專利名稱：一種研究解剖燒結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金燒結(jié)領(lǐng)域，特別涉及燒結(jié)試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
在燒結(jié)試驗(yàn)技術(shù)方面，通常用燒結(jié)杯試驗(yàn)裝置，來(lái)檢測(cè)鐵礦燒結(jié)性能、摸索燒結(jié)工藝參數(shù)。試驗(yàn)開(kāi)始后將添加有細(xì)粒燃料的燒結(jié)料混勻和制粒后，加入燒結(jié)杯中的爐篦條上， 料面上端與燒結(jié)杯口平齊(如圖1所示)，然后將點(diǎn)火器移至燒結(jié)杯的上方進(jìn)行點(diǎn)火，同時(shí)燒結(jié)杯底部開(kāi)始抽風(fēng)，在爐篦下造成一定負(fù)壓，空氣從上向下通過(guò)燒結(jié)料層被抽走，料層表面著火的燃燒帶隨著上部燃料燃燒完畢，而逐步向下部料層移動(dòng)。當(dāng)燃燒帶到達(dá)爐篦后，燒結(jié)過(guò)程就算終結(jié)。結(jié)束后對(duì)燒結(jié)礦進(jìn)行檢測(cè)分析，得出燒結(jié)生產(chǎn)率、成品率、垂直燒結(jié)速度、 燃料單耗、燒結(jié)礦強(qiáng)度等指標(biāo)。燒結(jié)點(diǎn)火后的混合料由上而下燒結(jié)，燒結(jié)過(guò)程自下而上形成四個(gè)帶——過(guò)濕帶、 干燥預(yù)熱帶、燃燒帶及固結(jié)冷卻帶。燒結(jié)料層四個(gè)帶的宏觀結(jié)構(gòu)特征，如厚度、結(jié)構(gòu)等對(duì)燒結(jié)工藝指標(biāo)有著重大的影響?，F(xiàn)有的燒結(jié)杯試驗(yàn)裝置只能在燒結(jié)結(jié)束后，得到固結(jié)冷卻帶的燒結(jié)礦，對(duì)其進(jìn)行冶金性能及巖礦相的檢測(cè)分析。隨著燒結(jié)技術(shù)的不斷發(fā)展，科技人員對(duì)燒結(jié)過(guò)程四個(gè)帶形成的宏觀特征及微觀結(jié)構(gòu)研究更加關(guān)注，需要對(duì)其進(jìn)行深入的研究。在本行業(yè)內(nèi)研究解剖燒結(jié)過(guò)程方面還是個(gè)空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以研究燒結(jié)過(guò)程的四帶，較之以前單純對(duì)固結(jié)冷卻帶-即燒結(jié)礦進(jìn)行巖礦相檢測(cè)，只能獲取燒結(jié)終點(diǎn)信息的技術(shù)來(lái)講，更具實(shí)用性和全面性的一種研究解剖燒結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的—種研究解剖燒結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)裝置，包括燒結(jié)杯體，其特征是圓柱型套筒內(nèi)置于燒結(jié)杯體內(nèi)的爐篦條上，該圓柱型套筒是兩個(gè)半圓柱型套筒組合成的，兩個(gè)半圓柱型套筒的對(duì)接棱上下部，分別設(shè)置兩個(gè)套筒緊固夾，通過(guò)螺栓與螺母將其連接成整體的圓柱型套筒，圓柱型套筒的高度為放置于燒結(jié)杯體內(nèi)爐篦條上后，與燒結(jié)杯平齊，圓柱型套筒中間設(shè)置長(zhǎng)方型隔板，所述每個(gè)半圓柱型套筒的底部均對(duì)稱的設(shè)置支耳，套筒爐篦條放置在支耳上，套筒爐篦條與燒結(jié)杯內(nèi)的爐篦條同向。