1400 kraadi tuhatesti katse kõrge temperatuuriga kasti takistusahi

Kui temperatuur jõudis 1200 kraadi, vilksatas juhtpaneeli rõhuandur ootamatult kollase hoiatuse. Insener Wang reguleeris õhk sisselaskeventiili avanemist osavalt, kontrollides täpselt hapnikku mikrokoguste sisendit, tagamaks, et ashingreaktsioon toimus sujuvalt, vältides samal ajal proovi kadumist üle oksüdatsiooni tõttu. Ahju küljel asuv laseri hajutaja jälgis pidevalt tolmu kontsentratsiooni, andmekõver näitas monitori ekraanil sujuvat trajektoori.

1400 -kraadine tuhasisu testi eksperiment kõrge - temperatuurikast - tüüpi takistusahi on laboratoorne seade, mis on loodud spetsiaalselt kõrge - temperatuuri tuha sisu määramiseks. See võib saavutada proovide täieliku tõusu temperatuuril 1400 kraadi ja seda kasutatakse laialdaselt tuhasisalduse analüüsimiseks söe-, biomassi-, toidu- ja keemiatööstuses. Järgnev on seadme määratluse, põhistruktuuri, tööpõhimõtte, rakenduse stsenaariumide ja peamiste tööpunktide üksikasjalik kirjeldus:

I. Põhi määratlus

See seade on kast - tüüp kõrge - temperatuuritakistusahi, mille südamik on kõrge - temperatuurikindla kütteelemendiga. See võib töötada temperatuuril kuni 1400 kraadi. Selle peamine funktsioon on proovis sisalduvad orgaanilised komponendid täielikult oksüdeerida ja lagundada kõrge - temperatuuri kaltsineerimise kaudu, jättes kvantitatiivseks analüüsiks ülejäänud anorgaanilised mineraalid (st Ash). Selle disain keskendub kõrgele - temperatuuri stabiilsusele ja kontrollitavale põlemiskeskkonnale, et tagada täpsed ja korratavad tuhatestide tulemused.

Ii. Põhistruktuur ja omadused

1. ahju ja isolatsioonisüsteem

Korpus: paksendatud külmalt - rullitud terasest plaadid keevitatud ja töödeldud kõrge - temperatuuri plastist pihusti viimistlusega, see pakub korrosioonikindlust ja kõrget - temperatuuritakistusega. Mõnedel kõrgetel - lõppmudelitel on täiendavad soojuse hajumise augud, et vältida korpuse liigset temperatuuri.

Isolatsioon: koosnedes mitmest kihist tulekindlatest materjalidest, koosneb sisekiht kõrgest - puhtuse alumiiniumoksiidi kiudude villast või mustad kerged tulekindlad tellised (temperatuuriresistentsus, mis on suurem kui 1600 kraadi), samas kui väliskiht on täiendatud alumiiniumist silikaatkiududega, vorminguga väga efektiivsesse termi. 1400 kraadi juures töötades saab ahju pinna temperatuuri juhtida alla 80 kraadi (ümbritseva õhu temperatuuril), soojuskaose määr on väiksem kui 5%, vähendades märkimisväärselt energiatarbimist.

Ahi: kasutatakse korundiahju kambrit (ALO sisaldus, mis on suurem või võrdne 95%) või tsirkooniumoksiidi komposiit -ahjukambrit, pakkudes kõrget temperatuuri ja termilist šokikindlust. See talub temperatuuri kuni 1400 kraadi ilma proovide saastamist, tagades tuhatestide ajal lisandite kasutuselevõttu.

2. küttesüsteem

1400 -kraadise kõrge temperatuuriga nõue seab kütteelementide ranged nõudmised. Ühised kütteelemendid on molübdeeni ränivardad või molübdeenide diliktiidide kuumutamisvardad, järgmiste omadustega:

Molybdeeni ränivardad: valmistatud paagutatud molübdeeni dilikitsiidist (MOSI₂), nad saavad töötada temperatuuril kuni 1800 kraadi. Need pakuvad suurepärast oksüdatsiooniresistentsust 1400 kraadi juures, ühtlase soojuse genereerimise ja pikka kasutusaega (normaalse kasutamise korral 1500–3000 tundi).

