烧结杯试验
【管理资料】烧结杯试验装备技术进步和过程控制精细化资料汇编
水分控制是难点 ，对垂直烧结速度以及烧结矿 强度的影响非常之大。（可参考重庆大学吕学 伟提出的铁矿粉湿容量的概念，能有效指导最 佳配水量）
7
原料准备流程
布料
采用偏析布料器，改善布料偏析
压料和松料
选择视具体情况而定
8
试验工况参数控制
改进 方向
改进 原则
智能化 精确化
更加接近于现场生产工况，能更 真实有效的指导烧结生产操作Βιβλιοθήκη 16近年来完成研究项目
重庆科技学院冶金实验中心设备先进齐全，人员配置完 整，中心长期承担重钢、攀钢、达钢、威钢、德胜川钢 公司等冶金企业及重庆大学，中冶赛迪等科研院所的材 料性能检测和企业现场合作项目。
（1）重钢铁矿粉烧结性能试验研究及冶金性能检测 （2）涟钢优化配矿烧结试验的研究 （3）烧结原料基础性能及配矿试验研究 （4）优化安泰集团烧结配矿试验研究 （5）强化湘钢高铁低硅烧结试验研究 （6）达钢烧结优化配矿试验研究 （7）重钢高结晶矿粉烧结实验研究 （8）重钢富氧烧结试验研究 （9）威钢钒钛烧结矿提产技术研究 （10）德胜川钢公司烧结提产降耗研究
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试样处理
鼓前筛和鼓后筛均可使用振动筛以及电动摇臂机构，固定筛分时间 能充分提高筛分效率和人为操作误差。
破碎和落下 ，在封闭箱体内进行减少扬尘，落下高度2米 落4次。
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烧结杯试验技术拓展
富氧烧结 2011年重钢富氧烧结试验研究（图1） 不同烧结断面温度分布研究（图2） 变换篦条以实现不同料层厚度的烧结研究（图3） 增设透气性测量装置 新型烧结试验装置
烧结杯试验装备技术进步和过程 控制精细化资料
1
烧结杯试验流程
罗泊河铁矿粉的烧结杯试验
维普资讯
２ｏ ０ ２年 ２月 第一期
罗泊河铁 矿粉 的烧蛄杯 试验
１ ５
１ｍｍ 矿作 为人炉 烧结矿 并称 量 。 ０
表 ５ 试验参数
笛 Ｌ 料
— — — — — — —
石石
— — — — — — — — —
焉 粉
－—— ＿ ｊ —＿ ｊ
工点火 ， 点火 负压为 ６ Ｐ 。点火 ｌ ｉ 后 ， ｋａ ｍ ｎ 调整 总
焦 耪 ： 分 ２ ０ 挥 发 份 １ ９ ， 友 ５４ ， ．３ 固定碳 ７ ． ０ ４ ３ 硫 ．８
注： 因铁 屑 杂质 较 多 ， 台 镀 扭 ６ ． １ 故 ７ ５ ％。
管负压至 ９ Ｐ 。以废气温度升至最高点 为烧结终 ｋａ 点， 达到烧 结终点 １ ｉ ａ ｒ ｎ后停机。试验有关参数 见
表 ５ 。 ３ ２ 测定 ．
表 ２ 罗油河矿粉粒度组成
取 出烧 结饼 ， 过磅后 经落 下试验 １次 ， １ｍｍ 过 ０
粒级筛 ， 大于 １ｍ 部分作为成品烧结矿并称量 。 ０ｍ
注 ： 积 密度 １８ ｔｍ３ 堆 ６／
再 将成 品烧 结矿 落下 ２次 ， １ｒｍ 粒级 筛 ， 于 过 ０ ａ 大
维普资讯
１ ４
｛弘 ｌ 舍 Ｉ
２２ ２ 第 期 ０年 月 一 Ｕ
罗 泊河 铁 矿粉 的烧 结杯 试 验
陈一 忠
摘
王招 素
（ 杭州钢铁 集 团公 司炼铁 厂 杭 州 ３ ０ ２ ） １０ ２
要： 罗泊 河矿粉 烧结性 能欠佳 ， 粒度 组 成呈 两 头 大 中间小 分 布。４种 不 同粒度 组 成 的烧 鲒杯 试 验结 果 表 明 ： 加 中间粒级 ， 少细粒级 比例 ， 增 减 可获 得较好 的烧结指 标 。
