦炭的第一消费大户是钢铁行业,占80％以上,主要用于高炉炼铁，其在高炉炼铁过程中焦炭主要作为热源、还原剂、渗碳剂和疏松骨架。随着高炉的大型化和富氧喷吹煤粉等技术的开发应用(国内最大喷煤量可达261kg/t生铁),高炉生产对焦炭质量尤其是对焦炭热性能的要求愈来愈高，由于我国优质炼焦煤资源供应日益紧张,因此稳定和改善焦炭质量且降低炼焦配煤成本已成为焦化工业亟待解决的课题。在生产焦炭之前预先通过小型实验焦炉进行炼焦实验，已经被广大焦化企业普遍接受。

传统实验焦炉装煤量从2kg克到200kg，有各种不同的规格，可实现常规炼焦或者捣固炼焦。

在专利号为cn105861002a的发明中公开了一种小型恒压炼焦装置及恒压炼焦方法，相比于专利号为cn203754635u的中国专利公开的一种自动底装式实验焦炉，以及专利号为cn202881174u的中国专利中公开的一种40kg可测量炼焦膨胀压力的试验焦炉，虽然具备了恒压炼焦的效果，但是在实现这个效果需要有液压泵、缓冲缸以及油压调节器等设备，这无疑增加了企业的成本支出，如果能通过一些简单的结构实现恒压效果，将会有效解决上述的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种小型恒压炼焦装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

小型恒压炼焦装置，包括底座和安装在底座上的废气处理箱以及炼焦罐，所述炼焦罐的底部外壁上一体成型固定有支撑环，支撑环的底面两端分别与一根竖直安装的支撑脚的顶端固定连接，支撑脚与底座的上表面固定连接，炼焦罐的顶部两端分别与一根竖直安装的支撑杆的底端固定连接，支撑杆的顶端分别与恒压罐的底面两端固定连接，通过恒压罐对炼焦罐内部的压力进行控制，恒压罐与出气管的连接且出气管的一端伸入到恒压罐的内部底部，出气管的另一端伸入到安装在底座上的废气处理箱底部，通过恒压罐排出的废气在废气处理箱的作用下被过滤，从而提高炼焦装置的环保性。

作为本发明进一步的方案：所述出气管上固定安装有电磁阀。

作为本发明进一步的方案：所述炼焦罐的侧壁上焊接固定有固定板，固定板上通过螺栓固定安装有气泵，气泵的输出端伸入到炼焦罐的内部，在炼焦工作完成后，通过气泵对炼焦罐的内部吹入空气，一方面提高炼焦罐内部的冷却速度，另一方面将炼焦罐中废气全部吹入到废气处理箱中进行处理。

作为本发明进一步的方案：所述炼焦罐的侧面开设有用于添加材料的开口，开口处通过铰链安装有罐门，打开罐门可以向炼焦罐的内部投入焦煤等炼焦材料，需要说明的是，罐门可以通过卡接或者其它任意方式固定，以保证炼焦罐在工作过程中的密封性。

作为本发明进一步的方案：所述炼焦罐的底部通过螺栓固定安装有开口向上且为半球形壳体的罐底，罐底的内部固定有多个用于加热的硅碳棒，炼焦罐的顶部开设有用于排出废气的排气口，通过罐底的可拆卸式设计，方便工作人员将炼焦罐内的材料取出。

作为本发明进一步的方案：所述恒压罐的底部开设有与排气口固定连接的进气口，恒压罐的顶部焊接固定有用于对出气管固定固定的支架，恒压罐的内壁底部一体成型固定有下限位环，恒压罐顶部的内壁上一体成型固定有上限位环，下限位环的顶面和上限位环的底面均通过螺栓固定安装有压力传感器，恒压罐的内部滑动安装有水平的升降板，升降板的中部开设有供出气管穿过的通孔，且升降板与出气管的连接处套接有密封套，升降板上表面两端均焊接有用于承载水的配重筒，配重筒上设置有刻度线，恒压罐的一侧底部开设有用于向恒压罐内注入气体的充气口，充气口处固定有阀门。

作为本发明进一步的方案：所述废气处理箱内的底部中部焊接固定有竖直的固定筒，固定筒的顶端焊接有匀气盘，匀气盘的内部中空并与固定筒连通，且匀气盘的表面均匀开设有多个用于对废气进行分散的细孔，固定筒的侧面与出气筒固定连接，当废气通过出气管进入到废气处理箱中后，通过匀气盘对气体进行分散，从而增加气体与废气处理箱中液体的接触面积，从而提高废气处理效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过恒压罐实现炼焦装置气压恒定的控制，且炼焦装置的气压便于调节，提高了炼焦装置的实用性。

通过压力传感器与电磁阀的配合作用实现气压恒定的控制，相比于现有技术中使用数控技术来控制气压，本技术方案无疑成本更低。

通过废气处理箱的设置，对炼焦过程中产生的废气进行处理，提高了炼焦装置的环保性，且通过气泵的设置，能够将炼焦装置中残留的废气全部通过废气处理箱排出，保证废气的处理效果，同时，能够将炼焦罐中的热量带走，从而提高炼焦罐内部的冷却速度。

