CN204063935U - 立式控温炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种立式控温炉，其包括炉体，所述炉体的炉腔内竖直设置有炉管，所述炉腔内设置有加热层，所述炉管内设置有多个层叠放置的石英玻璃杯，所述玻璃杯用于放置待加热处理的物料；其中，所述炉管的底部通过法兰密封，且设置有进气口，用于通入载气；所述石英玻璃杯的底部设置有多个均匀布置通气孔，以便于从所述进气口进入的载气通过；所述炉管的顶部通过磨砂封头密封且设置有出气口，以便于气体从所述出气口排出。本实用新型实施例提供的立式控温炉可提高物料加热的均匀性以及和载气接触的充分性，提高物料热化学反应效果。

Description

立式控温炉

技术领域

本实用新型涉及用于物料反应的高温炉，特别是涉及一种立式控温炉。

背景技术

在煤炭、化工、电力、冶金等行业中，需要对物料，例如煤炭等进行热解、焚烧、气化、烧结等热化学分析。其中，对这些物料进行热化学分析时，通常是将物料投入高温炉中进行高温加热，然后对加热后产生的气体、固体等进行分析，进而获得物料的热化学性能，为物料的使用提供参考依据。

目前，用于物料热化学反应的高温炉，一般采用管式高温炉，该类高温炉横向操作比较方便，而且给料也比较方便，但管式炉中物料与气流接触面积小，当要求物料与气流充分接触时，这种炉体结构的使用就会受到限制。

因此，现有技术也提出类似立体结构的高温炉，例如据中国专利公告号CN202836201U公开的一种高温炉，此炉用镍铬丝来悬挂并固定试样，这种炉体结构中，镍铬丝不能稳定的固定住样品，且固定样品的数量有限，样品在炉中不能充分的受热。另外，中国专利公告号CN202066356U公开的一种立式开启式管式炉，此炉是一种立式开启式管式炉，加热炉腔内竖直设有炉管，加热炉腔顶部固定有支架，支架上设置的悬挂绳自上而下的伸入炉管中；用悬绳固定物料，会出现固定不稳定，操作不方便；此外，炉体采用支架固定，不方便调节。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的问题，本实用新型提供一种立式控温炉，可提高物料在炉体内受热的均匀性以及和载气接触的充分性，同时结构简单，操作方便。

本实用新型提供的立式控温炉包括炉体，所述炉体的炉腔内竖直设置有炉管，所述炉腔内设置有加热层，所述炉管内设置有多个层叠放置的石英玻璃杯，所述玻璃杯用于放置待加热处理的物料，

其中，所述炉管的底部通过法兰密封且设置有进气口，用于通入载气；所述石英玻璃杯的底部设置有多个均匀布置通气孔，以便于从所述进气口进入的载气通过；所述炉管的顶部通过磨砂封头密封且设置有出气口，以便于气体从所述出气口排出。

进一步地，在本实用新型的立式控温炉包括炉体中，在所述炉管内的靠近底部的位置设置有内凸缘，以便于放置石英玻璃杯。

进一步地，在本实用新型的立式控温炉包括炉体中，所述炉管的靠近顶部的位置设置有外凸缘，用于将所述炉管固定在所述炉体上。

进一步地，在本实用新型的立式控温炉包括炉体中，所述石英玻璃杯底部设置的通气孔的直径小于或等于3mm。

进一步地，在本实用新型的立式控温炉包括炉体中，所述石英玻璃杯的底部还设置有金属网片，用于放置粉末状物料。

进一步地，在本实用新型的立式控温炉包括炉体中，所述石英玻璃杯的上部设置有内凸缘，以便于石英玻璃杯在所述炉管内的安装和拆卸。

进一步地，在本实用新型的立式控温炉包括炉体中，所述炉体包括可开可合的左右两个半圆柱体。

进一步地，在本实用新型的立式控温炉包括炉体中，所述炉体的外部还设置有外罩壳。

进一步地，在本实用新型的立式控温炉包括炉体中，所述加热层为电加热丝。

进一步地，在本实用新型的立式控温炉包括炉体中，所述炉腔内还设置有温度传感器。

本实用新型实施例提供的立式控温炉，通过在炉体内设置立式炉管，以及在炉管内放置多个石英玻璃杯，而石英玻璃杯内可放置物料，这样，可确保物料能够在炉管内受热均匀以及和载气充分接触，可有效提高物料加热化学反应效果。同时，本实施例的立式控温炉结构简单，操作方便，具有较高的实用性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的立式控温炉的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的立式控温炉中石英玻璃杯的剖面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的立式控温炉中石英玻璃杯的俯视图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的立式控温炉，可在立式炉体的炉管内设置多个石英玻璃杯，而每个石英玻璃杯内均可放置待加热处理的物料；同时可根据加热处理物料的数量，放置合适数量的石英玻璃杯。这样，通过在炉体内放置石英玻璃杯的方式来放置物料，对物料进行加热，可有效提高物料在炉体内加热的均匀性以及和载气接触的充分性，而且操作简单。下面将以具体实例对本实用新型技术方案进行详细说明。