昆钢新区金布巴粉烧结杯试验
18.09 12.97 16.42 0.08 0.07 2.83 0.00 0.11 21.26 35.92 20.70 2.56
1.98 4.84 4.18 0.25 0.00 1.83 0.02 0.45 9.57 11.30 10.85 0.00
0.2～0.7 %
0.97 12.30 7.66 7.37 0.15 10.01 0.18 15.19 33.70 18.72 26.23 0.00
1 前言
为金布巴粉为褐铁矿，其结晶水含量大，组 织疏松，在烧结过程中失水爆裂，导致烧结矿粉 碎，强度差。但是金布巴粉相比于南非粉、巴西 粉等价格便宜，具有一定的成本优势，使用金布 巴粉置换部分南非粉、巴西粉，是降低用矿成本 的一项重要举措。通过烧结杯试验对金布巴粉进 行研究，为生产使用提供技术指导。
2019 年第 5 期
2019 年 11 月
昆钢新区金布巴粉烧结杯试验
苏亚刚1 桂林峰1 赵 彧1 赵红全2 罗英杰2 （1.昆钢新区烧结厂；2.昆钢技术中心）
摘 要 结合昆钢新区烧结厂生产实际，以五因素、四水平正交试验模型制定混匀矿配比方案，考察金 布巴粉、燃料的配加比例及水分、负压等因素的变化对烧结矿转鼓指数、成品率及垂直烧结速度三个 技术经济指标的影响情况。 关键词 金布巴粉 正交试验 烧结矿 技术经济指标
将按试验配比混合均匀的混匀矿取6份，每 份500 g，3份不加水，另外3份加水充分混匀，烘 干。烘干后称重，未加水的3份烘干后减少的重量 即为混匀矿的原始水分。加水的3份烘干后增加的 重量即为与生石灰反应后被吸收的水分。
经过多组验证，与生石灰反应吸收的水分值 为1.75 %。
由此可以列出烧结杯试验加水模型方程式：
图 2 原料粒度组成
烧结杯试验管理制度
烧结杯试验管理制度第一章总则第一条为规范烧结杯试验工作，提高试验质量和效率，保证试验安全，特制定本制度。
第二条本制度适用于使用烧结杯进行烧结试验的实验室或单位。
第三条烧结杯试验应遵循科学、严谨、规范的原则。
第二章管理机构和管理人员第四条烧结杯试验的管理机构为实验室主任或实验室负责人。
第五条实验室主任或实验室负责人应对烧结杯试验工作负总责，并指定专人负责烧结杯试验的具体实施。
第六条烧结杯试验的实施人员应具备相关专业知识和技能，有一定的工作经验。
第七条烧结杯试验的实施人员应定期接受相关培训，更新知识，追踪最新技术和方法。
第八条烧结杯试验的实施人员应严格遵守试验操作规程，认真执行试验计划。
第三章试验设备和试验材料第九条烧结杯试验设备应定期维护、保养，并定时进行检验校准，确保试验设备正常运行。
第十条烧结杯试验设备应摆放整齐、清洁，定期清理试验设备和周围环境。
第十一条烧结杯试验材料应符合相关标准和规定，定期检验和保养，确保试验材料的质量和稳定性。
第十二条烧结杯试验材料的储存应符合相关规定，远离潮湿、高温、阳光直射等影响试验材料质量的因素。
第十三条烧结杯试验设备和试验材料的采购应经过严格审核和评估，确保设备和材料的质量和性能符合要求。
第四章试验过程第十四条烧结杯试验的试验计划应提前制定，并经相关领导审核批准，确保试验目的、要求和方案明确。
第十五条烧结杯试验前，应认真准备试验设备和试验材料，确保试验准备充分。
第十六条烧结杯试验过程中，实施人员应认真操作，按照规定程序进行，保证试验数据的准确性和可靠性。
第十七条烧结杯试验结束后，应及时整理试验数据和结果，并制作试验报告。
第五章质量管理第十八条实验室应建立烧结杯试验质量管理档案，记录试验设备、试验材料的购买、保养和维护情况，试验计划和数据等。
