一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置的製作方法
2023-05-22 21:27:42 1
本實用新型涉及鐵礦石全鐵檢測技術領域，更具體地說，涉及一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置。
背景技術：
含鐵原料是高爐煉鐵的重要原料，鐵是含鐵原料的主要元素，鐵品位直接影響著鐵水質量和煉鐵效益，因此檢測含鐵原料中的全鐵含量至關重要。但是，鐵元素在礦石中成各種物相存在，不同物相的含鐵礦物具有不同的選冶性能。為了準確地反映鐵礦石的物質組成狀況，正確評價鐵礦床的質量，常採用化學物相分析方法，將礦石中的含鐵礦物劃分為磁性鐵、赤褐鐵、碳酸鐵、硫化鐵、矽酸鐵五種類別。上述五種類別的鐵元素分量的總和，應等於礦石中的含鐵總量，即全鐵(Total iron)。
含鐵原料的全鐵含量常採用重鉻酸鉀滴定法檢測。樣品處理方法分酸溶解和鹼熔融法，鐵的還原方式有氯化亞錫—氯化汞還原和三氯化鈦還原[1]，目前使用比較多的是三氯化鈦還原重鉻酸鉀滴定法[2]。在進行檢測的過程中，往往需要用高濃度強酸濃酸先對含鐵粉料進行預先溶解，在強酸溶解含鐵粉料的過程中往往存在以下問題：(1)濃酸溶解含鐵原料的過程屬於酸解過程，往往會發生放熱反應，易造成濃酸溶液的飛濺，嚴重危害操作人員的操作安全；(2)濃酸溶液易揮發，產生揮發性的酸性有毒氣體，危害操作人員的呼吸道健康；(3)實驗室在對含鐵粉料酸解的過程中，往往由於攪拌不足而發生成分偏析或濃度梯度，造成含鐵粉料溶解不完全或者溶解不充分，極易造成含鐵粉料全鐵檢測不準確，影響檢測結果的準確性。亟需提供一種專門應用於實驗室操作的含鐵粉料溶解裝置，從而為實驗室的含鐵粉料酸解提供安全的操作設備。
經專利檢索，已經有相關技術方案公開。如：發明創造的名稱為：鈷廢料酸解反應器[3](中國專利號：ZL201120015112.6，授權公告日：2011.08.24)、一種硫酸法鈦白粉生產的酸解系統[4](中國專利號：ZL201320859876.2，授權公告日：2014.06.04)；上述公開的技術方案雖然對現有的酸解裝置進行了改進，但是，上述的改進往往是為了提高酸解效率和酸解過程的穩定性。然而，並未有效地解決含鐵粉料溶解的過程中，易發生噴濺、揮發性有毒氣體溢出的問題，而且現有酸解設備並沒有專門應用於含鐵粉料全鐵檢測的溶解設備，使得難以實現大批量鐵礦石樣品的批量檢測，嚴重影響了實驗與檢測的效率。
參考文獻：
[1]GB/T 6730.4—1986，鐵礦石化學分析方法氯化亞錫—氯化汞—重鉻酸鉀容量法測定全鐵量[S].
[2]GB/T 6730.5—2007，鐵礦石全鐵含量的測定三氯化鈦還原法[S].
[3]安化金源新材料有限責任公司.鈷廢料酸解反應器，中國：ZL201120015112.6[P].2011.08.24.
[4]西昌瑞康鈦業有限公司.一種硫酸法鈦白粉生產的酸解系統，中國：ZL201320859876.2[P].2014.06.04.