一種如上所述的一種研究解剖燒結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)裝置的使用方法如下，a)燒結(jié)杯安裝在抽風(fēng)管道上，b)將用圓柱型套筒同心放置于燒結(jié)杯內(nèi)，燒結(jié)杯與套筒間底部鋪一層石棉繩9 ；c)燒結(jié)杯與套筒間隙由烘熱的沙子填充，填充高度為距離套筒上口的距離18 22mm 處；d)在套筒內(nèi)裝入燒結(jié)混合料，所用各種原料的粒度要求均在3mm以下，返礦粒度5mm以下，料層高度為距離套筒上口距離為沘 32mm處；e)在料層上鋪一層焦粉和木炭的混合物作點(diǎn)火燃料，然后用刨花點(diǎn)火，燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓為5KP ；f)經(jīng)過(guò)6-7分鐘時(shí)停止燒結(jié)，將燒結(jié)杯從底座上抬下，放到另一個(gè)架子上，通入氮?dú)膺M(jìn)行吹風(fēng)冷卻從杯體上面或下面均可用乳膠管連接瓶裝氮?dú)馔ㄟ^(guò)一個(gè)密封罩吹入燒結(jié)料層，大約冷卻15分鐘，停氮?dú)庾匀焕鋮s。g)杯體冷卻至常溫后，在套筒隔板的一側(cè)灌入環(huán)氧樹(shù)脂，另一側(cè)保持原狀；對(duì)未灌環(huán)氧樹(shù)脂的一側(cè)從下至上分層取樣，供化學(xué)分析。灌環(huán)氧樹(shù)脂的一側(cè)形成半個(gè)完整的燒結(jié)餅，供解剖、顯微鏡觀察分析。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能夠捕捉燒結(jié)過(guò)程形成各個(gè)帶的宏觀情況及微觀檢測(cè)分析，并且可在燒結(jié)過(guò)程的同一帶內(nèi)進(jìn)行化學(xué)成分、礦物組成及顯微結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析。與現(xiàn)有只研究燒結(jié)終點(diǎn)成品礦的技術(shù)相比，對(duì)燒結(jié)過(guò)程的研究更具直觀性和全面性。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明放置燒結(jié)料后燒結(jié)狀態(tài)示意圖3為本發(fā)明圓柱型套筒主視圖4為本發(fā)明圓柱型套筒俯視圖5是基準(zhǔn)點(diǎn)燒結(jié)中斷剖面照片；
圖6是配加稀土燒結(jié)中斷剖面照片；
圖7顯示了從表層到燒結(jié)礦層形態(tài)的照片；
圖8顯示了從燒結(jié)礦層到燃燒層到干燥預(yù)熱層形態(tài)的照片
圖9顯示了過(guò)濕層形態(tài)的照片。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種研究解剖燒結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)裝置，包括燒結(jié)杯體1，其特征是圓柱型套筒3內(nèi)置于燒結(jié)杯體1內(nèi)的爐篦條4上，該圓柱型套筒3是兩個(gè)半圓柱型套筒組合成的，兩個(gè)半圓柱型套筒的對(duì)接棱上下部，分別設(shè)置兩個(gè)套筒緊固夾11，通過(guò)螺栓與螺母將其連接成整體的圓柱型套筒3，圓柱型套筒3的高度為放置于燒結(jié)杯體內(nèi)爐篦條4上后，與燒結(jié)杯平齊，圓柱型套筒中間設(shè)置長(zhǎng)方型隔板8，所述每個(gè)半圓柱型套筒的底部均對(duì)稱的設(shè)置支耳10，套筒爐篦條5放置在支耳10上，套筒爐篦條5與燒結(jié)杯內(nèi)的爐篦條4同向。燒結(jié)杯體1外側(cè)壁對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)供人工抬杯體的轉(zhuǎn)柄2。本發(fā)明進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，參見(jiàn)圖2、圖3，為了能在燒結(jié)中斷后將燒結(jié)餅完整取出，本發(fā)明裝置套筒中間設(shè)置一長(zhǎng)方型隔板8。套筒緊固夾11為中間帶有孔洞的正方型小鐵板，螺栓穿過(guò)孔洞與螺母將兩個(gè)半圓柱型套筒連接成整體套筒。試驗(yàn)所用燒結(jié)杯內(nèi)徑Φ 200mm，高度300mm ；圓柱型套筒內(nèi)徑Φ 120mm。一種如上所述的研究解剖燒結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)裝置的使用方法如下，
