金属中气体测试仪加热炉废气处理方法及其改进设备 【技术领域】
本发明涉及一种金属中气体测试仪加热炉废气处理方法及其改进设备。
背景技术
金属中气体元素指碳、氢、氧、氮、硫五种元素，其在金属中的含量，在很多工业生产中都有严格的要求，因此必须进行测定。现行的测定方法主要是仪器法。仪器法中金属中气体的释放均需要高温炉，而这些炉子在高温下均会释放出很多粉尘和有害气体，这些废气会对环境和人体构成大的危害。仪器厂商在这方面做了一些工作，美国力可公司使用吸尘器将粉尘吸出但经过滤后又排入空气，这样一些极细微颗粒仍会进入空气，对环境和人体构成大的危害；另一方面，仪器炉子在下降过程中仍会把一些粉尘和有害气体排入空气，也会对环境和人体构成大的危害。
随着金属材料的不断发展和金属材料应用范围的不断扩展，科研和生产中对金属材料的质量控制越来越严格，由于气体杂质会直接影响金属材料的物理和化学性能，因此越来越多的金属要求测定这些杂质。由于需测定金属品种的增加，测定所带来的环保问题愈显突出。由于炉子暴露大气时被测定金属的粉尘会排入大气，而一些金属会对人体健康构成很大的危害，如金属铁、锡、铝、锰、铅、锌等金属粉尘经呼吸道吸入，可能引起金属中毒：铅可引起多个系统和器官的损害，首先影响造血系统，然后引起中枢神经系统和周围神经的损害；汞、锰可引起严重的中枢神经损害。
【发明内容】
本发明的目地是提供一种金属中气体测试仪加热炉废气处理方法。该方法方便有效，可以将测定过程中排入大气的微尘捕获，解决除尘和清除废气问题，有利于环保和人身保护。
本发明的另一个目的是提供一种有利于环保和人身保护的改进的测定仪。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种金属中气体测试仪加热炉废气处理方法，针对具有吸尘器的测定仪进行金属中气体的测定过程中，预先将吸尘器的尾部封闭，并留一出口，将该出口连接一接管，同时将该接管直接通到一装有水或碱液的容器中，在加热炉下电极下降时，在清理加热炉刷尘吸尘过程中，将吸入吸尘器中的粉尘和有害气体经水或碱液过滤后再排出。
在本发明的方法中，对于过滤的溶液可以是水或碱液，因此，对碱液及碱液的浓度并不没有限定。
在本发明的金属中气体测试仪加热炉废气处理方法中，还可以采用以下的方法，即，预先在所使用的测定仪的加热炉旁连接有通往室外的装有抽风机的通风系统，在加热炉下电极下降时，开启抽风机，将加热炉在下降过程中排出的粉尘和有害气体直接抽出室外。
采用本发明的金属中气体测试仪加热炉废气处理方法，要对目前所使用的测定仪进行改进，即，是在具有吸尘器的测定仪中，其吸尘器的尾部封闭，并开有一出口，该出口上装有一连接接头，并且，配有一与连接接头相匹配的接管，及容器。
在上述的改进的设备中，在所述的测定仪的加热炉旁装有可连接通风系统的出口接头件，并配有通往室外的装有抽风机的通风系统。由于，加热炉安装在测定仪的壳体内，因此，在测定仪的加热炉处的壳体上开有一出风口，该出风口上装有可连接通风系统的出口接头件，这样就将出口接头件装在加热炉旁的壳体上。
本发明的所进行改进的测定仪可以是美国力可公司TC-436氧氮分析仪、CS-444碳硫分析仪，日本HORIBA仪器公司EMGA-620W氧氮联测仪等金属中的气体测试仪。
本发明的优点是：
本发明的方法是从两个方面将粉尘和有害气体除去，一方面在吸尘器的后面连接液体(水或碱液)，将可能排入大气的微尘捕获；另一方面采用炉体外接抽风系统将仪器的加热炉在下降过程可能排出的粉尘和有害气体直接抽出实验室。以上两方面具有十分有效的作用，弥补了目前所使用的测定仪在环保和人身保护方面的不足，解决了仪器厂家在上述问题时存在的很大缺陷。本发明的方法方便有效，较好解决了除尘和清除废气问题。
