[发明专利]一种高温下收集铅、锌有色冶炼渣挥发物的装置及方法

权利要求书

1.一种高温下收集铅、锌有色冶炼渣挥发物的装置，其特征在于，包括管式炉/真空气氛炉（1）、保护性气体（10）、抽水泵（7）和冷却塔（8），管式炉/真空气氛炉（1）的一端设置有密封元件（4），通有保护性气体（10）的管道经密封元件（4）与管式炉/真空气氛炉（1）连接；另一端经抽水泵（7）与冷却塔（8）连接形成冷却回路；管式炉/真空气氛炉（1）的恒温段设置有用于放置样品的坩埚（2），管式炉/真空气氛炉（1）的一端与冷却回路的连接处设置有收集器（5），收集器（5）包括冷却管（11）以及设置在冷却管（11）上的若干叶片，冷却管（11）的两端分别经快速接头（15）与冷却回路连接，一端冷却管（11）上设置有定位杆（12），位于冷却管（11）快速接头（15）处的叶片以及定位杆（12）分别通过紧固螺母（14）固定连接，叶片之间的冷却管（11）上设置有金属垫块（13），冷却管（11）的前端与冷却回路连接，叶片为圆形结构，中心设置有用于安装取样杆（16）的卡孔，卡孔两侧沿竖直方向对称设置有用于安装冷却管（11）的贯穿孔，叶片上设置有多个烟道孔，烟道孔的排列方式如下：

第一种包括两个烟道孔，两个烟道孔对应设置在以卡孔为中心的直角坐标系的第二象限和第四象限；第二种包括两个烟道孔，两个烟道孔对应设置在以卡孔为中心的直角坐标系的第一象限和第二象限；第三种包括四个烟道孔，四个烟道孔分别设置在以卡孔为中心的直角坐标系的第一象限、第二象限、第三象限和第四象限；第四种包括三个烟道孔，三个烟道孔分别设置在以卡孔为中心的直角坐标系的第二象限、第三象限和第四象限，叶片按第一种、第三种、第四种、第二种的方式等间距循环设置在冷却管（11）上或按第三种、第三种、第四种、第二种、第一种的方式等间距循环设置在冷却管（11）上或按第四种、第三种、第二种、第一种的方式等间距循环设置在冷却管（11）上。

2.根据权利要求1所述的高温下收集铅、锌有色冶炼渣挥发物的装置，其特征在于，取样杆（16）的一端间隔设置有矩形齿（17），间隔距离为29mm，另一端设置有手柄（18）。

3.根据权利要求1所述的高温下收集铅、锌有色冶炼渣挥发物的装置，其特征在于，金属垫块（13）的厚度为2~5mm。

4.根据权利要求1所述的高温下收集铅、锌有色冶炼渣挥发物的装置，其特征在于，冷却塔（8）的管路上设置有冷水机（6），冷水机（6）通过管路与开放性冷水池（9）连接，当炉内温度低于1300℃，采用冷水机（6）；当炉内温度为1300~1600℃，采用冷却塔（8）或开放性水池（9），当炉内温度超过1600℃，采用冷水机（6）作为一级冷却，然后通过管道和抽水泵将冷水机（6）和冷却塔（8）或开放性冷水池（9）连接，冷却塔（8）或开放性冷水池（9）作为二级冷却。

5.一种高温下收集铅、锌有色冶炼渣挥发物的方法，其特征在于，利用权利要求1所述的高温下收集铅、锌有色冶炼渣挥发物装置，包括以下步骤：

S1、组装收集器（5）；

S2、连接冷却塔（8）的输送管道，检查收集器（5）的漏水情况；

S3、检测管式炉/真空气氛炉（1）的恒温区段，确定不同温度下恒温区段的末端位置；

S4、安装供气装置提供保护性气体（10），检查管式炉/真空气氛炉（1）的密封性；

S5、在管式炉/真空气氛炉（1）的恒温区段放置好装满样品的坩埚（2），坩埚（2）位置与充入保护性气体（10）的出口错位安装；

S6、安装收集器（5），收集器（5）的叶片按烟道孔的排列方式包括以下四种：第一种包括两个烟道孔，两个烟道孔对应设置在以卡孔为中心的直角坐标系的第二象限和第四象限；第二种包括两个烟道孔，两个烟道孔对应设置在以卡孔为中心的直角坐标系的第一象限和第二象限；第三种包括四个烟道孔，四个烟道孔分别设置在以卡孔为中心的直角坐标系的第一象限、第二象限、第三象限和第四象限；第四种包括三个烟道孔，三个烟道孔分别设置在以卡孔为中心的直角坐标系的第二象限、第三象限和第四象限；叶片按第一种、第三种、第四种、第二种的方式等间距循环设置在冷却管（11）上或按第三种、第三种、第四种、第二种、第一种的方式等间距循环设置在冷却管（11）上或按第四种、第三种、第二种、第一种的方式等间距循环设置在冷却管（11）上；

S7、加热前先充入保护性气体（10），调整充入气体的量在500mL/min，1分钟后降低到200mL/min；然后维持半小时后开始加热，加热期间不关闭保护性气体（10），同时打开抽水泵（7）；

S8、按照预设的升温曲线对加热体（3）进行加温和保温；如果样品量比较大，可在中间取样一次，取样的时候保护性气体（10）和冷却系统不关闭；将收集器（5）上的物质迅速剥落之后，重新安装收集器（5）。