第十九条实验室应定期开展内部质量审核，检查试验数据的准确性和可靠性，及时发现和解决问题。
第二十条实验室应建立完善的质量管理制度，保证试验数据的质量和准确性。
高配比精粉的烧结杯实验对烧结生产的研究
高配比精粉的烧结杯实验对烧结生产的研究摘要：2023年8月7日公司根据矿粉资源的变化分析，兼顾烧结降本进行配矿优化，确定将烧结生产配料结构中精矿粉的比例提高到40%。
由于精矿粉的粒级较细其中-200目达到70%以上，细粒级含量较高影响混合料的造球性能，进而恶化烧结料层的透气性，使垂直烧结速度下降而降低烧结矿的产量，从而影响高炉烧结矿的使用比例。
铁前技术室针对烧结生产担心的问题进行烧结杯实验，通过模似烧结生产过程，实验中使用的原燃料全部来至于烧结配料室，工序过程中的控制参数力求接近于工业生产的控制参数和控制指标，从而来研究烧结过程变化和数据的分析为生产提供技术指导。
关键词：矿粉资源；配矿优化；烧结过程；垂直烧结速度；烧结杯；控制指标引言：8月7日烧结配矿中将铁精粉的比例提高到40%，国内铁精粉有大中精粉13%，高硅蒙源精粉13%，鑫力源精粉10%，高硫金瑞利精粉4%，国外矿粉占比16.6%其中PB粉7%，FMG混合粉9.6%，主流铁矿粉总比例为56.6%。
依照烧结生产指标控制要求为R2=1.90,MgO=2.0%,FeO=7.5-9.5%进行配料计算。
8月5日进行烧结杯试验，混合料水分按生产标准8.0%±0.3%地行配加，实验中将点火负压设定在12KPa，点火温度高定为900℃，层料按900mm控制其中包含25mm的铺底料，采用自动控制模式，通过烧结固结、冷却、破碎、筛分、转鼓强度实验后进行粒级和冷强度分析，来判断烧结产质量的变化情况。
一、烧结配用高比例铁精粉的实验研究方向7-8月份以来，钢铁生产所需的铁矿粉波动频繁，国外矿粉价格波动较大，本地铁精粉有一定的存量且有一定的性价比优势，增配地方铁精粉降本节耗成为生产调整方向。
烧结生产长期以来铁精粉的比例保持在20%，大比例配用极细的铁精粉将使烧结层的透气性变差，烧结矿产量将受到一定的影响。
因外购球团矿的价格偏高，能否满足高炉烧结矿78%配比显的十分重要，同时因地方铁粉中有害元素对烧结矿质量也将产生一定的影响，故此通过烧结杯试验进一步研究各指标的变化来做出对后续生产的研究指导。
广西钢铁烧结投产原料结构烧结杯实验与分析
⑥工作实践韦振宁厂石楚刚+结+结3实"4分析9迄建萨张立清，李@A !"#$%根据目前广西钢铁项目建设进度，投产前期原料场仅能提供3〜4种矿粉供烧结生产使 用，主要包括巴西粉、澳纽曼粉和南非粉等。
因此，前期讨论的广西钢铁原料结构为：巴西粉：澳纽曼粉：南非粉二60% : 30% : 10% o 为 验证该原料结构配用的可行性，特进行烧结杯 实验。
本文进行总结分析。
实验及其分析原料性能分析了矿业中粉、巴西1、巴西2、澳纽曼 粉、澳金布巴粉、巴西精粉、毛粉、南非粉等原料的性能(实验数据略)，其中，毛粉、巴西1为高硅品种(W (SiO2)： 6%〜9%),巴西精粉为低硅品种(W (SiO 2)v3%)；澳纽曼粉和澳 金布巴粉的AI 2O 3含量较高(W (AI 2O 3) : 2% 94%);毛粉 FeO 含量较高(w (FeO) >14%), 烧 低。
(V1mm ),巴西精粉和毛粉粒度较细，V1mm 比例均超过70%;南 非粉粒度较粗；其它矿种V1 mm 比例在45%〜55%。