炼焦罐和罐底采用可拆卸的设计，在完成炼焦工作后，将罐底拆卸来后，方便取出炼焦产物。

附图说明

图1为小型恒压炼焦装置的结构示意图。

图2为小型恒压炼焦装置中炼焦罐的结构示意图。

图3为小型恒压炼焦装置中恒压罐的结构示意图。

图4为小型恒压炼焦装置中废气处理箱的结构示意图。

如图所示：废气处理箱1、底座2、炼焦罐3、支撑脚4、固定板5、罐门6、气泵7、支撑杆8、恒压罐9、出气管10、罐底11、硅碳棒12、排气口13、升降板14、进气口15、密封套16、下限位环17、充气口18、配重筒19、上限位环20、支架21、匀气盘22、固定筒23。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，小型恒压炼焦装置，包括底座2和安装在底座2上的废气处理箱1以及炼焦罐3，所述炼焦罐3的底部外壁上一体成型固定有支撑环，支撑环的底面两端分别与一根竖直安装的支撑脚4的顶端固定连接，支撑脚4与底座2的上表面固定连接，炼焦罐3的顶部两端分别与一根竖直安装的支撑杆8的底端固定连接，支撑杆8的顶端分别与恒压罐9的底面两端固定连接，通过恒压罐9对炼焦罐3内部的压力进行控制，恒压罐9与出气管10的连接且出气管10的一端伸入到恒压罐9的内部底部，出气管10的另一端伸入到安装在底座2上的废气处理箱1底部，通过恒压罐9排出的废气在废气处理箱1的作用下被过滤，从而提高炼焦装置的环保性。

所述出气管10上固定安装有电磁阀。

所述炼焦罐3的侧壁上焊接固定有固定板5，固定板5上通过螺栓固定安装有气泵7，气泵7的输出端伸入到炼焦罐3的内部，在炼焦工作完成后，通过气泵7对炼焦罐3的内部吹入空气，一方面提高炼焦罐3内部的冷却速度，另一方面将炼焦罐3中废气全部吹入到废气处理箱1中进行处理。

所述炼焦罐3的侧面开设有用于添加材料的开口，开口处通过铰链安装有罐门6，打开罐门6可以向炼焦罐3的内部投入焦煤等炼焦材料，需要说明的是，罐门6可以通过卡接或者其它任意方式固定，以保证炼焦罐3在工作过程中的密封性。

请参阅图2，所述炼焦罐3的底部通过螺栓固定安装有开口向上且为半球形壳体的罐底11，罐底11的内部固定有多个用于加热的硅碳棒12，炼焦罐3的顶部开设有用于排出废气的排气口13，通过罐底11的可拆卸式设计，方便工作人员将炼焦罐3内的材料取出。

请参阅图3，所述恒压罐9的底部开设有与排气口13固定连接的进气口15，恒压罐9的顶部焊接固定有用于对出气管10固定固定的支架21，恒压罐9的内壁底部一体成型固定有下限位环17，恒压罐9顶部的内壁上一体成型固定有上限位环20，下限位环17的顶面和上限位环20的底面均通过螺栓固定安装有压力传感器，恒压罐9的内部滑动安装有水平的升降板14，升降板14的中部开设有供出气管10穿过的通孔，且升降板14与出气管10的连接处套接有密封套16，升降板14上表面两端均焊接有用于承载水的配重筒19，配重筒19上设置有刻度线，恒压罐9的一侧底部开设有用于向恒压罐9内注入气体的充气口18，充气口18处固定有阀门。

需要说明的是，在设计时刻度线上表示的是恒压罐9内的气压，而在换算时，升降板14和配重筒19本体的重量以及配重筒19内部承载水的重量，所受到的重力与恒压罐9内气体对升降板14的支撑力相同时，升降板14能够随着恒压罐9内的气体总量变化而升降，而通过调节配重筒19内水的量，从而方便对恒压罐9内的气压强度进行调节，使用方便。

请参阅图4，所述废气处理箱1内的底部中部焊接固定有竖直的固定筒23，固定筒23的顶端焊接有匀气盘22，匀气盘22的内部中空并与固定筒23连通，且匀气盘22的表面均匀开设有多个用于对废气进行分散的细孔，固定筒23的侧面与出气筒10固定连接，当废气通过出气管10进入到废气处理箱1中后，通过匀气盘23对气体进行分散，从而增加气体与废气处理箱1中液体的接触面积，从而提高废气处理效果。

需要说明的是，所述下限位环17顶面和上限位环20底面的压力传感器以及出气管10上的电磁阀均与外部的控制器电连接。

本发明的工作原理是：首先打开罐门6将炼焦的材料投入到炼焦罐3的内部，然后通过充气口18向恒压罐9的内部注入空气，当下限位环14上的压力传感器读数为零时，停止注入空气，然后通过硅碳棒进行加热，在加热过程中，产生的废气通过炼焦罐3顶部开设的排气口13将废气排入到恒压罐9中，随着进入恒压罐9内的废气越来越多，升降板14沿着恒压罐9的内壁竖直向上滑动，当升降板14移动到恒压罐9顶部时与上限位环20底面安装的压力传感器接触，压力传感器检测到压力后，将信号输送给外部的控制器，控制器控制出气管10上的电磁阀打开，从而将恒压罐9内的废气输出给废气处理箱1进行废气处理，随着废气的排出，升降板14下降到与下限位环17上的压力传感器接触，下限位环17上的压力传感器将信号传送给外部控制器，控制器控制出气管10上的电磁阀关闭，从而实现恒压罐9内气压恒定的控制，在完成炼焦工作后，打开气泵7向炼焦罐3内注入空气，从而使废气能够全部通过废气处理箱1处理后排出，同时提高炼焦罐3内部的冷却速度。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。