a)燒結(jié)杯安裝在抽風(fēng)管道上；b)將用圓柱型套筒同心放置于燒結(jié)杯內(nèi)，燒結(jié)杯與套筒間底部鋪一層石棉繩；c)燒結(jié)杯與套筒間隙由烘熱的沙子7填充，填充高度為距離套筒高度20mm處；d)在套筒內(nèi)裝入燒結(jié)混合料6，所用各種原料的粒度要求均在3mm以下，返礦粒度 5mm以下，料層高度為距離套筒高度30mm處；e)在料層上鋪一層焦粉和木炭的混合物作點(diǎn)火燃料，然后用刨花點(diǎn)火，燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓為5KP ；f)經(jīng)過(guò)7分鐘時(shí)停止燒結(jié)，將燒結(jié)杯從底座上抬下；g)放到另一個(gè)架子上，通入氮?dú)膺M(jìn)行吹風(fēng)冷卻從杯體下面用乳膠管連接瓶裝氮?dú)馔ㄟ^(guò)一個(gè)密封罩吹入燒結(jié)料層，冷卻15分鐘， 停氮?dú)庾匀焕鋮s；g)杯體冷卻至常溫后，在套筒隔板的一側(cè)灌入環(huán)氧樹(shù)脂，另一側(cè)保持原狀；對(duì)未灌環(huán)氧樹(shù)脂的一側(cè)從下至上分層取樣，供化學(xué)分析。灌環(huán)氧樹(shù)脂的一側(cè)形成半個(gè)完整的燒結(jié)餅，供解剖、顯微鏡觀察分析。表1列出了試驗(yàn)的過(guò)濕帶及固結(jié)冷卻帶的化學(xué)成分分析結(jié)果。表1 化學(xué)成分分析 ％
編號(hào) TFe FeO CaO SiO2 MgOF P S K2O Na2O R REO
過(guò)濕帶 46.91 16.57 8.00 4.66 1.88 0.34 0.052 0.461 0. 141 0. 167 1.61 17.01 固結(jié)冷卻47.47 9. 07 7.67 4.98 1.86 0.24 0.064 0.255 0.152 0.187 1.47 16.83 t_______________圖5、圖6為灌環(huán)氧樹(shù)脂后的燒結(jié)餅解剖圖，其中圖5是基準(zhǔn)點(diǎn)燒結(jié)中斷剖面照片， 圖6是配加稀土燒結(jié)中斷剖面照片，從圖5、圖6可以清晰看到自上而下可明顯分為三帶 燒結(jié)礦帶即固結(jié)冷卻帶、過(guò)渡帶(包括燃燒帶及干燥預(yù)熱帶)、過(guò)濕帶，都十分清楚。底部為過(guò)濕生料帶，中部磚灰色為干燥預(yù)熱及燃燒的綜合部分，上部成型的為燒結(jié)礦帶。圖7 圖9中斷燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)礦的端面圖，從上到下呈現(xiàn)著礦物結(jié)構(gòu)的規(guī)律性變化，頂部為碎小粒狀，再結(jié)晶程度很差，顯然是由于上層燒結(jié)溫度偏低，冷卻過(guò)快造成的。往下小粒狀結(jié)構(gòu)消失，再結(jié)晶結(jié)構(gòu)較發(fā)育。圖7顯示了從表層到燒結(jié)礦層的形態(tài)；圖8顯示了從燒結(jié)礦層到燃燒層到干燥預(yù)熱層的形態(tài)；圖9顯示了過(guò)濕層的形態(tài)；燃燒層以下為未燒結(jié)的精礦、熔劑和燃料顆粒。
權(quán)利要求
