CN104950075A - 一种用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造业技术领域，尤其涉及一种用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备及方法。其中，本发明提供的用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备包括加热炉、集气罐和气体传感器，所述集气罐与所述加热炉连通，所述气体传感器设置在所述集气罐上，通过将覆膜砂放入加热炉内加热，来模拟浇铸温度下覆膜砂的燃烧，通过集气罐收集燃烧产生的气体，并使用气体传感器检测来检测覆膜砂在浇铸产生的气体的组成及气体的浓度，气体传感器能够测量气体的范围更广，与分光光度计的方法相比，其对气体组分测量更加全面准确；并且本发明提供的检测机构结构简单、气体收集更加方便、测量更加容易，测量的效率更高。

Description

一种用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备及方法

技术领域

本发明涉及铸造业技术领域，尤其涉及一种用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备及方法。

背景技术

随着铸造行业绿色化进程的不断深入发展，对现有铸造辅料的环保特性也不断的提出挑战，覆膜砂在浇铸温度条件下具有良好的低气味性及高温浇铸时危害气体的产生率，这样可以改良浇铸车间及浇铸车间工人的工作环境；其在要求能够满足现有浇铸工艺的基础上，降低有害挥发物的气化物量，以减少对环境的污染。

覆膜砂在浇铸的过程中通常会释放氨气、甲醛、苯酚等有害物质，这些有害物质挥发到空气中，对工人的身体健康造成危害，同时会严重的污染环境；在浇铸型芯过程中，覆膜砂上残留的有害物质会进一步的挥发出来，影响铸件的成品率，同时对环境造成严重的污染，尤其是氮氧化合物，过多过量的排放会造成光化学烟雾，最终危害人类的健康。

目前，对于覆膜砂的品质，普遍关注的是覆膜砂的强度、发气、灼烧减量等指标，对于浇铸过程中释放的气体特性缺乏有效的检测手段，部分树脂厂采用将气体通入水中吸收，然后采用分光光度计的方法来测试氨气及甲醛苯酚的含量。

因此，针对以上不足，需要提供一种能够有效检测覆膜砂在浇铸时释放烟气的检测设备及方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：目前缺少用于检测覆膜砂在浇铸时释放烟气的特性的装置和方法，而使用紫外分光光度计或者化学滴定测量只能够测量氨气、甲醛和苯酚、氮氧化合物等少数的几种气体，测量周期长测量存在一定的局限性，并且测量效率也较低。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，包括加热炉、集气罐和气体传感器，所述集气罐与所述加热炉连通，所述气体传感器设置在所述集气罐上，用于测量集气罐内气体的组成及气体的浓度。

其中，所述集气罐通过第一连接管道与所述集气罐连通，所述集气罐上设置有负压表。

其中，所述第一连接管道内设置有过滤机构。

其中，所述过滤机构为玻璃纤维网。

其中，还包括真空泵，所述真空泵通过第二连接管道与集气罐连通。

其中，所述第二连接管道上也设置有开关阀。

其中，所述集气罐上还设置有与外界连通的换气管道，所述换气管道上设置有开关阀。

其中，所述加热炉为管式炉。

其中，所述气体传感器包括探头和显示仪表，所述探头位于集气罐内部，所述显示仪表位于所述集气罐的外部。

本发明还提供了一种检测覆膜砂浇铸时释放烟气的方法：包括以下步骤：

S1，打开管式炉开关，升温至预设温度；

S2，制作芯块，并将芯块冷却至室温；

S3，称取芯块放入管式炉中，燃烧2分钟；

S4，燃烧后一分钟启动真空泵将集气罐抽成真空，燃烧完成后，打开第一连接管道上的开关阀，将气体导入到集气罐内，关闭真空泵；通过气体传感器测试集气罐内的气体，并记录数据；