烧结基础特性方，巴西1、南非粉、澳金布巴粉和巴西精粉同化温度较低(V1 260°C ),巴西2、澳纽曼粉和毛粉同化度较高(>1 280 °C )。
南非粉流动性最好，巴西粉和毛粉流动性 ，澳矿及巴西精粉 性 。
烧结杯实验参数及方案本 烧结杯实验 进行 6 实验, 配矿方1、2。
本 实验 用本 烧结配矿结构作为基准，1〜 5为广西 铁原料结构，方案1〜方案4为R ： 1.80〜2.10条件下广西钢铁 生产的 ，5 为 矿的 ， 主要投产 矿 。
广西钢铁用烧。
烧结杯实验数，烧结杯：300 mm;料层高度：700 mm;铺底料：3 Og;点火温度：1 050 °C ；点火负压：-5 kPa ;点火时间：90 s ；烧结负压：-15 kPa; 2 m 咼度落下：3次°实验结果分析(1)混合料V1 mm 比例及平均粒度。
100公斤的烧结杯
因本次试验是设计100公斤的烧结杯，物料种类：含铁精矿、粉矿，物料堆密度：1.6—2.5t/m 3,物料粒度≤13mm ，物料水分4—18%由前面可知：物料粒度10mm ，水分为8%，选取物料密度为1.6t/m 3。
已知：m=100kg ，ρ=2.0×103㎏/m 3 假设烧结杯的直径Φ=300mm ，由V=ρm ，得 V=3100.2100⨯=0.05m 3 h=2r V∙π=215.005.0⨯π=0.708m=708mm 所以料层高度为708mm烧结杯的参数：烧结杯内胆Φ300 *708mm耐火砖230*115*40 孔洞率20% 象牙白 烧结杯本体Φ380*710mm烧结翻杯机135°角/0.75KW燃烧器1100—1200℃烧结负压12kPa 。
烧结杯炉箅上铺上粒度6.3～10mm ，高约 50mm 的铺底料机械倾翻和复位，烧结杯杯壁是双层结构，内外层之间填有保温材料，工作时杯的外测温度不超过100℃。
烧结杯是由高温铸铁制成，杯体内壁略有斜度。
烧结时则应在周边装细填料，以减少边缘效应的影响。
填料可以是返矿或精矿，粒度小于0.5mm，填料厚度不小于10mm,也同样可以获得与实际生产相同的效果。
图1烧结杯试验装置示意图1一点火器；2-烧结杯；3一抽风箱；4-取气孔5一除尘器，6-抽风机4.2点火器点火器应考虑满足点火强度、温度、点火时间、点火烟气的组成与烧结生产实际过程的边界条件相等或相似，由点火烧嘴及点火罩组成。
为此，选用液化石油气燃料点火。
烧结杯实验中，烧结杯点火器能否模拟生产上的烧结机点火器，将直接影响该实验的模拟性。
点火器的主要技术参数：满足烧结杯尺寸Φ300*800mm点火温度1100±50℃点火时间2min点火负压8kPa点火器升降传动机构：电机0.75kw，转数32r/min，升降高度200mm电子打火，自动点火，自动复位。
通过点火器向烧结混料表层供热，与此同时在抽风作用下使混合料中的碳在高温下燃烧实现矿粉的烧结。
烧结杯
烧结杯的设计使用杯状小型试验设备，模拟生产条件进行铁矿石烧结杯的设计。
试验包括原料的制备、烧结、成品处理和检验等几个步骤。
世界上大部分高炉炼铁使用烧结矿作为炉料，但是烧结矿质量的改进，烧结机产量的提高，无一不是在烧结杯试验的基础上获得的。
通过烧结杯试验，可进行烧结矿的固结机理和数学模型的研究，来改进工艺提高烧结矿的产量和质量，也可通过烧结杯试验进行新原料、新工艺的研究。
烧结杯试验具有对生产的较好的模拟性，也可为设计部门提供可靠的依据。
设计内容：设计一个100公斤烧结杯助燃剂铁矿熔剂燃料冷返矿热返矿配料水混合布料调节水分点火测水和粒度组成烧结破碎筛分筛分2米落下四次成品矿冶金性能转鼓化学分析矿相分析烧结杯试验工艺流程1.原料的制备烧结原料数量大，品种繁多，粒度及化学性质极不均一。