图1为本实用新型实施例提供的立式控温炉的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的立式控温炉中石英玻璃杯的剖面结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的立式控温炉中石英玻璃杯的俯视图。如图1和图2所示，该立式控温炉包括炉体10，炉体10的炉腔101内竖直设置有炉管20，炉腔101内设置有加热层102，炉管20内设置有多个层叠放置的石英玻璃杯30(图1中未示出)，石英玻璃杯30用于放置待加热处理的物料。

本实施例中，如图1和图2所示，炉管20的底部通过法兰201密封，且设置有进气口(图中未示出)，用于通入载气，载气用于在物料加热时提供与物料发生热化学反应所需的气氛并带走气相反应产物；石英玻璃杯30的底部设置有多个均匀布置通气孔301，以便于从炉管底部的进气口进入的载气通过；炉管20的顶部通过磨砂封头202密封，且设置有出气口(图中未示出)，以便于气体从出气口排出，该气体可包括载气以及物料热加热反应产生的气体。其中，所述的磨砂封头具体可以为石英磨砂封头，可具有较好的密封效果。

本实施例，所述的炉体10具体可包括两个可开可合的左右两个半圆柱体，这样，可以便于安装炉管20；同时，炉体10的外部可设置于方形的外罩壳(图中未示出)，以便于避免人员近距离靠近炉体，可确保人身安全，提高控温炉使用的可靠性。

本实施例中，如图1所示，所述炉体10的内部可设置有保温层103，以及炉衬104。其中，保温层103具体可采用保温棉，炉衬104具体可采用氧化铝纤维砖，氧化纤维具有较高的弹性模量和高温强度，抗蠕变性和抗热冲击性能较好，可应用于1400℃的高温场合，在高温氧化条件下具有良好的稳定性和力学性。

实际应用中，所述的炉腔可为开启式，炉门可铰接在炉腔的一侧，这样可直接打开炉门，便于对炉腔进行冷却。

本实施例中，如图1所示，在炉衬104组成的炉腔101内设置的加热层102具体可为加热丝组成，可加热温度范围较大，可高达1000℃，这样可以实现温度可调，加热功率可达8KW，具有较高的升温速率，可实现待加热物料在各个温度段进行热反应，实现热解、焚烧、气化和烧结反应，具有较高的热反应效果。此外，该炉腔101内还可设置有温度传感器(图中未示出)，这样，外部设置的控制器，就可以根据实时采集的炉腔的温度，来控制加热层的加热功率，以确保炉腔内的温度，可确保物料在设定的温度进行加热。其中，所述的温度传感器具体可为铂金热电偶传感器，该传感器可具有较高的精度高(控温精度±1℃；恒温精度±2℃)。

本实施例中，如图1所示炉体10的上端和下端分别设置有上盖207，且设置有保温层205和保温层206。

本实施例中，如图1所示，炉管20内，靠近底部的位置可设置有内凸缘203，以便于放置石英玻璃杯30，这样可提高石英玻璃杯放置的稳定性和可靠性；此外，如图1所示，炉管20的靠近顶部的位置设置有外凸缘204，用于将炉管20固定在炉体10上，这样通过设置外凸缘204，可便于炉管的安装。

本实施例中，如图2所示，所述石英玻璃杯的底部设置的通气孔301的直径小于3mm，且均匀分布设置，可便于载气通过，同时也可确保放置的颗粒物料不会漏出。同时，为便于放置粉末状物料，还可在石英玻璃杯30的底部还设置有金属网片，以用于放置粉末状物料。

本实施例中，如图2所示，所述石英玻璃杯30的上部可设置有内凸缘302，以便于石英玻璃杯在所炉管20内的安装和拆卸。具体地，在放置石英玻璃杯30到炉管20时，可利用长夹钩来夹在内凸缘302上，以便于石英玻璃杯的放置，同时也便于石英玻璃杯的取出；同时，由于上部设置内凸缘，还可增加与上部层叠放置的石英玻璃杯的接触面积，提高石英玻璃杯放置的稳定性；此外，在内凸缘302上还可开设与底部设置的孔径相同的通孔，以利于载气的通过。

