[發明專利]紅外碳硫分析儀中爐頭自動恒溫加熱裝置

無效

• 申請號: 200710047064.7
• 申請日: 2007-10-16
• 公開（公告）號: CN101413853A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 張磊
• 申請（專利權）人: 上海寶英光電科技有限公司
• 主分類號: G01N1/34
• 分類號: G01N1/34;G01N1/44
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 胡美強

技術領域

本發明涉及一種紅外碳硫分析儀，尤其涉及該紅外碳硫分析儀中的爐頭。

背景技術

紅外碳硫分析儀是分析固體物質中碳和硫含量的儀器，廣泛應用于冶金、機械、商檢等行業。

紅外碳硫分析儀的原理是：通過高頻感應爐燃燒使被分析固體中的碳氧化成二氧化碳，硫氧化成二氧化硫，再用紅外方法檢測二氧化碳和二氧化硫的濃度，進而得出被分析固體的碳、硫的含量。

由圖1可見：被分析的樣品10在高頻感應加熱線圈5加熱后通過助燃的氧氣11燃燒后生成的含有二氧化碳CO2、二氧化硫SO2的氣體連同大量的粉塵和其他氧化物一起進入爐頭1，通過爐頭1內的精密過濾網3過濾后變成潔凈的氣體，該潔凈的氣體再進入紅外檢測機構分析。圖中：石英燃燒管9、未過濾的燃燒氣4、過濾后氣體2。

現有技術中爐頭存在的缺點是：

1、爐頭內的過濾網會積有大量的過濾下來的粉塵，該分成主要成分是各種金屬氧化物。被分析氣體SO2會在這種金屬氧化物的催化下變成SO3，而SO3是無法通過紅外檢測的，這樣就會損失部分SO2從而引起硫的分析結果偏小。同時SO2和SO3在不同的溫度下轉化率是不同的。由于爐頭溫度會隨著樣品燃燒的次數而逐漸升高一直到熱平衡，在這個升溫過程中SO2和SO3的轉化率一直在變化從而引起硫的分析結果不穩定，嚴重的要分析幾十的廢樣才能得到穩定的硫分析數據。特別在冬天，由于爐頭初始溫度低，這種現象更嚴重。有的碳硫分析儀采用爐頭加熱的方法，可以改善冬季使用狀況，但還是無法從更本上解決。同時由于爐頭溫度低于100度，樣品燃燒氣溫度達到1500度，燃燒氣會在過濾網出產生冷凝水吸附在過濾網上，而SO₂與水會生成H₂SO₃，從而影響硫的檢測。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供了一種紅外碳硫分析儀中爐頭自動恒溫加熱裝置，旨在解決上述的問題。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：爐頭、安置在爐頭空心園腔內的精密過濾網；在所述的爐頭空心園腔側旁還包括一個開口空腔；所述的開口空腔的開口處設置端蓋；在開口空腔內安置加熱體。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：使設備在任何分析狀態下爐頭內的溫度不變，從而使SO2和SO3的轉化率穩定，最終使硫的分析結果穩定。

附圖說明

圖1是現有技術中紅外碳硫分析儀中爐頭裝置結構示意圖；

圖2是本發明的結構示意圖；

圖3是圖2的俯視圖；

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

由圖2可見：本發明包括：爐頭100、安置在爐頭100空心園腔內的精密過濾網3；在所述的爐頭100空心園腔側旁還包括一個開口空腔104；所述的開口空腔104的開口處設置端蓋105；在開口空腔104內安置加熱體101；

在加熱體101下方安置溫度傳感器102和溫度保險絲103。

圖中：石英燃燒管9、未過濾的燃燒氣4、過濾后氣體2、助燃的氧氣11、樣品10、高頻感應加熱線圈5。

現有爐頭主體結構為內有一個空心園腔的柱狀體，空心園腔內放置金屬過濾網。本發明是在安裝金屬過濾網的空心園腔旁邊再增加一個方形的開口空腔，空腔開口處用端蓋蓋住。方形空腔內放置加熱器。

本發明的加熱器與爐頭主體緊密結合以減小熱阻，使加熱器的熱量均勻地傳到圓型空腔。方型空腔內另裝有溫度傳感器和溫度保險絲。由于溫度控制在125度，所以圓型空腔溫度會恒定在125度，從而使圓形空腔內的金屬過濾網溫度恒定在125度，這樣一方面使金屬過濾網上的金屬氧化物粉塵溫度恒定從而使SO2和SO3的轉化率穩定，最終使硫的分析結果穩定；另一方面溫度高于常壓下水的沸點100度，所以燃燒氣無法在爐頭內產生冷凝水。

本發明通過使爐頭溫度恒定，從而使設備在任何分析狀態下爐頭內的溫度不變，從而使SO2和SO3的轉化率穩定，最終使硫的分析結果穩定。

通過把爐頭溫度控制在125度以上，高于水的汽化溫度，使燃燒氣無法在爐頭內產生冷凝水。

本發明使硫的檢測無需再作廢樣，第一個硫的分析結果就是穩定的，特別適用于現代化的快速煉鋼要求；使硫的分析精度提高一倍，達到RSD≤0.5％；擴大了硫的適用范圍，特別適用非金屬樣品的分析。