技術實現要素：
1.實用新型要解決的技術問題
本實用新型的目的就是解決現有技術中，含鐵粉料全鐵檢測時，在溶解含鐵粉料的過程中含鐵粉料酸解不完全，易產生檢測誤差，而且濃酸溶液易揮發、噴濺，嚴重危害操作人員身體健康的不足，提供一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，一方面有效地避免濃酸在酸解含鐵粉料的過程中發生噴濺和揮發有害氣體，另一方面實現含鐵粉料快速、有效溶解，從而解決以上不足。
2.技術方案
為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為：
本實用新型的一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，包括粉料溶解槽、密封部件、抽風機、攪拌機構、進液管、加熱部件和粉料加入管；所述的粉料溶解槽為頂部開口的容器，所述的粉料溶解槽的下端外部設置有加熱部件；粉料溶解槽的下部設置有攪拌機構，所述的粉料溶解槽上部設置有密封部件，該密封部件邊緣與粉料溶解槽內壁緊密貼合，實現將粉料溶解槽的頂部開口進行密封；所述的密封部件上開設有安裝孔，安裝孔內安裝有粉料加入管和進液管，所述的安裝孔與粉料加入管的外壁緊密貼合，安裝孔與進液管的外壁緊密貼合；所述的粉料溶解槽的上部側壁上開設有通氣管，通氣管通過管道與抽風機的進口端相連；所述的粉料加入管的頂部設置有加料口，加料口上設置有與之相配合的加料蓋；所述的進液管為彎曲的管狀結構，進液管包括進液管進口端、連接彎管和進液管出口端，進液管進口端位於進液管出口端的上部，進液管進口端通過連接彎管與進液管出口端相連，並構成彎曲的管狀結構。
1)粉料加入管的頂部設置有加料口，在溶解含鐵粉料的過程中，含鐵粉料可以由加料口經粉料加入管加入到粉料溶解槽中，從而避免含鐵粉料灑落在粉料溶解槽外部而造成檢測誤差，且加料口上設置有與之相配合的加料蓋，從而防止溶液由粉料加入管噴濺到粉料溶解槽外部；
2)進液管通過連接彎管與進液管出口端相連，並構成彎曲的管狀結構，噴濺液滴在沿直線方向噴濺的過程中，不可避免的將與進液管進行碰撞，進液管可以有效的防止噴濺液滴由粉料溶解槽中噴濺而出，從而有效的防止噴濺液滴危害操作人員安全；
3)粉料溶解槽的下部設置有攪拌機構，從而可以將粉料和濃酸溶液充分的混合，防止濃酸在酸解粉料的過程中，發生生成分偏析或濃度梯度，從而使得含鐵粉料充分有效的酸解；
4)粉料溶解槽上部設置有密封部件，該密封部件邊緣與粉料溶解槽內壁緊密貼合，安裝孔與粉料加入管的外壁緊密貼合，實現將粉料溶解槽的頂部開口進行密封，防止有毒氣體由粉料溶解槽頂部開口處揮發至室內，危害操作人員的身體健康；
5)粉料溶解槽的上部側壁上開設有通氣管，通氣管通過管道與抽風機的進口端相連，揮發的有毒氣體經通氣管由抽風機的出口端排出，從而防止有毒的氣體進入環境中，避免有毒氣體危害操作人員的身體健康；
6)粉料溶解槽的下端外部設置有加熱部件，加熱部件可對粉料溶解槽進行加熱，從而加快含鐵粉料的溶解速率，提高了檢測效率。
更進一步地，所述的通氣管位於密封部件的下部邊緣位置。
通氣管位於密封部件的下部邊緣位置，混合過程中產生的有毒氣體，可由該通氣管充分、有效地排出，防止有毒氣體揮發至室內，避免危害操作人員身體健康。
更進一步地，所述的密封部件上開設有2-3個安裝孔。
密封部件上可根據需要開設有2-3個安裝孔，方便濃酸溶液由不同的安裝孔中的進液管加入粉料溶解槽中。
更進一步地，所述的粉料溶解槽的底部設置有出料管，出料管上設置有出料管開關。
1)粉料溶解槽的底部設置有出料管，在粉料溶解槽中溶解後的含鐵粉料溶液可以充分、完全的由粉料溶解槽的底部的出料管排出，防止粉料溶解槽中的液體剩餘；
2)在清洗的過程中，也可以直接將清洗液由進液管加入，並由出料管排出，方便粉料溶解槽清洗、維護和保養。
更進一步地，所述的抽風機的出口端與廢氣處理部件相連。
廢氣的處理裝置可以將濃酸混合過程中產生的揮發性有毒氣體進行吸收、處理，防止有毒氣體進入環境中汙染環境，也可以有效地避免有毒氣體危害操作人員的身體健康。