Küttejaotus: mõlemale küljele või ahju kambri ülaosale on sümmeetriliselt paigaldatud mitu kütteelementi. See ühtlane soojusjaotuse disain säilitab temperatuuri kõrvalekalde ahjukambris, mis on väiksem kui ± 3 kraadi (1400 kraadi), tagades proovide järjepideva kuumutamise.

Käivitamiskaitse: kui külm, on Silicon - molübdeeni vardad äärmiselt madala takistusega, mis nõuab spetsiaalset madalat -} pinge käivitamise kontrollerit, et vältida ägedaid kõrge vooluhulga võrra, mis võib komponente põletada.

3. Temperatuuri juhtimis- ja seiresüsteem

Intelligentne temperatuurikontroller: kasutades kõrget - Precision PID juhtimissüsteemi, toetab see sihttemperatuuri seadistamist (0 - 1400 kraadi), kuumutamiskiirust (reguleeritav 0 - 30 kraadi /min) ja hoidmisaega (0- 999 minutit). Temperatuurikontrolli täpsusega ± 1 kraadi vastab see tuhasisalduse testimise rangele "samm-sammult kuumutamise ja konstantse temperatuuri põlemise" nõuetele (nt söe tuha testimine nõuab temperatuuride temperatuuri 815 kraadi, 900 kraadi ja 1400 kraadi juures).

Temperatuuri mõõtmise element: varustatud B-tüüpi termopaariga (ptrh 30 - ptrh6), selle mõõtmisvahemik on 0 - 1800 kraadi ja seda saab otse sisepinnale sisestada reaalajas temperatuuri tagasiside saamiseks. Signaali ülekande viivitus on väiksem või võrdne 0,5 sekundiga, tagades kiire temperatuuri juhtimise vastuse.

Ohutuse jälgimine: ehitatud - üle - temperatuuri alarmi (audible ja visuaalne häire, kui kõrvalekalle ületab seatud väärtust 10 kraadi võrra), termopaari kaitse (automaatne võimsus välja lülitatud termopaaride rikke korral) ja ülevoolukaitse (vooluhulk vooluahela ülekoormamisel) kõrge {3 {3 {3 {3 {3) korral.

4. tuhasisu testimise ühilduvuse kujundamine

Ahjuukse struktuur: külg - avamine või ülaosa - avauksed on saadaval, varustatud silikoonkummi tihendiga (kõrge - temperatuurimudelid). Kui need on suletud, vähendavad need õhu konvektsioonist põhjustatud temperatuuri kõikumisi. Mõnel mudelil on kergelt avatud uste disain, et hõlbustada põlemisarude (näiteks CO₂ ja veeaur) tühjenemist, takistades orgaaniliste komponentide mittetäielikku põlemist.

Proovide ladustamine: ahjukamber mahutab mitu kihti korundi riiulite, mis mahutab erineva suurusega tuhasuusid (näiteks portselani tiiglid ja korundi tiiglid). Mitu proovi saab samaaegselt töödelda, parandades testimise tõhusust.

Iii. Tööpõhimõte

Tuhasisalduse testimise tuum on proovist orgaanilise aine eemaldamine kõrge - temperatuuri oksüdatsiooni kaudu, säilitades samal ajal anorgaanilise tuha. Seadmete töövoog on järgmine:

Proovi eeltöötlus: pärast proovi purustamist ja kuivatamist (näiteks kivisüsi või biomass) kaaluge teatud kogus ja asetage see tiiglisse. Salvestage esialgne mass.

Kuumutamine ja kaltsineerimine: asetage trigble ahju ja määrake protseduur vastavalt katsestandardile (nt kaltsineerimine 500 kraadi juures 1 tund, et eemaldada lenduvad orgaanilised ühendid; seejärel kaltsineerimine 1400 kraadi juures 3 tundi, et täielikult oksüdeerida raskesti - - decomponentideks).

Jahutamine ja kaalumine: Pärast kaltsimist viige tiiglit kuivatajasse ja jahutage see toatemperatuurini. Kaaluge järelejäänud tuhk ja arvutage tuhasisaldus, korrutades (tuhamass / esialgne proovi mass) 1400 kraadi võrra.

