[发明专利]一种研究解剖烧结过程的试验装置及其使用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及冶金烧结领域，特别涉及烧结试验装置。

背景技术：

在烧结试验技术方面，通常用烧结杯试验装置，来检测铁矿烧结性能、摸索烧结工艺参数。试验开始后将添加有细粒燃料的烧结料混匀和制粒后，加入烧结杯中的炉篦条上，料面上端与烧结杯口平齐(如图1所示)，然后将点火器移至烧结杯的上方进行点火，同时烧结杯底部开始抽风，在炉篦下造成一定负压，空气从上向下通过烧结料层被抽走，料层表面着火的燃烧带随着上部燃料燃烧完毕，而逐步向下部料层移动。当燃烧带到达炉篦后，烧结过程就算终结。结束后对烧结矿进行检测分析，得出烧结生产率、成品率、垂直烧结速度、燃料单耗、烧结矿强度等指标。

烧结点火后的混合料由上而下烧结，烧结过程自下而上形成四个带——过湿带、干燥预热带、燃烧带及固结冷却带。烧结料层四个带的宏观结构特征，如厚度、结构等对烧结工艺指标有着重大的影响。

现有的烧结杯试验装置只能在烧结结束后，得到固结冷却带的烧结矿，对其进行冶金性能及岩矿相的检测分析。随着烧结技术的不断发展，科技人员对烧结过程四个带形成的宏观特征及微观结构研究更加关注，需要对其进行深入的研究。在本行业内研究解剖烧结过程方面还是个空白。

发明内容：

本发明的目的是提供一种可以研究烧结过程的四带，较之以前单纯对固结冷却带-即烧结矿进行岩矿相检测，只能获取烧结终点信息的技术来讲，更具实用性和全面性的一种研究解剖烧结过程的试验装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种研究解剖烧结过程的试验装置，包括烧结杯体，其特征是：圆柱型套筒内置于烧结杯体内的炉篦条上，该圆柱型套筒是两个半圆柱型套筒组合成的，两个半圆柱型套筒的对接棱上下部，分别设置两个套筒紧固夹，通过螺栓与螺母将其连接成整体的圆柱型套筒，圆柱型套筒的高度为放置于烧结杯体内炉篦条上后，与烧结杯平齐，圆柱型套筒中间设置长方型隔板，所述每个半圆柱型套筒的底部均对称的设置支耳，套筒炉篦条放置在支耳上，套筒炉篦条与烧结杯内的炉篦条同向。

一种如上所述的一种研究解剖烧结过程的试验装置的使用方法如下，

a)烧结杯安装在抽风管道上，

b)将用圆柱型套筒同心放置于烧结杯内，烧结杯与套筒间底部铺一层石棉绳9；

c)烧结杯与套筒间隙由烘热的沙子填充，填充高度为距离套筒上口的距离18～22mm处；

d)在套筒内装入烧结混合料，所用各种原料的粒度要求均在3mm以下，返矿粒度5mm以下，料层高度为距离套筒上口距离为28～32mm处；

e)在料层上铺一层焦粉和木炭的混合物作点火燃料，然后用刨花点火，烧结抽风负压为5KP；

f)经过6-7分钟时停止烧结，将烧结杯从底座上抬下，放到另一个架子上，通入氮气进行吹风冷却：

从杯体上面或下面均可用乳胶管连接瓶装氮气通过一个密封罩吹入烧结料层，大约冷却15分钟，停氮气自然冷却。

g)杯体冷却至常温后，在套筒隔板的一侧灌入环氧树脂，另一侧保持原状；对未灌环氧树脂的一侧从下至上分层取样，供化学分析。灌环氧树脂的一侧形成半个完整的烧结饼，供解剖、显微镜观察分析。

本发明的优点是：能够捕捉烧结过程形成各个带的宏观情况及微观检测分析，并且可在烧结过程的同一带内进行化学成分、矿物组成及显微结构的对比分析。与现有只研究烧结终点成品矿的技术相比，对烧结过程的研究更具直观性和全面性。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明放置烧结料后烧结状态示意图；

图3为本发明圆柱型套筒主视图；

图4为本发明圆柱型套筒俯视图；

图5是基准点烧结中断剖面照片；

图6是配加稀土烧结中断剖面照片；

图7显示了从表层到烧结矿层形态的照片；

图8显示了从烧结矿层到燃烧层到干燥预热层形态的照片；

图9显示了过湿层形态的照片。

具体实施方式：

实施例1：