为了获得优质的烧结矿，保证生产过程持续进行，烧结原料的准备及加工处理是一件十分重要的工作。
其中烧结原料包括：铁矿石、燃料、溶剂、工业废弃品。
1.1中和为保证试验用原料的化学成分及粒度组成基本相近，试验前各种原料必须单独进行中和处理。
人工中和。
1.2混匀采用机械混匀，本实验用圆筒混合机。
1.3制粒采用圆筒混合机起制粒作用。
2.配料为了使烧结矿的化学成分和物理性质稳定，符合高炉冶炼的要求，并使烧结料具有足够的透气性以获得较高的烧结生产率，必须把各种不同成分的含铁原料、熔剂和燃料根据烧结过程的要求进行精确的配料。
烧结原料的品种多，成分的波动大，进入配料室前必须经过破碎筛分、中和混匀处理，然后根据炼铁对烧结矿化学成分的要求进行配料计算，以保证烧结矿的含铁量、碱度、含硫量、Feo 含量等主要成分控制在规定范围内，并为设备选择、矿槽设计以及运输系统提供设计数据。
本次试验烧结料的碱度R=1.8，物料水分为8%。
3.烧结料的混合与制粒3.1混合设备烧结实验设备与生产设备比较要小得多，为保证实验结果尽可能接近生产实际情况，在设备选型及有关工艺参数的控制方面，应根据相似原理模拟生产过程。
烧结杯试验
烧结杯试验烧结杯试验烧结杯试验(sinter pot test)使用杯状小型试验设备，模拟生产条件进行铁矿石烧结的试验。
试验包括原料的制备、烧结、成品处理和检验以及技术指标计算等几个步骤。
世界上大部分高炉炼铁使用烧结矿作为炉料，但是烧结矿质量的改进，烧结机产量的提高，无一不是在烧结杯试验的基础上获得的。
通过烧结杯试验，可进行烧结矿的固结机理和数学模型的研究，来改进工艺提高烧结矿的产量和质量，也可通过烧结杯试验进行新原料、新工艺的研究。
烧结杯试验具有对生产的较好的模拟性，也可为设计部门提供可靠的依据。
原料的制备主要包括原料的中和、混匀和制粒3部分。
(1)中和。
为保证试验用原料的化学成分及粒度组成基本相近，试验前各种原料必须单独进行中和处理。
澳大利亚BHr，公司中心研究所的中和器是一个圆形偏心漏斗，下有一个可旋转的圆筒，筒内有10个容积相同的扇形容器，原料从漏斗进到旋转的扇形容器中时便进行了中和。
大多数试验室采用人工中和。
(2)混匀。
多数采用机械混合，以圆筒}昆合机较为普遍。
德国鲁奇(Lurgi)公司采用的圆盘混料机，盘底水平放置，中间有3个叶片，可在三个不同半径上与圆盘作反向运动，结构简单，加水方便，混匀效果好。
(3)制粒。
一般采用圆筒混合机起制粒作用。
制粒后经冰冻法或液氮法测定混合料的粒度组成。
烧结设备主要由烧结杯、给料器、点火器、抽风除尘系统几部分组成。
(1)烧结杯。
烧结试验的主体设备，多为耐热钢制成筒体，有方形及圆形两种，底部有箅条，杯的高度固定或可调，杯体内壁略有斜度，以便顺利卸出烧结饼。
为了隔热，杯外壁附有绝热材料。
澳大利亚向国际标准化组织(ISO)推荐的烧结杯的炉箅面积为0.15m2，即φ400mm的圆杯或400mm×400mm的方杯，料层高度为500mm。
此外，世界各国还有为不同研究目的而设计的各种特殊结构的烧结杯。
(2)给料器。
作用是将混合料装入烧结杯中。
大烧结杯采用机械装料，小烧结杯则用人工装料。
烧结杯实验室操作规程
烧结杯实验室操作规程1. 引言烧结杯是一种常用的实验室工具，主要用于测量和控制溶液的体积和温度。
为确保实验结果的准确性和操作人员的安全，制定本实验室操作规程，指导烧结杯的正确使用和维护。
