[发明专利]红外碳硫分析仪中炉头自动恒温加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外碳硫分析仪，尤其涉及该红外碳硫分析仪中的炉头。

背景技术

红外碳硫分析仪是分析固体物质中碳和硫含量的仪器，广泛应用于冶金、机械、商检等行业。

红外碳硫分析仪的原理是：通过高频感应炉燃烧使被分析固体中的碳氧化成二氧化碳，硫氧化成二氧化硫，再用红外方法检测二氧化碳和二氧化硫的浓度，进而得出被分析固体的碳、硫的含量。

由图1可见：被分析的样品10在高频感应加热线圈5加热后通过助燃的氧气11燃烧后生成的含有二氧化碳CO2、二氧化硫SO2的气体连同大量的粉尘和其他氧化物一起进入炉头1，通过炉头1内的精密过滤网3过滤后变成洁净的气体，该洁净的气体再进入红外检测机构分析。图中：石英燃烧管9、未过滤的燃烧气4、过滤后气体2。

现有技术中炉头存在的缺点是：

1、炉头内的过滤网会积有大量的过滤下来的粉尘，该分成主要成分是各种金属氧化物。被分析气体SO2会在这种金属氧化物的催化下变成SO3，而SO3是无法通过红外检测的，这样就会损失部分SO2从而引起硫的分析结果偏小。同时SO2和SO3在不同的温度下转化率是不同的。由于炉头温度会随着样品燃烧的次数而逐渐升高一直到热平衡，在这个升温过程中SO2和SO3的转化率一直在变化从而引起硫的分析结果不稳定，严重的要分析几十的废样才能得到稳定的硫分析数据。特别在冬天，由于炉头初始温度低，这种现象更严重。有的碳硫分析仪采用炉头加热的方法，可以改善冬季使用状况，但还是无法从更本上解决。同时由于炉头温度低于100度，样品燃烧气温度达到1500度，燃烧气会在过滤网出产生冷凝水吸附在过滤网上，而SO₂与水会生成H₂SO₃，从而影响硫的检测。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种红外碳硫分析仪中炉头自动恒温加热装置，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：炉头、安置在炉头空心园腔内的精密过滤网；在所述的炉头空心园腔侧旁还包括一个开口空腔；所述的开口空腔的开口处设置端盖；在开口空腔内安置加热体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：使设备在任何分析状态下炉头内的温度不变，从而使SO2和SO3的转化率稳定，最终使硫的分析结果稳定。

附图说明

图1是现有技术中红外碳硫分析仪中炉头装置结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图2可见：本发明包括：炉头100、安置在炉头100空心园腔内的精密过滤网3；在所述的炉头100空心园腔侧旁还包括一个开口空腔104；所述的开口空腔104的开口处设置端盖105；在开口空腔104内安置加热体101；

在加热体101下方安置温度传感器102和温度保险丝103。

图中：石英燃烧管9、未过滤的燃烧气4、过滤后气体2、助燃的氧气11、样品10、高频感应加热线圈5。

现有炉头主体结构为内有一个空心园腔的柱状体，空心园腔内放置金属过滤网。本发明是在安装金属过滤网的空心园腔旁边再增加一个方形的开口空腔，空腔开口处用端盖盖住。方形空腔内放置加热器。

本发明的加热器与炉头主体紧密结合以减小热阻，使加热器的热量均匀地传到圆型空腔。方型空腔内另装有温度传感器和温度保险丝。由于温度控制在125度，所以圆型空腔温度会恒定在125度，从而使圆形空腔内的金属过滤网温度恒定在125度，这样一方面使金属过滤网上的金属氧化物粉尘温度恒定从而使SO2和SO3的转化率稳定，最终使硫的分析结果稳定；另一方面温度高于常压下水的沸点100度，所以燃烧气无法在炉头内产生冷凝水。

本发明通过使炉头温度恒定，从而使设备在任何分析状态下炉头内的温度不变，从而使SO2和SO3的转化率稳定，最终使硫的分析结果稳定。

通过把炉头温度控制在125度以上，高于水的汽化温度，使燃烧气无法在炉头内产生冷凝水。

本发明使硫的检测无需再作废样，第一个硫的分析结果就是稳定的，特别适用于现代化的快速炼钢要求；使硫的分析精度提高一倍，达到RSD≤0.5％；扩大了硫的适用范围，特别适用非金属样品的分析。