CN103257172A

CN103257172A - 一种石灰石活性度测定检测装置

Info

Publication number: CN103257172A
Application number: CN2012103800014A
Authority: CN
Inventors: 舒琦
Original assignee: WUHAN HUAKE NEW MATERIAL CO Ltd
Current assignee: WUHAN HUAKE NEW MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2032-10-09
Also published as: CN103257172B

Abstract

本发明公开了一种石灰石活性度测定检测装置，包括：箱体（1）和工作台面（2），所述工作台面上设有两个立柱（3），且该立柱上设有立主横梁（4），四个圆法兰型直线轴承（5）和两根直线圆导轨（6）配合安装在一起，在所述导轨的上端分别设有横梁（7），在所述横梁（7）上分别设有酸液滴定头（9）、搅拌器（10）、温度测量仪（11）、PH值电极（12）的中部，在所述箱体（1）的侧面设有即热式电热水器（13），并且，所述即热式电热水器（13）通过管件连接有水阀（14），所述水阀（14）安装于所述工作台面（2）的边角部，并通过管件与水嘴（15）相连接。该装置能够自动化进行测试，并尽可能地减少人为误差，提高测量精度。

Description

一种石灰石活性度测定检测装置

技术领域

本发明涉及一种石灰石活性度测定检测装置，主要用于黑色冶金行业中进行冶金石灰石活性度的检测设备，属于黑色冶金行业检测领域。

背景技术

石灰的活性度是指它在熔渣中与其它物质的反应能力，用石灰在熔渣中的熔化速度来表示，通常用石灰与水的反应速度表示。

其方法原理如下：将一定量的试样水化，同时用一定浓度的盐酸，将石灰水化过程中产生的氢氧化钙中和。从加入石灰试样开始至试验结束，始终要在一定搅拌速度的状态下进行，并随时保持水化中和过程中的等量点。准确记录恰好10min时盐酸的消耗量。

以10min消耗盐酸的毫升数表示石灰的活性度。具体也可以说在标准大气压下10分钟内，50克石灰溶于40摄氏度恒温水中所消耗4mol／L HCl水溶液的毫升数就定义为石灰的活性度。

目前石灰石活性度平均值一般可以超过300 ml/4N-HCl，可以显著缩短炼钢转炉初期渣化时间，降低吨钢石灰消耗，并对前期脱P极为有利。炼钢实践表明，这种石灰可以提高脱磷脱硫效率80%，同时缩短冶炼时间，在3-5min之内可以完全与钢水中酸性物质反应完毕，而一般石灰的方应时间至少要6-10min。此外提高炉龄40%以上，炉料的消耗也降低5-8kg/t钢，以1000万t计算，每年节约1500万左右，生产效益显著。

现有的测量方法主要是人工滴定，人工观察水化中和过程中的等量点，人工记录试验数据及计算测量结果，测量误差较大，此外，石灰石活性度测定，应符合国标YB/T 105-2005的前提下对石灰石活性度测定仪的研制和开发符合上述要求的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种石灰石活性度测定的测量检测装置，以尽可能地减少人为误差，提高测量精度。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种石灰石活性度测定检测装置，包括：箱体1和安装于所述箱体1上的工作台面2，其中，所述工作台面上设有两个立柱3，且该立柱上设有立主横梁4，其中，四个圆法兰型直线轴承5和两根直线圆导轨6配合安装在一起，并且，在所述导轨的上端分别设有横梁7，其中，在所述横梁7上分别设有酸液滴定头9、搅拌器10、温度测量仪11、PH值电极12的中部，在所述箱体1的侧面设有即热式电热水器13，并且，所述即热式电热水器13通过管件连接有水阀14，所述水阀14安装于所述工作台面2的边角部，并通过管件与水嘴15相连接，其中，所述酸液滴定头9、搅拌器10、温度测量仪11、PH值电极12、水嘴15的下方设有烧杯30，且所述烧杯30的旁边设有储酸罐22和蠕动泵21，其中，所述储酸罐22设有罐塞23，且所述罐塞23上有两孔分别安装有玻璃导管24和耐酸塑料软管25，所述耐酸塑料软管25的另一端通过所述蠕动泵21和所述酸液滴定头9相连接。

