焦炭真相对密度的快速测定方法和快速测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种焦炭真相对密度的快速测定方法和快速测定装置，涉及焦炭真相对密度测定技术领域，称取质量为

【技术实现步骤摘要】
焦炭真相对密度的快速测定方法和快速测定装置


[0001]本专利技术涉及焦炭真相对密度测定
，特别涉及焦炭真相对密度的快速测定方法和快速测定装置
。

技术介绍

[0002]焦炭主要用于高炉炼铁和有色金属的鼓风炉冶炼，起到还原剂
、
发热剂和料柱骨架作用
。
为使高炉操作达到较好的技术指标，冶炼用焦炭必须具有合适的化学性质和物理性质，包括焦炭气孔率
。
焦炭气孔率是指块焦的气孔体积与焦块体积之比，气孔率由焦炭的真相对密度和假相对密度计算求得
。
[0003]目前，真
、
假相对密度的测定主要依据国标
GB/T4511.1
‑
2008
焦炭真相对密度
、
假相对密度和气孔率的测定方法进行分析
。
假相对密度主要使用焦炭显气孔率测定仪测得，真相对密度主要使用密度瓶法分析
。
国标
GB/T4511.1
‑
2008
提供的测定
、
计算焦炭真相对密度的原理和具体方式是：
(1)
取密度瓶加满无空气的蒸馏水，总重量为
m2；将干燥处理的焦炭
(
质量
m1)
试样置于密度瓶内，加入无空气的蒸馏水冲洗粘附在瓶颈和瓶壁上的焦炭试样，直至总体积约
25ml
；
(2)
连接好空冷管和瓶颈橡皮管，油浴加热使水剧烈沸腾，以排除焦炭内部孔隙中吸附的气体，用一点无空气的蒸馏水冲洗瓶壁上的焦炭浮渣；
(3)
沸腾
30min
后拆掉空冷管使密度瓶自然冷却，注入无空气的蒸馏水，搅拌使焦炭渣下沉，在温度
t℃
下继续水浴并加无空气的蒸馏水，以补偿液相收缩量；称取总重量为
m3；
(4)
最后根据阿基米德定理测出同体积水的质量，可计算试样的真相对密度；计算公式为焦炭真相对密度
d
＝
m1/(m1+m2‑
m3)。
[0004]又例如中国授权专利
CN106769648B
提供的自动测定焦炭真相对密度的方法是：先称取装满水
(
无空气的蒸馏水，下同
)
的玻璃瓶质量
m2；然后装入质量
m1的干焦炭样品，加水约
25ml
，装好空冷管后油浴沸腾
30min
，用水冲洗粘附在瓶颈
、
瓶壁的焦炭样品，拆除空冷管自然冷却；再加水使焦炭浮渣下沉直至装满水，继续
t℃
水浴
1h
；最后称重得到质量
m3；利用公式
d
＝
m1/(m1+m2‑
m3)
计算焦炭的真相对密度
。
可见，该专利提供的方法与国标法基本相同
。
[0005]然而，国标中提供的上述密度瓶法在测定炭真相对密度时，存在以下若干缺点：
(1)
加热煮沸时需要使用橡皮管连接空气回流管，水浴时需从毛细管口加水补偿收缩量，操作难度大，步骤繁琐；
(2)
使用甘油浴加热，需要在抽风厨内进行，甘油易吸水不易保存，并且甘油浴冷却后容易粘附在密度瓶外壁，不易清洗，影响称重；
(3)
分析时间长，称量装满水的密度瓶后，需要将密度瓶烘干
、
冷却后，再称量焦炭
、
煮沸
、
保温
、
冷却，整个测定过程时长至少
4h
；
(4)
密度瓶法分析焦炭真相对密度时，未考虑温度对水的密度的一定影响
。
[0006]综上所述，为了使操作更加便利，缩短分析时间，提高分析的准确性，需解决上述问题
。

