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關(guān)于焦炭反應(yīng)性測(cè)定設(shè)備的幾個(gè)關(guān)鍵問題

來源:鞍山星源達(dá)科技有限公司   2010年11月30日 14:48  

關(guān)于焦炭反應(yīng)性測(cè)定設(shè)備的幾個(gè)關(guān)鍵問題


      現(xiàn)在市場(chǎng)上所能見到的做焦炭反應(yīng)性試驗(yàn)的設(shè)備有很多廠家生產(chǎn),雖然每個(gè)生產(chǎn)廠家都是遵照國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范工藝來進(jìn)行此設(shè)備的設(shè)計(jì)制造,但卻因各生產(chǎn)廠家技術(shù)實(shí)力不同導(dǎo)致該產(chǎn)品的zui終使用性能相去甚遠(yuǎn),我們這里不好提及指出具體是哪些廠家的產(chǎn)品存在問題,但作為zui終的使用者不妨擦亮眼睛,運(yùn)用您所掌握的知識(shí)來辨別哪些是魚目混珠華而不實(shí)、哪些是喧賓奪主誤導(dǎo)用戶的產(chǎn)品。從而避免日后使用中出現(xiàn)疏漏導(dǎo)致不必要的損失!
      這里我謹(jǐn)由技術(shù)角度來提供一些參考,希望大家共同交流,以期真正提高此產(chǎn)品性能,甚至能提高整個(gè)此行業(yè)的技術(shù)水平為盼!
       這里筆者提出焦炭反應(yīng)性設(shè)備的三個(gè)核心問題:恒溫區(qū)150mm1100的恒溫;氣體流量。