进一步地，优选的结构是，在所述烧杯30的下方的箱体1的横衬上固定有电机16，其中，所述电机16通过联轴器19和丝杆17的一端相连接，且所述丝杆17的另一端用轴承座固定在箱体1上。

进一步地，优选的结构是，所述蠕动泵21放置于所述工作台面2上的固定座上。

进一步地，优选的结构是，还设有计算机27和与该计算机相连接的控制箱26，其中，所述控制箱26面板上安装有PH计值显示仪表26-1、电源及控制按钮26-2，并且，所述控制箱26内还安装有PLC控制器、开关电源、电机驱动器，其中，所述电机16和所述计算机27都通过导线和所述控制箱26相连。

进一步地，优选的结构是，所述烧杯30放置在所述工作台面2上的烧杯托盘上。

进一步地，优选的结构是，所述横梁7的两端分别用螺帽8固定在所述两根直线圆导轨6上端，并且，所述直线圆导轨6下端连接有支架20，其中，所述丝杆17的中部又与丝母18配合安装，所述丝母18的法兰面又通过螺丝固定在所述支架20的中部。

进一步地，优选的结构是，所述PLC控制器中设有按钮输入信号、控制升降、控制搅拌器运动、控制计量泵电源接通、测量烧杯内的水温、与PH计仪表485通讯、与计量泵485通讯的控制指令。

进一步地，优选的结构是，所述计算机控制所述控制箱中的所述PLC控制器的运行。

进一步地，优选的结构是，所述温度测量仪11为PT100热电阻。

进一步地，优选的结构是，所述搅拌器10的搅拌电机功率不小于100W，且转速为270r/min，并且，叶片垂直通过并固定在直径约为6mm的搅拌棒下端，其中，叶片为“一”字形，距杯底15mm，叶片两端与水平成90°角。

本发明采取了上述方案以后，所述石灰石活性度测定检测装置，能够克服现有的人工滴定的缺点；并且，在进一步地结合计算机以后，还能够克服了现有技术中人工记录试验数据及计算测量结果，测量误差较大的缺点，并且，该方案符合国标YB/T 105-2005的技术测定要求，且具有结构简单、操作方便成本低的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。

图1为石灰石活性度测定检测装置的结构示意图；

图2为石灰石活性度测定检测装置的正视示意图；

图3为石灰石活性度测定检测装置的俯视示意图；

图4为石灰石活性度测定检测装置的侧视示意图；

1 箱体 2 工作台面 3 立柱 4 立主横梁 5 圆法兰型直线轴承 6 直线圆导轨 7 横梁 8 螺帽 9 酸液滴定头 10 搅拌器 11温度测量仪 12 PH值电极 13 即热式电热水器 14 水阀15水嘴 16 电机 17 丝杆 18 丝母 19 联轴器 20 支架21 蠕动泵 22 储酸罐 23 罐塞 24 玻璃导管 25 耐酸朔料软管 26 控制箱 26-1 电压表 26-2 电源及控制按钮 27计算机 28 显示器 29 计算机桌 30 烧杯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明，其中，如图1、图2、图3和图4所示，所述石灰石活性度测定检测装置，主要由箱体1、工作台面2、立柱3、立主横梁4、圆法兰型直线轴承5、直线圆导轨6、横梁7、螺帽8、酸液滴定头9、搅拌器10、温度测量仪11、PH值电极12、即热式电热水器13、水阀14、水嘴15、电机16、丝杆17、丝母18、联轴器19、支架20、蠕动泵21、储酸罐22、罐塞23、玻璃导管24、耐酸塑料软管25、控制箱26、PH计值显示仪表26-1、电源及控制按钮26-2、计算机27、显示器28、计算机桌29、烧杯30组成，其中，如图2所示，其具体的工作结构如下：