技术实现思路

[0007]针对以上现有技术的不足，本专利技术提供了焦炭真相对密度的快速测定方法和快速测定装置，具体通过以下技术实现
。
[0008]焦炭真相对密度的快速测定方法，包括以下步骤：测量无空气蒸馏水的温度为
t℃
，称取质量为
m1的干燥粉末状的焦炭样品，将焦炭样品倒入长颈烧瓶中，用适量的无空气蒸馏水冲洗粘附在瓶壁的焦炭样品；
[0009]将长颈烧瓶加热煮沸，且煮沸过程中用无空气蒸馏水冲洗粘附在瓶壁的焦炭样品，冷却后装满无空气蒸馏水；利用天平的称量钩将长颈烧瓶悬吊浸没在装有无空气蒸馏水的容器中并处于悬浮状态，静置，测得该状态的总重量
m2；
[0010]将长颈烧瓶清洗干净后重新装满无空气蒸馏水，再次利用天平的称量钩将长颈烧瓶悬吊浸没在装有无空气蒸馏水的容器中并处于悬浮状态，静置，称取该状态的总重量
m3；
[0011]计算无空气蒸馏水的温度为
t℃
时，焦炭样品的真相对密度为：
[0012][0013]本专利技术提供的上述焦炭真相对密度的快速测定方法中，将长颈烧瓶加热煮沸的目的是排除焦炭孔隙中的空气，使焦炭彻底被无空气蒸馏水浸润
。
整个操作过程均采用了固定温度
(t℃)
的无空气蒸馏水，因此计算获得的焦炭样品的真相对密度也是在该温度下的真相对密度
。m2是将经过煮沸的长颈烧瓶
、
长颈烧瓶
(
含有焦炭且装满了无空气蒸馏水
)
用天平吊着，浸没在容器的无空气蒸馏水中测得的数值
。
即
m2是长颈烧瓶
、
无空气蒸馏水和焦炭样品的重量扣除容器中浮力影响后的数值
。
同理，
m3是长颈烧瓶
、
无空气蒸馏水的重量扣除容器中浮力影响后的数值
。
长颈烧瓶浸没在容器中时不与容器侧面和底部接触
。m2和
m3的差异仅仅在于加入焦炭样品
(
焦炭粉末的孔隙中充满无空气蒸馏水
)
后排出的水的重量
。
[0014]本专利技术提供的上述焦炭真相对密度的快速测定方法，相比于国标法
(GB/T4511.1
‑
2008)
和授权专利
CN106769648B
最大的不同点是：本专利技术是将长颈烧瓶悬吊在装满无空气蒸馏水的容器中，使长颈烧瓶完全浸没在水中并呈悬浮状态，该方法考虑了容器中水的浮力的重量数值
。
采用这种方式的原因在于：
(1)
长颈烧瓶内的焦炭煮沸冷却后，无需水浴
、
定容，操作方便快捷；
(2)
称量时避免了无空气蒸馏水的水温的影响，提高分析准确性
。
[0015]本方法使用长颈烧瓶替代了密度瓶，长颈可以起到冷凝作用，加热煮沸时不需要使用橡皮管连接空冷管，简化了操作步骤；使用砂浴锅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
焦炭真相对密度的快速测定方法，其特征在于，包括以下步骤：测量无空气蒸馏水的温度为
t℃
，称取质量为
m1的干燥粉末状的焦炭样品，将焦炭样品倒入长颈烧瓶中，用适量的无空气蒸馏水冲洗粘附在瓶壁的焦炭样品；将长颈烧瓶加热煮沸，且煮沸过程中用无空气蒸馏水冲洗粘附在瓶壁的焦炭样品，冷却后装满无空气蒸馏水；利用天平的称量钩将长颈烧瓶悬吊浸没在装有无空气蒸馏水的容器中并处于悬浮状态，静置，测得该状态的总重量
m2；将长颈烧瓶清洗干净后重新装满无空气蒸馏水，再次将长颈烧瓶悬吊浸没在装有无空气蒸馏水的容器中并处于悬浮状态，静置，称取该状态的总重量
m3；计算无空气蒸馏水的温度为
t℃
时，焦炭样品的真相对密度为：
2.
根据权利要求1所述的焦炭真相对密度的快速测定方法，其特征在于，无空气蒸馏水的温度为
20℃
常温时，焦炭样品的真相对密度为：其中，
ρ1为无空气蒸馏水在温度为
t℃
时的密度，
ρ2为无空气蒸馏水在温度为
20℃
时的密度
。3.
根据权利要求1所述的焦炭真相对密度的快速测定方法，其特征在于，静置时间不低于
30min
，加热煮沸时间为
30min。4.
根据权利要求1所述的焦炭真相对密度的快速测定方法，其特征在于，所述焦炭样品的粒度不超过
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建武，易婷，廖子云，彭勇，赵钢，刘应友，黄睿涛，余向飞，叶敏，王成，
申请(专利权)人：宝武集团鄂城钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：