S5，关闭第一连接管道上的开关阀，打开换气管道上的开关阀，启动真空泵，将集气罐内的气体排出；

S6，清理管式炉内残余覆膜砂残样。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供了一种用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，包括加热炉、集气罐和气体传感器，所述集气罐与所述加热炉连通，所述气体传感器与设置在所述集气罐上，通过将覆膜砂放入加热炉内加热，来模拟覆膜砂在浇铸时的环境，即在模拟浇铸温度下覆膜砂的燃烧，通过集气罐收集燃烧产生的气体，并使用气体传感器检测来检测覆膜砂在浇铸产生的气体的组成及气体的浓度，气体传感器能够测量气体的范围更广，与分光光度计的方法相比，其对气体组分测量更加全面准确；并且本发明提供的检测机构结构简单、气体收集更加方便、测量更加容易，测量的效率更高。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例所述的用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备的结构示意图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、管式炉，2、集气罐，21、气体传感器，22、第一连接管道，221、冷凝机构，23、换气管道，24、负压表，3、真空泵，31、第二连接管道，5、开关阀。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

如图1所示，本发明提供了一种用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，包括加热炉、集气罐2和气体传感器21，所述集气罐2与所述加热炉连通，所述气体传感器21设置在所述集气罐2上，用于测量集气罐2内气体的组成及气体的浓度。本发明提供了一种用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，包括加热炉、集气罐2和气体传感器21，所述集气罐2与所述加热炉连通，所述气体传感器21与所述集气罐2连接，通过将覆膜砂放入加热炉内加热，来模拟覆膜砂在浇铸时的环境，即模拟浇铸温度下覆膜砂的燃烧，通过集气罐收集燃烧产生的气体，并使用气体传感器21检测来检测覆膜砂在浇铸产生的气体的组成及气体的浓度，气体传感器21能够测量气体的范围更广，与分光光度计的方法相比，其对气体组分测量更加全面准确；并且本发明提供的检测机构结构简单、气体收集更加方便、测量更加容易，测量的效率更高。

气体传感器21包括与被测气体接触的探头和仪表显示部分，其中，探头伸进所述集气罐2内，仪表显示部分位于集气罐2外部，便于观察检测数据。

其中，加热炉为管式炉1，管式炉1能够适应高温加热(温度在1400-1600℃)，同样也可以根据加热温度的需求，将加热炉替换成其他加热装置，如加热盘等，同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。

优选地，所述检测设备还包括真空泵3，所述真空泵3通过第二连接管道31与集气罐2连通，所述第二连接管道31上设置有开关阀5，在使用时可利用真空泵3将集气罐2抽成真空，形成负压，这样能够通过负压将管式炉1内的气体压进集气罐2内，通过设置真空泵3能够更加方便的收集气罐2内的气体；优选地所述集气罐2上还设置有负压表24，通过负压表24来测量集气罐2内是否形成负压，保证管式炉1内的气体能够压入集气罐2内。

当然，也可以采用其他的机构来完成收集管式炉内气体的需求，如在连通所述集气罐2与所述气体产生的第二连接管路内设置单向排风扇，同样也能够实现简单、方便收集管式炉内气体的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。

优选地，所述集气罐2上还设置有与外界连通的换气管道23，所述换气管道23上设置有开关阀5，在对集气罐2内的气体检测完成后，打开换气管道23上的开关阀5，并通过真空泵3将集气罐2内的气体排出，对集气罐2进行换气更加方便，能够为下一次测量提供一个准确的测量环境，避免上次测量遗留的气体对新的测量造成影响，保证整个测量机构测量的准确性。

具体地，所述第一连接管道22内还设置有过滤机构(图中未示出)，所述过滤机构能够过滤加从高温管式炉1内导入到集气罐2内的气体，主要是过滤覆膜砂燃烧时产生的固体小颗粒，保证测量的准确性，同时在第一连接管上，优选地所述过滤机构为玻璃纤维网。

当然，在上述实施例中也可以采用其他的装置对覆膜砂燃烧产生的气体进行过滤，同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。

优选地，所述第一连接管道22上还设置有冷凝机构221，通过冷凝机构221对管式炉1内产生的高温气体(700-800℃)进行冷却，经过冷却装置冷却至合适温度后进入到集气罐内进行测量，能够保证测量的准确性；优选地，采用水冷的方式进行冷却，当然其他的冷却方式同样能够实现本申请中对进行冷却的目的。