1
、在國家GB/T 4000-2008標(biāo)準(zhǔn)中,我們知道每臺(tái)反應(yīng)爐安裝完成后,要測(cè)定恒溫區(qū),使?fàn)t膛內(nèi)1100±5℃的恒溫區(qū)的長度不小于150mm。在現(xiàn)在市場(chǎng)上各廠家的設(shè)備均是設(shè)計(jì)后加工成型,爐體的內(nèi)外結(jié)構(gòu)及材料一經(jīng)選用后基本不可變化,所以用戶購買了此設(shè)備直到調(diào)試完成,沒有哪個(gè)產(chǎn)品供應(yīng)商做恒溫區(qū)的測(cè)定工作,即便說測(cè)定了若發(fā)現(xiàn)恒溫區(qū)不夠也無法再更改,所以這個(gè)恒溫區(qū)事實(shí)是設(shè)計(jì)階段決定的。那么這個(gè)恒溫區(qū)的長度是否合格一般的用戶現(xiàn)場(chǎng)無法知道,這只能由廠家的技術(shù)能力和誠信度來決定了。同時(shí)這里也嚴(yán)重指出,很多用戶似乎從未關(guān)注過這個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié),這也是用戶非常大的漏洞。那么這個(gè)恒溫區(qū)與哪些因素有關(guān)呢?
      恒溫區(qū)涉及到了爐體整體結(jié)構(gòu)、爐膛內(nèi)部的保溫材料、爐膛管是何種結(jié)構(gòu)、內(nèi)部發(fā)熱元件的結(jié)構(gòu)形式、爐膛內(nèi)動(dòng)態(tài)熱平衡等很多因素。
     現(xiàn)產(chǎn)品中存在以硅碳棒作為加熱的方式,因?yàn)楣杼及艟哂袎勖L,工作穩(wěn)定,易更換等優(yōu)點(diǎn)。另一種加熱元件就是比較傳統(tǒng)的電阻絲加熱方式,對(duì)于硅碳棒一般都是按爐體的圓周方向等間距排列6根或8根采用單相(220V)供電,硅碳棒能在反應(yīng)管的外部垂直方向形成好的恒溫段,但在水平圓周方向因棒間距的存在,必然在圓周方向上形成波浪形的溫度場(chǎng),那么可見這種形式的加熱時(shí)的恒溫區(qū)難以得到。而電阻絲因?yàn)槭敲芾@方式,所以在水平與垂直方向都會(huì)形成較好的溫度場(chǎng),但因電阻絲外部一般都放置爐磚或其他所謂改進(jìn)的爐磚的結(jié)構(gòu),使在高溫下爐磚變形膨脹導(dǎo)致爐磚間的縫隙加大,這使?fàn)t體內(nèi)由底部到上部形成強(qiáng)烈的熱對(duì)流,從而垂直方向上無法得到足夠長度的恒溫區(qū)。
     經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)大量的經(jīng)驗(yàn)積累及對(duì)幾種廠家及一定數(shù)量的爐體內(nèi)部恒溫區(qū)的測(cè)試(水平圓周方向+垂直方向)硅碳棒加熱形式大部分是水平圓周方向存在波浪形溫度場(chǎng),極個(gè)別的存在垂直方向也沒有符合標(biāo)準(zhǔn)的恒溫區(qū)(爐體垂直方向尺寸過短且爐體內(nèi)反應(yīng)管的上下兩頭散熱量太大等因素造成)。
       對(duì)電阻絲爐膛測(cè)試得到的都是垂直方向沒有恒溫區(qū),遺憾的是所有測(cè)試的設(shè)備均沒有合格的,zui短的恒溫區(qū)僅30mm
       那么要想得到好的恒溫區(qū):
對(duì)于硅碳棒結(jié)構(gòu)的加熱方式,無非就是增加圓周方向棒的排列密度,同時(shí)還要考慮在圓周方向上如何將每只棒的發(fā)熱能快速的在圓周方向上自動(dòng)均勻,避免出現(xiàn)波浪型溫度場(chǎng)。
對(duì)于電阻絲結(jié)構(gòu)的加熱方式,在爐絲管外部采用密實(shí)的保溫材料,不可以采用溫度膨脹系數(shù)大的爐磚或類似材料,即便采用其他形式的爐磚若沒有解決高溫膨脹所產(chǎn)生的間隙而仍然存在熱對(duì)流,恒溫區(qū)是無法得到的。
21100恒溫控制是非常重要的,在恒溫控制過程中若溫度控制超差會(huì)使zui終試驗(yàn)結(jié)果偏離真實(shí)結(jié)果,這樣的結(jié)果沒有實(shí)際意義。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定恒溫精度為±5℃,那么這里提示用戶的是,在假定其他因素都沒有變化的情況下,做如下試驗(yàn):1100±5℃,兩次試驗(yàn);1100±3℃兩次試驗(yàn);1100±2℃兩次試驗(yàn),要求是同樣一種焦炭試樣進(jìn)行了6次試驗(yàn),我們即可明顯的看到數(shù)據(jù)結(jié)果,溫度誤差越小的自然兩次結(jié)果的一致性越好,這顯而易見。而1100±5℃,兩次試驗(yàn)結(jié)果的一致性zui差。所以1100℃時(shí)的恒溫精度當(dāng)然越高越好。
3、氣體流量,關(guān)于氣體流量是個(gè)簡單的問題,就因其簡單卻被容易忽視,當(dāng)升溫達(dá)到400℃時(shí)通N2進(jìn)行保護(hù),這時(shí)若N2流量超過了國家標(biāo)準(zhǔn)沒關(guān)系,只要能保證焦炭不被燒損即可。但若N2流量不夠而導(dǎo)致焦炭燒損,那其后的試驗(yàn)已沒有意義。當(dāng)1100℃時(shí)穩(wěn)定10min后切換到通CO2進(jìn)行熱反應(yīng),很多系統(tǒng)采用浮子流量計(jì)來對(duì)CO2進(jìn)行計(jì)量,因浮子流量計(jì)本身會(huì)受大氣濕度、壓力等因素影響,實(shí)際工作中計(jì)量精度無法考查, CO2流量的準(zhǔn)確度也就無法保證,CO2氣體流量即使不超差也同上面溫度精度差的性質(zhì)一樣,會(huì)使同一試樣多次試驗(yàn)的結(jié)果一致性差。現(xiàn)在已有此類設(shè)備采用了質(zhì)量流量計(jì),這種新型流量計(jì)不受濕度、大氣壓變化的影響,是非常理想的計(jì)量元件。但質(zhì)量流量計(jì)的控制精度與其價(jià)格成指數(shù)關(guān)系,若選擇較高精度的質(zhì)量流量計(jì)與普通精度的價(jià)格差出幾倍所不止。


                                                                              公元2009
                                                                                       撰文:SYD
                                                                         鞍山星源達(dá)科技有限公司

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