所述工作台面2安装于箱体1上，在工作台面2上安装有两个所述立柱3，其中，立主横梁4安装在两个立柱3上；并且，四个圆法兰型直线轴承5分别安装于两个立柱3的上部和下部。

其中，所述四个圆法兰型直线轴承5和两根直线圆导轨6配合安装；横梁7两端分别用螺帽8固定在两根直线圆导轨6上端；酸液滴定头9、搅拌器10、温度测量仪11和PH值电极12分别安装在横梁7中部；即热式电热水器13安装在箱体1侧面；水阀14用管件安装在工作台面2边角部。

其中，所述水嘴15用管件和水阀14上部相连；水阀14下部用管件和即热式电热水器13相连；电机16用螺丝安装在由箱体1内的横衬上；丝杆17的一端用轴承座固定在箱体1内，丝杆17的另一端通过联轴器19和电机16相连；支架20两端用螺帽和直线圆导轨6下端相连。

其中，所述丝母18和丝杆17配合安装；丝母18法兰面用螺丝固定在支架20中部；蠕动泵21放置于工作台面2上的固定座上；储酸罐22放置在工作台面2上；储酸罐22罐口塞有罐塞23；罐塞23上有两给孔分别安装有玻璃导管24和耐酸塑料软管25；耐酸塑料软管25的另一端通过蠕动泵21和酸液滴定头9相连；控制箱26面板上安装有PH计值显示仪表26-1、电源及控制按钮26-2；控制箱26内安装有PLC控制器、开关电源、电机驱动器；烧杯30放置在工作台面2上的烧杯托盘上。

此外，所述计算机包括显示器28，并位于计算机桌29上，其中，所述电机16和所述计算机27都通过导线和所述控制箱26相连。

其中，所述PLC控制器中设有按钮输入信号、控制升降、控制搅拌器运动、控制计量泵电源接通、测量烧杯内的水温、与PH计仪表485通讯、与计量泵485通讯的控制指令。所述计算机控制所述控制箱中的所述PLC控制器的运行。

优选的实施例中，所述温度测量仪11为PT100热电阻。

并且，所述搅拌器10的搅拌电机功率不小于100W，且转速为270r/min，并且，叶片垂直通过并固定在直径约为6mm的搅拌棒下端，其中，叶片为“一”字形，距杯底15mm，叶片两端与水平成90°角。

其中，本发明装置的操作方式和工作模式如以下的描述：

准确称量50.0g试样放置在干燥器皿中备用。

打开即热式电热水器13的开关，调节好控制温度；

启动控制箱26和计算机27，此时酸液滴定头9、搅拌器10、温度测量仪11和PH值电极12远离工作台面2上的烧杯托盘上。放入烧杯30。打开水阀14使稍高于40℃的蒸馏水2000mL通过水嘴15注入烧杯30内。

用温度测量仪11测量水温待水温降到40±1℃时，将试样一次倒入水中溶解，进入计算机27中的操作程序（该操作程序可以以现有的软件设计而成，在此不进行详细说明），接着，按下启动键通过控制箱26内PLC控制器、电机驱动器使电机16转动；电机16转动通过联轴器19使丝杆17转动带动丝母18向下移动；丝母18向下移动通过支架20使直线圆导轨6沿着安装在立柱3的圆法兰型直线轴承5向下移动，从而使横梁7向下移动使酸液滴定头9、搅拌器10、温度测量仪11和PH值电极12置于烧杯30内，搅拌器10启动，同时开始记录时间。

当溶解开始呈碱性时，蠕动泵21开始工作，通过耐酸塑料软管25抽取储酸罐22内的4mol/L的盐酸，通过耐酸塑料软管25和酸液滴定头9使4mol/L的盐酸向烧杯30内滴定，通过PH值电极12检测PH值，使碱性溶液滴定至中性时停止滴定，待PH电极检测溶液为碱性时继续滴定。