本发明还提供了一种检测覆膜砂浇铸时释放烟气的方法，包括以下步骤：

S1，打开管式炉1开关升温至预设温度；

S2，制作芯块，并将芯块冷却至室温；

S3，待温度到设定温度，称取芯块放入管式炉1中(具体地，所述芯块的质量为8g)，燃烧2分钟；

S4，燃烧后一分钟启动真空泵3将集气罐2抽成真空，燃烧完成后，打开第一连接管道22上的开关阀5，将气体导入到集气罐2内，关闭真空泵3；通过气体传感器21测试，并记录数据；

S5，关闭第一连接管道22上的开关阀5，打开换气管道23上的开关阀5，启动真空泵3，将集气罐2内的气体排出；

S6，清理管式炉1内残余覆膜砂残样。

在上述方法中，也可以是气体传感器不设置在集气罐上，而是在通过集气罐收集完气体后，再将气体床传感器的探头伸入到集气罐内对气体的特性进行检测，同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。

采用上述方法，来检测覆膜砂在浇铸时产生的气体的特性，更加的方便，并且使用气体传感器21来测量，气体传感器21测量的准确性、全面性更好，并且测量的效率也更高。

综上所述，本发明提供了一种用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，包括加热炉、集气罐和气体传感器，所述集气罐与所述加热炉连通，所述气体传感器与设置在所述集气罐上，通过将覆膜砂放入加热炉内加热，来模拟覆膜砂在浇铸时的环境，通过集气罐收集产生的气体，并使用气体传感器检测来检测覆膜砂在浇铸产生的气体的组成及气体的浓度，气体传感器能够测量气体的范围更广，与分光光度计的方法相比，其对气体组分测量更加全面准确；并且本发明提供的检测机构结构简单、气体收集更加方便、测量更加容易，测量的效率更高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，其特征在于：包括加热炉、集气罐(2)和气体传感器(21)，所述集气罐(2)与所述加热炉连通，所述气体传感器(21)设置在所述集气罐(2)上，用于测量集气罐(2)内气体的组成及气体的浓度。

2.根据权利要求1所述的用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，其特征在于：所述集气罐(2)通过第一连接管道(22)与所述集气罐(2)连通，所述集气罐(2)上设置有负压表(24)。

3.根据权利要求1所述的用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，其特征在于：所述第一连接管道(22)内设置有过滤机构。

4.根据权利要求3所述的用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，其特征在于：所述过滤机构为玻璃纤维网。

5.根据权利要求1所述的用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，其特征在于：还包括真空泵(3)，所述真空泵(3)通过第二连接管道(31)与集气罐(2)连通。

6.根据权利要求5所述的用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，其特征在于：所述第二连接管道(31)上设置有开关阀(5)。

7.根据权利要求1所述的用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，其特征在于：所述集气罐(2)上还设置有与外界连通的换气管(23)道，所述换气管道(23)上设置有开关阀(5)。

8.根据权利要求1所述的用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，其特征在于：所述加热炉为管式炉(1)。

9.根据权利要求1所述的用于检测覆膜砂浇铸时释放烟气的检测设备，其特征在于：所述气体传感器(21)包括探头和显示仪表，所述探头位于集气罐(2)内部，所述显示仪表位于所述集气罐(2)的外部。

10.一种检测覆膜砂浇铸时释放烟气的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，打开管式炉(1)开关，升温至预设温度；

S2，制作芯块，并将芯块冷却至室温；

S3，称取芯块放入管式炉(1)中，燃烧2分钟；

S4，燃烧后一分钟启动真空泵(3)将集气罐(2)抽成真空，燃烧完成后，打开第一连接管道(22)上的开关阀(5)，将气体导入到集气罐(2)内，关闭真空泵(3)；通过气体传感器(21)测试集气罐内的气体，并记录数据；

S5，关闭第一连接管道(22)上的开关阀(5)，打开换气管道(23)上的开关阀(5)，启动真空泵(3)，将集气罐(2)内的气体排出；

S6，清理管式炉(1)内残余覆膜砂残样。