IV. Tüüpilised rakenduse stsenaariumid

Söetööstus: määrake kivisöe tuhasisaldus (söe kvaliteedi peamine näitaja; suurem tuhasisaldus näitab madalamat kalorite väärtust). Sulfiidide, karbonaatide ja muude komponentide täielik lagunemine on vajalik 1400 kraadi juures.

Biomassi energia: analüüsige selliste biomassi, näiteks õlgede ja saepuru tuhasisaldust, et hinnata selle räbu tendentsi, kui seda kasutatakse kütusena (kõrge - sulatamine - punktikomponente tuhas tuleb testida 1400 kraadi juures).

Keraamika ja tulekindlad: testige laskeprotsessi parameetrite saamiseks toorainete (näiteks savi ja päevakivi) süttimist ja tuhakompositsiooni kadumist.

Toit ja farmaatsiad: määrake mineraalide sisalduse kajastamiseks toidu (näiteks terade ja liha) tuhasisaldus; Farmatseutiliste toorainete tuha testimine võib hinnata puhtust.

V. Operatiivsed ettevaatusabinõud

Proov ja tiigli nõuded:

Proovid peavad olema jahvatama osakeste ühtlase suurusega (tavaliselt väiksem või võrdne 0,2 mm), et vältida suurte tükkide mittetäielikku põlemist.

Ebasoodsad tiiglid peavad olema eel - kaltsineeritud 1400 kraadi juures 2 tundi ja kaaluma konstantse väärtuseni (erinevus kahe kaalumise vahel, mis on väiksem või võrdne 0,0002 g), et kõrvaldada lisandite mõju.

Kütte- ja jahutusspetsifikatsioonid:

Küttekiirus ei tohiks olla liiga kiire (soovitatav vähem kui 10 kraadi /min), eriti toatemperatuurilt 500 kraadi kuumutamisel, et vältida proovi plahvatust või tiiglist rebenemist.

Pärast kõrget - temperatuuri kaltsineerimist tuleb ahju uks avada pärast temperatuuri jahutamist looduslikult alla 200 kraadi (äkiline jahutamine võib põhjustada pragunemist). Eemaldatud tiiglid tuleb niiskuse imendumise vältimiseks õhust viivitamatult kuivatada.

Kütteelementide hooldus:

Kui räni {- molübdeeni varda pinnale moodustub oksiidkile (see on normaalne), ärge kriimustage seda kõvade objektidega, et vältida kaitsekihi kahjustamist.

Elementide asendamisel asendage kogu komplekt (uute ja vanade elementide takistuse erinevus võib põhjustada ebaühtlast koormust). Veenduge, et paigaldamise ajal oleks hea elektroodi kontakt (lahtised elektroodid võivad põhjustada kohalikku ülekuumenemist).

Ohutuse ettevaatusabinõud:

Kandke töö ajal kõrge - temperatuuri kindaid ja prille ning vältige otsest kontakti kuumade komponentidega.

Selliste elementide nagu väävli ja fluorini sisaldavate proovide kaltsiseerimisel töötage suitsu kapoti lähedal (või ühendage ahju väljalaskekanaliga), et vältida kahjulike gaaside söövitamise seadmeid või kahjustada inimesi.

Kokkuvõte

Kõrge - temperatuurikast - tüübitakistusahju, mida kasutatakse 1400 -kraadises tuhasisu testimise katses, mille unikaalsed omadused on kõrge - temperatuuri temperatuuri juhtimine, stabiilne põlemiskeskkond ja kohanemisvõime tuhasisalduse testimise protsessis, on muutunud kõrge- temperatuurianalüüsi jaoks. Käitumiste spetsifikatsioonide range järgimine ei taga mitte ainult testiandmete usaldusväärsust, vaid laiendab ka seadmete eluiga.

Pärast lõplikku temperatuuri stabiliseerusid 1400 kraadi juures ja jäi sinna 30 minutit, aktiveeris intelligentne jahutussüsteem. Ehitatud - vedelas lämmastiku ringlusliinil töötas gradiendi jahutusrežiimis, et vältida järsu jahutuse tõttu kvartsi tiigli pragunemist. Insener Wang märkas, et tuhasisaldusel oli ebaharilik sinine - hall toon, mis viitab vanaadiumi võimalikule esinemisele proovis. Ta märkis seda anomaaliat kohe oma elektroonilises katselogis, pakkudes olulisi vihjeid järgnevaks elementaarseks analüüsiks.