整个过程都要保持溶液滴PH值为中性。记录恰好10分钟时停止滴定，所述计算机27记录消耗的4mol/L盐酸毫升数，并且，试验数据自动存储，试验结束。

其中，通过计算机27和控制箱26使电机16转动，从而使横梁7向上移动使酸液滴定头9、搅拌器10、温度测量仪11和PH值电极12离开烧杯30，到位后电机16停止转动。取出烧杯30，工作完毕。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。

Claims

1.一种石灰石活性度测定检测装置，其特征在于，包括：箱体（1）和安装于所述箱体（1）上的工作台面（2），其中，所述工作台面上设有两个立柱（3），且该立柱上设有立主横梁（4），其中，四个圆法兰型直线轴承（5）和两根直线圆导轨（6）配合安装在一起，并且，在所述导轨的上端分别设有横梁（7），其中，在所述横梁（7）上分别设有酸液滴定头（9）、搅拌器（10）、温度测量仪（11）、PH值电极（12）的中部，在所述箱体（1）的侧面设有即热式电热水器（13），并且，所述即热式电热水器（13）通过管件连接有水阀（14），所述水阀（14）安装于所述工作台面（2）的边角部，并通过管件与水嘴（15）相连接，其中，所述酸液滴定头（9）、搅拌器（10）、温度测量仪（11）、PH值电极（12）、水嘴（15）的下方设有烧杯（30），且所述烧杯（30）的旁边设有储酸罐（22）和蠕动泵（21），其中，所述储酸罐（22）设有罐塞（23），且所述罐塞（23）上有两孔分别安装有玻璃导管（24）和耐酸塑料软管（25），所述耐酸塑料软管（25）的另一端通过所述蠕动泵（21）和所述酸液滴定头（9）相连接。

2.根据权利要求1所述的石灰石活性度测定检测装置，其特征在于，在所述烧杯（30）的下方的箱体（1）的横衬上固定有电机（16），其中，所述电机（16）通过联轴器（19）和丝杆（17）的一端相连接，且所述丝杆（17）的另一端用轴承座固定在箱体（1）上。

3.根据权利要求1或2所述的石灰石活性度测定检测装置，其特征在于，所述蠕动泵（21）放置于所述工作台面（2）上的固定座上。

4.根据权利要求1所述的石灰石活性度测定检测装置，其特征在于，还设有计算机（27）和与该计算机相连接的控制箱（26），其中，所述控制箱（26）面板上安装有PH计值显示仪表（26-1）、电源及控制按钮（26-2），并且，所述控制箱（26）内还安装有PLC控制器、开关电源、电机驱动器，其中，所述电机（16）和所述计算机（27）都通过导线和所述控制箱（26）相连。

5.根据权利要求1所述的石灰石活性度测定检测装置，其特征在于，所述烧杯（30）放置在所述工作台面（2）上的烧杯托盘上。

6.根据权利要求1所述的石灰石活性度测定检测装置，其特征在于，所述横梁（7）的两端分别用螺帽（8）固定在所述两根直线圆导轨（6）上端，并且，所述直线圆导轨（6）下端连接有支架（20），其中，所述丝杆（17）的中部又与丝母（18）配合安装，所述丝母（18）的法兰面又通过螺丝固定在所述支架（20）的中部。

7.根据权利要求4所述的石灰石活性度测定检测装置，其特征在于，所述PLC控制器中设有按钮输入信号、控制升降、控制搅拌器运动、控制计量泵电源接通、测量烧杯内的水温、与PH计仪表485通讯、与计量泵485通讯的控制指令。

8.根据权利要求7所述的石灰石活性度测定检测装置，其特征在于，所述计算机控制所述控制箱中的所述PLC控制器的运行。

9.根据权利要求1所述的石灰石活性度测定检测装置，其特征在于，所述温度测量仪（11）为PT100热电阻。

10.根据权利要求1所述的石灰石活性度测定检测装置，其特征在于，所述搅拌器（10）的搅拌电机功率不小于100W，且转速为270r/min，并且，叶片垂直通过并固定在直径约为6mm的搅拌棒下端，其中，叶片为“一”字形，距杯底15mm，叶片两端与水平成90°角。