2. 仪器设备•烧结杯•温度计•搅拌棒•实验台•温度控制器•电子天平3. 操作步骤3.1 准备工作1.清洗：使用洗涤剂和水将烧结杯彻底清洗干净，确保净化程度。
2.保养：定期检查烧结杯的表面是否有明显的损伤或磨损，若有需更换。
3.2 测量溶液体积1.标定：使用电子天平对烧结杯进行准确的质量测量，标定杯子的质量。
2.加液体：将要测量的液体缓慢倒入烧结杯中，确保不溅出溶液并避免泡沫。
3.读取体积：用眼平行于液体面来读取体积刻度，确保准确读数。
3.3 控制温度1.设定温度：根据实验需求，将温度控制器设定到所需的温度范围内。
2.加热：通过温度控制器，控制加热器的功率和时间，使烧结杯内的溶液温度逐渐升高至所需的温度。
3.监测温度：使用温度计定时监测溶液的温度，确保在所设定的温度范围内。
3.4 搅拌溶液1.按需求：根据实验要求确定是否需要搅拌溶液。
2.搅拌速度：掌控搅拌棒的速度，确保溶液充分混合。
4. 安全注意事项1.烧结杯在操作过程中会加热，注意避免手部接触杯口和杯身。
2.在加液体时，慢慢倒入以避免溅出。
3.操作过程中要注意均衡站立，避免烧结杯翻倒。
4.注意温度控制装置的工作状态，确保安全稳定。
5. 维护与保养1.每次使用后，清洗烧结杯并用干燥的纸巾擦干。
2.定期检查烧结杯表面是否有刮痕或其他损伤。
3.如发现烧结杯表面有腐蚀或破损，立即停止使用并更换烧结杯。
4.不要用尖锐物品刮擦烧结杯的刻度线。
5.存放烧结杯时，避免与其他废弃物或化学品接触，确保环境清洁。
6. 总结本操作规程详细介绍了烧结杯的正确使用和维护，通过遵守操作步骤和安全注意事项，可以保证实验室操作的准确性并确保操作人员的安全。
在日常实验工作中，所有用户必须遵守本规程的要求，确保实验室工作的高效、安全进行。
烧结杯试验报告
达钢烧结杯试验报告重庆科技学院冶金与材料工程学院万新2011年3月23日一、烧结杯试验的基本情况2011年3月13日接受达钢集团有限责任公司的委托，要求完成5个方案的配矿方案的烧结试验。
配矿方案见表1：表1 配矿方案我们从达钢取得了相应原料的化学成分，由于时间紧任务重，项目组未对原料的化学成分进行确认，配矿将按照所提供的成分进行计算。
达钢公司提供的原燃料化学成分可能由于检验批次和送样批次不同带来影响，姑且忽略这种影响。
提供的化学成分见表2：表2 化学成分分析表根据企业实际生产的现实情况，烧结杯试验的条件进行了明确。
（1）料层厚度：考虑按照接近现场的数据，控制料层700mm（含5-10mm铺底料，试验时每杯的铺底料按照5kg加入）；（2）水分：基本按照7%控制，由于试验的规模较小（每杯80～85kg混合料），因此石灰、石灰石、白云石的少量变化都使得水分难于控制，因此试验采用定量加水，经验判断结合的方式；（3）负压：风机的特性决定了风量与风压呈负相关，试验为了保证风量，在现场负压的情况下适当降低烧结抽风负压，基本控制在15kPa左右；（4）点火时间：按照2min进行点火，原因是稍稍延长以模拟适当保温。
（5）点火温度：实验室条件下基本比较稳定，控制1100～1150℃；（6）配碳：生产现场的配碳大约在3.2%左右，考虑到实验室烧结杯的边界效应导致单位统计的烧结料散热较快，所以配碳按照4.0～4.2%控制；（7）表面压实：为了接近现场，烧结杯装料后的表面进行人工轻微压实；（8）落下：按照标准落下3次；（9）转鼓：取样进行转鼓，入鼓料按照成品烧结矿比例（10～16mm、16～25mm、25～40mm）取7.5kg，1/4转鼓测定；（10）取样：按比例取低温还原粉化样（10～16mm、16～25mm、25～40mm）和化学分析样，在25～40mm的成品烧结矿中取矿相样；（11）返矿：混合料再外配30%的返矿，模拟返矿平衡。