更進一步地，所述的通氣管為彎曲的管狀結構。
通氣管設置為彎曲的管狀結構，而噴濺液滴往往是沿著直線方向噴入溶液以外的空間，從而可以防止噴濺液滴進入通氣管，影響通氣管和抽風機的使用壽命，從而達到保護抽風機的作用。
更進一步地，所述的進液管由石英玻璃製成。
1)石英玻璃具有良好的耐腐蝕性，進液管由石英玻璃製成，使得進液管具有良好的耐腐蝕性，從而保證了該裝置的使用壽命；
2)石英玻璃具有良好的穩定性，使得進液管不會與濃酸溶液發生反應。
更進一步地，所述的粉料溶解槽由PVC材質製成。
PVC材質具有很強的耐腐蝕性，從而保證粉料溶解槽的使用壽命。
更進一步地，所述的加料口與加料蓋通過鉸鏈轉動連接。
加料口與加料蓋通過鉸鏈轉動連接，便於加料蓋的打開和閉合，含鐵粉料可以快速地加入粉料溶解槽中，提高了檢測效率。
3.有益效果
採用本實用新型提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下有益效果：
(1)本實用新型的一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，溶液在混合和稀釋過程中產生的噴濺，噴濺液滴往往是沿著直線方向噴入溶液以外的空間，而進液管通過連接彎管與進液管出口端相連，並構成彎曲的管狀結構，噴濺液滴在沿直線方向噴濺的過程中，不可避免的將與進液管進行碰撞，進液管可以有效的防止噴濺液滴由粉料溶解槽中噴濺而出，加料口上設置有與之相配合的加料蓋，防止濃酸溶液由粉料加入管噴濺到粉料溶解槽外部；
(2)本實用新型的一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，粉料溶解槽的下部設置有攪拌機構，防止含鐵粉料酸解的過程中發生生成分偏析或濃度梯度，使得含鐵粉料溶解更加充分；粉料溶解槽上部設置有密封部件，該密封部件邊緣與粉料溶解槽內壁緊密貼合，實現將粉料溶解槽的頂部開口進行密封，防止有毒氣體由粉料溶解槽頂部開口處揮發至室內；粉料溶解槽的上部側壁上開設有通氣管，通氣管通過管道與抽風機的進口端相連，揮發的有毒氣體經通氣管由抽風機的出口端排出，從而防止有毒的氣體進入環境中，避免有毒氣體危害操作人員的身體健康；
(3)本實用新型的一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，通氣管位於密封部件的下部邊緣位置，混合過程中產生的有毒氣體，可由該通氣管充分、有效地排出，防止有毒氣體揮發至室內，避免危害操作人員身體健康；
(4)本實用新型的一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，粉料溶解槽的底部設置有出料管，在粉料溶解槽中溶解後的含鐵粉料溶液可以充分、完全的由粉料溶解槽的底部的出料管排出，防止粉料溶解槽中的液體剩餘；而且，在清洗的過程中，也可以直接將清洗液由進液管加入，並由出料管排出，方便粉料溶解槽清洗、維護和保養；
(5)本實用新型的一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，廢氣的處理部件可以將含鐵粉料酸解過程中產生的揮發性有毒氣體進行吸收、處理，防止有毒氣體進入環境中汙染環境，也可以有效地避免有毒氣體危害操作人員的身體健康；
(6)本實用新型的一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，通氣管設置為彎曲的管狀結構，而噴濺液滴往往是沿著直線方向噴入溶液以外的空間，從而可以防止噴濺液滴進入通氣管，影響通氣管和抽風機的使用壽命，從而達到保護抽風機的作用；
(7)本實用新型的一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，進液管由石英玻璃製成，石英玻璃具有良好的耐腐蝕性，使得進液管具有良好的耐腐蝕性，從而保證了該裝置的使用壽命；此外，由於石英玻璃具有良好的穩定性，使得進液管不會與濃酸溶液發生反應；