【附图说明】
图1为金属中气体测定的一般流程示意图
图2为目前使用的测定仪的电极炉加热示意图
图3为本发明的吸尘器排出废气吸收系统示意图
图4为本发明的加热炉排出废气的处理系统示意图
【具体实施方式】
本发明的金属中气体测试仪加热炉废气处理方法之一是针对具有吸尘器的测定仪进行金属中气体的测定过程，一般的测定金属中气体的过程如图1所示，先将要测试的金属试样放入加热炉的石墨坩锅内，并通过测定仪进行载气净化，再进行加热炉加热燃烧，高温下金属中释放的气体通过气体转化系统转化为电子信号，再通过检测器进行信号处理、检测，并且金属中释放的气体被气体转化吸收系统吸收。因此，从图1可看出，测定过程中载气和混合气体经检测后排出，此时排出的气体因有害气体已经转化吸收，对环境已无危害。但加热炉加热燃烧后开口时对环境的影响却并未消除。这是目前使用的测定仪存在的缺陷。
以下以美国力可公司TC-436氧氮测定仪为例，分析目前使用的测定仪存在的缺陷。但是，本发明并不限于该测定仪，例如，对碳硫测试，加热炉为高频炉，情况与此类似。TC-436仪器的加热炉为电极炉，又称脉冲加热炉，其结构示意图如2所示，该加热炉是采用变压器2将220V交流电源1转化为6V输出电源3，6V输出电源3的两端分别连接石墨坩锅4和电极炉5上。在电极炉进行加热时，瞬间低压大电流对在石墨坩锅4中的试样进行加热，电极炉5加热时由于电流可至1000安培，温度可至2000-3000℃，而一般金属的熔点2000℃以下，金属在石墨坩锅4中的蒸汽压较大，金属在其中均有不同程度的挥发。在电极炉5下电极下降的时候，电极炉5中的挥发物就会散发到空气中去，力可公司采用的方法是刷电极炉5和进行吸尘器吸尘，这样做可以保证电极炉5内部粉尘被去掉，同时大部分的粉尘被吸附在吸尘器中，其另一种方法是，测试过程中自动刷洗电极炉5并将刷掉的粉尘自动吸人吸尘器中。上述做法有两个问题没有解决：一是电极炉5下降过程中粉尘的外泄，二是一些极细微尘可能通过吸尘器而进入大气中。另外有些仪器公司则未对可能产生的环境问题做出适当的处理。
采用本发明的金属中气体测试仪加热炉废气处理方法，要对目前所使用的测定仪进行改进，如图3所示，在具有吸尘器12的测定仪中，其吸尘器12的尾部采用封闭壳体13封闭，并开有一出口14，该出口14通过连接接头连接一接管15，该接管15插入一装有液体(水或碱液)的容器16中。壳体13可以是金属板或塑料板制成；接管15为适当粗的塑料管或金属管。
在对具有吸尘器的测定仪进行金属中气体的测试过程中，在加热炉下电极下降时，在进行刷加热炉和吸尘器吸尘过程中，使清理刷尘过程中向外排出粉尘和有害气体经过接管15、进入装有水或碱液的容器16中，经过滤后再排出。使用该设备一段时间后，可看到容器16底部有不少的沉淀物产生，表明吸收效果较好。
同时，还对目前所使用的测定仪进行如下的改进，如图4所示，在仪器的壳体内，仪器台面19上装有石墨坩锅4，位于石墨坩锅4上面的是电极炉5，在电极炉5一侧的仪器的壳体壁上开有一出风口17，该出风口17外接通风连接件18，该通风连接件18连接通往室外的装有抽风机的通风系统(未图示)。在电极炉5下电极下降时，开启抽风机，将电极炉5在下降过程中排出的粉尘和有害气体通过出风口17直接抽出室外。这样将废气和粉尘直接排出室外，有利于操作人员的身体健康。通过加热炉外接通风的方法，在进行实验操作时，基本上闻不到室内有任何加热炉外散气味。
综上所述，采用本发明的金属中气体测试仪加热炉废气处理方法及其改进设备，可以将金属中气体分析中加热炉在下降过程中及清理刷尘过程中向外排出粉尘和有害气体直接排出室外并加以吸收处理，从而解决了仪器厂家在除尘和清除废气问题上的缺陷，本发明的方法方便有效，较好解决了除尘和清除废气问题。