烧结配用高硫精粉的烧结杯试验对生产的指导分析潘小吉
烧结配用高硫精粉的烧结杯试验对生产的指导分析潘小吉发布时间：2023-08-04T11:16:00.040Z 来源：《工程建设标准化》2023年10期作者：潘小吉[导读] 2023年4月乌海市包钢万腾钢铁有限责任公司为了进一步降低烧结矿成本，进而降低铁水成分进行了配矿分析和资源的优化。
根据矿粉资源的变化和区域优化后决定引进外蒙的高硫精粉进行烧结试配，为了减少生产的波动及后端脱硫脱硝的达标排放，铁前实验室进行了烧结杯的试验分析，通过理论测算和烧结杯的试验分析，在烧结生产中配用3%的金瑞利高硫精粉，一方面达到烧结成本的下降，另一方面烧结过程的参数控制后各项物化指标能够满足高炉对烧结矿的质量指标要求。
乌海市包钢万腾钢铁有限责任公司 016000摘要：2023年4月乌海市包钢万腾钢铁有限责任公司为了进一步降低烧结矿成本，进而降低铁水成分进行了配矿分析和资源的优化。
根据矿粉资源的变化和区域优化后决定引进外蒙的高硫精粉进行烧结试配，为了减少生产的波动及后端脱硫脱硝的达标排放，铁前实验室进行了烧结杯的试验分析，通过理论测算和烧结杯的试验分析，在烧结生产中配用3%的金瑞利高硫精粉，一方面达到烧结成本的下降，另一方面烧结过程的参数控制后各项物化指标能够满足高炉对烧结矿的质量指标要求。
最后生产中进行了配加高硫精粉，但由于出口烟气二氧化硫偶而难以控制，最后将高硫精粉下调至2%，通过控制原料的配矿混匀过到了降本增效的目的。
关键词：烧结矿成本；矿粉资源；烧结杯；高硫精粉；质量指标；降本增效引言4月24日采购金瑞利高硫精粉到场后进行化验分析，主要化学成分为TFe:65.9%,SiO2:2.06%, AL2O3:0.36%,S:2.75%，P：0.015%，计划试配金3%瑞利精粉,同时下调PB粉配比3%，按照烧结生产指标控制要求：R2=1.90,MgO=2.40%,FeO=7.5-9.5%进行配料计算。
4月26日进行烧结杯试验，各项指标够满足高炉用料的要求，随后进行了正常生产。
烧结杯及冶金性能实验测定装置
烧结杯和铁矿石冶金性能检测试验装置烧结杯、冶金性能及球团试验室主要设备介绍1、烧结杯试验室简介钢铁研究总院炼铁室烧结杯试验装置于1986年建成并投入使用，经过不断改进，该装置得到了国内外同行专家的认可。
从该装置投入使用，每年都有国内、外多家企业委托我单位进行烧结杯试验，先后为澳大利亚、印度、巴西、加拿大、日本等地的公司进行烧结杯试验，并同时为国内十几家知名的钢铁企业做过烧结杯试验。
通过该装置得出的试验数据和结果得到委托方的好评和认可，能很好地用于指导烧结生产和提高烧结技术。
1.1、烧结杯试验装置特点a)经烧结杯试验得出的烧结参数和结果准确，可用于指导烧结生产。
b)整个烧结试验过程实现了自动化控制。
从混合机混合、布料、点火、烧结、破碎、落下、筛分和转鼓测定，全部实现自动化控制，减少工人劳动强度。
c)点火系统是整套烧结装置的关键，我单位研发的点火器对点火温度、气氛和供热强度可随意调节，升温速度快，2min内可到达1150℃。
d)我单位研发的落下装置曾被澳大利亚BHP公司引进，经过不断改进，该装置的稳定性和操作方便性得到进一步的提高。
e)烧结实验室干净无污染。
充分考虑考虑到环保问题，对主要扬尘点都采取了措施，解决了污染问题，改善了工人的劳动环境。