(8)本實用新型的一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，粉料溶解槽的下端外部設置有加熱部件，加熱部件可對粉料溶解槽進行加熱，從而加快含鐵粉料的溶解速率，提高了檢測效率。
附圖說明
圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
圖2為本實用新型的進液管的結構示意圖；
圖3為本實用新型的粉料加入管的結構示意圖；
圖4為實施例3的結構示意圖；
圖5為實施例5的結構示意圖。
示意圖中的標號說明：
1、粉料溶解槽；11、加熱部件；12、粉料加入管；13、加料口；14、加料蓋；2、密封部件；3、通氣管；4、抽風機；5、攪拌機構；6、進液管；61、進液管進口端；62、連接彎管；63、進液管出口端；64、漏鬥入口；71、出料管；72、出料管開關；8、廢氣處理部件；81、進氣管。
具體實施方式
下面結合實施例和說明書附圖，對本實用新型作詳細描述。
實施例1
結合圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的一種全鐵檢測過程中的含鐵原料溶解裝置，包括粉料溶解槽1、密封部件2、抽風機4、攪拌機構5、進液管6、加熱部件11和粉料加入管12；所述的進液管6為彎曲的管狀結構，進液管6包括進液管進口端61、連接彎管62和進液管出口端63，進液管進口端61位於進液管出口端63的上部，進液管進口端61通過連接彎管62與進液管出口端63相連，並構成彎曲的管狀結構(如圖2所示)；由於進液管進口端61位於進液管出口端63的上部當將濃酸溶液加入在進液管進口端61處時，濃酸溶液可在重力的作用下，由進液管進口端61經連接彎管62流到進液管出口端63，並進入粉料溶解槽1中；此外，溶液在含鐵粉料在酸解的過程中濃酸溶液易產生的噴濺，噴濺液滴往往是沿著直線方向噴入溶液以外的空間，進液管6為構成彎曲的管狀結構，噴濺液滴在沿直線方向噴濺的過程中，不可避免的將與進液管6的內壁進行碰撞，進液管6可以有效的防止噴濺液滴由粉料溶解槽1中噴濺而出，從而有效的防止噴濺液滴危害操作人員安全。
所述的粉料溶解槽1為頂部開口的容器，其橫截面可以為多邊形，也可以為圓形或橢圓形。粉料溶解槽1的下端外部設置有加熱部件11，所述的加熱部件11為電磁加熱或者電阻加熱，加熱部件11與電源電連接，將電能轉化為熱能，並為粉料溶解槽1提供熱量，加熱部件11對粉料溶解槽1進行加熱，從而加快含鐵粉料的溶解速率，提高了檢測效率；粉料溶解槽1的下部設置有攪拌機構5，攪拌機構5在機械力的驅動下，對粉料溶解槽1內的液體進行攪拌，防止含鐵粉料酸解的過程中發生成分偏析或濃度梯度，使得含鐵粉料溶解更加充分；其中機械力可以電機的驅動力。所述的粉料溶解槽1上部設置有密封部件2，該密封部件2邊緣與粉料溶解槽1內壁緊密貼合，實現將粉料溶解槽1的頂部開口進行密封，防止有毒氣體由粉料溶解槽1頂部開口處揮發至室內。
所述的密封部件2上開設有2個安裝孔，安裝孔內安裝有粉料加入管12和進液管6。進液管6的進液管出口端63由其中一個安裝孔安裝在密封部件2上，並將粉料溶解槽1內部與外部進行連通，濃酸溶液由進液管6加入粉料溶解槽1中，所述的安裝孔與進液管6的外壁緊密貼合；實現將安裝孔與進液管6邊緣的密封，防止有毒氣體由安裝孔與進液管6的間隙處揮發至室內。上述的密封部件2的另一安裝孔內安裝有粉料加入管12，所述的粉料加入管12為豎直的管狀結構，從而便於含鐵粉料加入粉料溶解槽1中，安裝孔與粉料加入管12的外壁緊密貼合，防止有毒氣體由安裝孔與粉料加入管12的間隙處揮發至室內。粉料加入管12的頂部設置有加料口13，所述的加料口13為倒置的漏洞狀，加料口13上設置有與之相配合的加料蓋14，且加料口13與加料蓋14通過鉸鏈轉動連接；在溶解含鐵粉料的過程中，含鐵粉料可以由加料口13經粉料加入管12加入到粉料溶解槽1中，從而避免含鐵粉料灑落在粉料溶解槽1外部而造成檢測誤差，且加料口13上設置有與之相配合的加料蓋14，從而防止溶液由粉料加入管12噴濺到粉料溶解槽1外部，加料口13與加料蓋14通過鉸鏈轉動連接，便於加料蓋14的打開和閉合，含鐵粉料可以快速地加入粉料溶解槽中，提高了檢測效率。