1.一種研究解剖燒結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)裝置，包括燒結(jié)杯體，其特征是圓柱型套筒內(nèi)置于燒結(jié)杯體內(nèi)的爐篦條上，該圓柱型套筒是兩個(gè)半圓柱型套筒組合成的，兩個(gè)半圓柱型套筒的對(duì)接棱上下部，分別設(shè)置兩個(gè)套筒緊固夾，通過(guò)螺栓與螺母將其連接成整體的圓柱型套筒，圓柱型套筒的高度為放置于燒結(jié)杯體內(nèi)爐篦條上后，與燒結(jié)杯平齊，圓柱型套筒中間設(shè)置長(zhǎng)方型隔板，所述每個(gè)半圓柱型套筒的底部均對(duì)稱的設(shè)置支耳，套筒爐篦條放置在支耳上，套筒爐篦條與燒結(jié)杯內(nèi)的爐篦條同向。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種研究解剖燒結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)裝置，其特征是圓柱型套筒與隔板的高度相等。
3.—種權(quán)利要求1所述的研究解剖燒結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)裝置的使用方法，其特征是a)燒結(jié)杯安裝在抽風(fēng)管道上；b)將用圓柱型套筒同心放置于燒結(jié)杯內(nèi)，燒結(jié)杯與套筒間底部鋪一層石棉繩；c)燒結(jié)杯與套筒間隙由烘熱的沙子填充，填充高度為距離套筒上口的距離18 22mm處；d)在套筒內(nèi)裝入燒結(jié)混合料，所用各種原料的粒度要求均在3mm以下，返礦粒度5mm以下，料層高度為距離套筒上口距離為觀 32mm處；e)在料層上鋪一層焦粉和木炭的混合物作點(diǎn)火燃料，然后用刨花點(diǎn)火，燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓為IP ；f)經(jīng)過(guò)6-7分鐘時(shí)停止燒結(jié)，將燒結(jié)杯從底座上抬下；g)放到另一個(gè)架子上，通入氮?dú)膺M(jìn)行吹風(fēng)冷卻從杯體上面或下面均可用乳膠管連接瓶裝氮?dú)馔ㄟ^(guò)一個(gè)密封罩吹入燒結(jié)料層，冷卻15 分鐘，停氮?dú)庾匀焕鋮s；g)杯體冷卻至常溫后，在套筒隔板的一側(cè)灌入環(huán)氧樹(shù)脂，另一側(cè)保持原狀；對(duì)未灌環(huán)氧樹(shù)脂的一側(cè)從下至上分層取樣，供化學(xué)分析，灌環(huán)氧樹(shù)脂的一側(cè)形成半個(gè)完整的燒結(jié)餅， 供解剖、顯微鏡觀察分析。
全文摘要
一種研究解剖燒結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)裝置，包括燒結(jié)杯體，其特征是圓柱型套筒內(nèi)置于燒結(jié)杯體內(nèi)的爐篦條上，圓柱型套筒由兩個(gè)半圓柱型套筒組合而成，圓柱型套筒的高度為放置于燒結(jié)杯體內(nèi)爐篦條上后，與燒結(jié)杯口平齊，圓柱型套筒中間設(shè)置隔板，半圓柱型套筒的底部均對(duì)稱的設(shè)置支耳，套筒爐篦條放置在支耳上。使用方法是燒結(jié)杯安裝在抽風(fēng)管道上，燒結(jié)杯與套筒間底部鋪一層石棉繩，間隙由烘熱的沙子填充，在套筒內(nèi)裝入燒結(jié)混合料，點(diǎn)火，燒結(jié)抽風(fēng)；燒結(jié)后，通入氮?dú)膺M(jìn)行吹風(fēng)冷卻，在套筒隔板的一側(cè)灌入環(huán)氧樹(shù)脂，另一側(cè)保持原狀；對(duì)未灌環(huán)氧樹(shù)脂的一側(cè)從下至上分層取樣，供化學(xué)分析。灌環(huán)氧樹(shù)脂的一側(cè)形成半個(gè)完整的燒結(jié)餅，供解剖、顯微鏡觀察分析。
文檔編號(hào)G01N25/02GK102435630SQ20111027164
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者呂志義, 康文革, 杜國(guó)萍, 汪俊玲, 沈茂森, 趙彬, 韓淑霞, 馬燕生, 高志國(guó) 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司