本实施例中，石英玻璃杯30是采用二氧化硅制造的特种工业技术玻璃，耐高温，耐腐蚀，热稳定性好，可在1100℃下长时间使用，因此，本实施例通过采用石英玻璃杯30来放置物料，可确保物料热反应的效果。

本实施例中，可根据反应物料的量，在炉管20内放置一定数量的石英玻璃杯30，各石英玻璃杯30上下层叠放置，这样，可避免物料堆积在一起，可提高物料受热的均匀性，以及物料堵塞杯底的通孔，可确保载气的通过，可有效提高物料和载气接触的充分性以及物料热化学反应效果。

本实施例中，炉腔内设置的加热层的高度可设定一定值，以确保炉管内具有一个恒定的温度加热区域，本实施例可设置为300mm；而每个石英玻璃杯30设置的高度可为30mm，这样，可在炉管内放置10个石英玻璃杯。

实际应用中，该立式控温炉还可设置有控制器，用于控制立式控温炉的加热功率，以确保立式控温炉可在设定温度值工作。

如图1所示，本实施例中，所述的立式控温炉，可整体放置在升降车40上，且升降车40采用手动液压升降，可以实现控温炉的上下左右移动，可便于将立式控温炉设置在不同空间位置。

本实施例立式控温炉，可用于研究重金属及氯，硫等特定元素在炉中的迁移转化特性，也可用于研究持久性有机物，二噁英等典型有机污染物质的分解机理。

此外，本实施例立式控温炉，还可作为吸附装置研究气固相吸附特性，具体地，可将该炉作为一个吸附塔装置，炉管内可放置吸附剂，气体吸附质可从炉管下端的进气口进入，从炉管上部的出气口排出，从而可在炉管内实现一个吸附过程。

本实施例提供的立式控温炉在使用时，可首先打开炉管20顶部的磨砂封头，然后将放置有物料的石英玻璃杯30，自下而上依次放入炉管20内，并将炉管20安装到炉体10内；然后，从炉管20下端设置带有进气口的密封法兰，通入载气，载气可从法兰上的进气口通入，从炉管顶部磨砂封口流出，与此同时，通过加热层将炉管内加热设定的温度值，这样，物料和载气充分接触，物料在炉内进行热反应。当热反应时间到时，可卸下石英玻璃杯，更换物料，从而可实现物料在炉体内的加热反应处理。

综上可以看出，本实用新型实施例提供的立式控温炉，通过在炉体内设置立式炉管，以及在炉管内放置多个石英玻璃杯，而石英玻璃杯内可放置物料，这样，可确保物料能够在炉管内受热均匀以及和载气充分接触，可有效提高物料热化学反应效果。同时，本实施例立式控温炉结构简单，操作方便，具有较高的实用性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种立式控温炉，包括炉体，所述炉体的炉腔内竖直设置有炉管，所述炉腔内设置有加热层，所述炉管内设置有多个层叠放置的石英玻璃杯，所述玻璃杯用于放置待加热处理的物料，其特征在于，

所述炉管的底部通过法兰密封且设置有进气口，用于通入载气；所述石英玻璃杯的底部设置有多个均匀布置通气孔，以便于从所述进气口进入的载气通过；所述炉管的顶部通过磨砂封头密封且设置有出气口，以便于气体从所述出气口排出。

2.根据权利要求1所述的立式控温炉，其特征在于，所述炉管内，靠近底部的位置设置有内凸缘，以便于放置石英玻璃杯。

3.根据权利要求1所述的立式控温炉，其特征在于，所述炉管的靠近顶部的位置设置有外凸缘，用于将所述炉管固定在所述炉体上。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的立式控温炉，其特征在于，所述石英玻璃杯底部设置的通气孔的直径小于或等于3mm。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的立式控温炉，其特征在于，所述石英玻璃杯的底部设置有金属网片，用于放置粉末状物料。

6.根据权利要求1所述的立式控温炉，其特征在于，所述石英玻璃杯的上部设置有内凸缘，以便于石英玻璃杯在所述炉管内的安装和拆卸。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的立式控温炉，其特征在于，所述炉体包括可开可合的左右两个半圆柱体。

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的立式控温炉，其特征在于，所述炉体的外部还设置有外罩壳。

9.根据权利要求1-3中任意一项所述的立式控温炉，其特征在于，所述加热层为电加热丝。

10.根据权利要求1-3中任意一项所述的立式控温炉，其特征在于，所述炉腔内还设置有温度传感器。