所述的粉料溶解槽1的上部側壁上開設有通氣管3，通氣管3通過管道與抽風機4的進口端相連，揮發的有毒氣體經通氣管3由抽風機4的出口端排出。粉料溶解槽1的上部側壁上開設有通氣管3，通氣管3通過管道與抽風機4的進口端相連，揮發的有毒氣體經通氣管由抽風機4的出口端排出，從而防止有毒的氣體進入環境中，避免有毒氣體危害操作人員的身體健康。
值得說明的是：上述的通氣管3位於密封部件2的下部邊緣位置，通氣管3位於密封部件2的下部邊緣位置，混合過程中產生的有毒氣體，可由該通氣管3充分、有效地排出，防止有毒氣體揮發至室內，避免危害操作人員身體健康。
含鐵粉料的溶解過程：旋轉加料蓋14繞加料口13轉動而打開加料蓋14，將含鐵粉料放入加料口13中，含鐵粉料由加料口13經粉料加入管12加入到粉料溶解槽1中，而後用蒸餾水衝洗粉料加入管12和加料口13，且衝洗液完全進入粉料溶解槽1中，從而避免了檢測誤差。而後打開抽風機4進行抽氣，再由進液管6將濃酸加入粉料溶解槽1中，攪拌機構5對使濃酸與含鐵粉料充分攪拌，從而將含鐵粉料充分溶解。
實施例2
本實施例的基本內容同實施例1，其不同之處在於：所述的粉料溶解槽1的底部設置有出料管71，出料管71上設置有出料管開關72；打開出料管開關72後，粉料溶解槽1中混合後的濃酸溶液可以完全的由粉料溶解槽1的底部的出料管71排出，防止粉料溶解槽1中的液體剩餘；而且，在清洗的過程中，也可以直接將清洗液由進液管6加入，並由出料管71排出，方便粉料溶解槽1的清洗、維護和保養。所述的密封部件2上開設有1個安裝孔。
實施例3
如圖4所示，本實施例的基本內容同實施例1，其不同之處在於：所述的抽風機4的出口端與廢氣處理部件8相連。抽風機4的出口端與廢氣處理部件8的進氣管81相連，進氣管81的底部位於液面下部，抽風機4排出的廢氣由進氣管81進入廢氣處理部件8，揮發的有毒氣體經廢氣處理部件8進行洗滌、吸收，從而防止廢氣中的有毒物質進入環境。廢氣處理部件8中存放的為鹼性的洗滌液。
廢氣的處理部件8可以將含鐵粉料酸解過程中產生的揮發性有毒氣體進行吸收、處理，防止有毒氣體進入環境中汙染環境，也可以有效地避免有毒氣體危害操作人員的身體健康；所述的密封部件2上開設有3個安裝孔，其中2個安裝孔中安裝有進液管6，第3個安裝孔中安裝有粉料加入管12。
實施例4
本實施例的基本內容同實施例1，其不同之處在於：所述的通氣管3為彎曲的管狀結構。通氣管3設置為彎曲的管狀結構，而噴濺液滴往往是沿著直線方向噴入溶液以外的空間，從而可以防止噴濺液滴進入通氣管3，影響通氣管3和抽風機4的使用壽命，從而達到保護抽風機4的作用。
所述的進液管6由石英玻璃製成，石英玻璃具有良好的耐腐蝕性，使得進液管6具有良好的耐腐蝕性，從而保證了裝置的使用壽命；此外，由於石英玻璃具有良好的穩定性，使得進液管6不會與濃酸溶液發生反應。此外，所述的粉料溶解槽1由PVC材質製成，PVC材質具有很強的耐腐蝕性，從而保證粉料溶解槽1的使用壽命。
實施例5
如圖5所示，本實施例的基本內容同實施例1，其不同之處在於：所述的進液管6為彎曲的管狀結構，進液管6包括進液管進口端61、連接彎管62和進液管出口端63，進液管進口端61位於進液管出口端63的上部，且進液管進口端61的上部設置有漏鬥入口64；該漏鬥入口64上端開口直徑大於進液管進口端61的直徑，由於漏鬥入口64直徑較大，在由進液管進口端61加入溶液時，濃酸可以順利的由進液管進口端61加入進液管6，並由進液管6進入粉料溶解槽1中；為液體加入粉料溶解槽1提供方便。
以上示意性的對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構並不局限於此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬於本實用新型的保護範圍。