1.2、烧结杯主要设备介绍设备名称：烧结杯及其平台设备特点烧结平台规格：3.0×2.5m；烧结杯内径：Φ300×800mm，材质为双层含Cr铸铁铸造，内部填充保温棉，料层高度600-800mm可调；真空室Φ300×500mm，有负压测定装置、废气温度测定装置；支承点火器的转臂，旋转角度0~90°。
图1 烧结杯及其平台设备名称：混合机设备特点筒体尺寸：内径Φ700×1470mm，一次混料量可达120kg；兼具一混和二混功能，一次混合为上下倾翻(倾角±35°)，同时旋转喷雾化水，二次混合为水平位置旋转，转速7-40转/分可调；自动出料，倾角0~35°可调。
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● 在每台设备旁配有单机手动操作箱
五、烧结杯试验程序
5.1 实验前检查
● 电源电压是否正常。 ● 现场显示屏显示是否正常。 ● 电子计算机运行是否正常。 ● 各部机械设备运转是否正常。
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● 各检测点流量、温度、压力、指示是否正常。 ● 液化气罐气密性是否良好。 ● 液化气罐是否远离点火器（≥10m）。 ● 减速机油标指示是否正常。
6.1.13 真空室压力检测器
● 压力范围：-20KPa～+20 KPa ● 工作温度：-40～+80℃ ● 模拟信号：4-20mA（两线制）。 ● 供电电压：DC24V
6.1.14 旋风除尘器
● 设备重量：260 kg ● 出口浓度＜30mg/m3
6.1.15 热电偶
● 分度号：S 偶 ● 工作温度：0～1600℃
5.6 布料
● 将混合机混合好的混合料加入烧结杯内，进行人工布料。
5.7 密封烧结杯与真空室
● 用液压千斤顶顶起真空室，密封烧结杯与真空室的连接处。
5.8 点火器点火
● 启动助燃风机，风量调整到规定流量。 ● 打开液化气罐阀门，进行点火。 ● 点着点火器后调整液化气流量与空气流量，使其点火温度达到指定温度（950℃＋50℃）。
2.2 烧结杯主体部分
烧结杯主体部分由烧结杯平台，烧结杯杯体，真空室及升降器，烧结杯倾翻机构，电动升 降打火器，点火器，点火器升降及转动传动机构，单齿辊破碎机及除尘器，接料小车，引风机， 助燃风机，助燃风机消音器，助燃风机辅助消音器，引风机消音器，引风机辅助消音器，旋风 除尘器，液化气涡轮流量检测器，助燃风机涡轮流量检测器，助燃风机辅助涡轮流量检测器， 烟气涡轮流量检测器，真空室压力检测器，点火器温度检测器，真空室温度检测器，烟气温度 检测器，液化气手动调节阀及自动调节阀，助燃风机手动调节阀及自动调节阀，助燃风机辅助 手动调节阀及自动调节阀，引风机手动调节阀，引风机辅助手动调节阀及自动调节阀等组成。
6.1.10 助燃风机涡轮流量检测器
● 公称通径：100mm ● 流量范围：20-400m3/h ● 始动流量：2.5 m3/h ● 工作压力：1.6 MPa ● 模拟信号：4-20mA（两线制）。
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● 供电电压：DC24V ● 介质温度：-30～+80℃
6.1.11 助燃风机辅助涡轮流量检测器
● 实现了中央控制系统平均无故障时间高达 30 万小时
3.3 标准规范：
● 工艺控制过程严格遵守并执行国家标准或国际标准 ● 当国家标准或国际标准升级时，由于采用了 PLC 控制，无需更换系统，只需升级控制 软件，即可满足新的标准要求
四、功能
4.1 上位机管理检测系统（台式计算机）
● 动态显示真空室压力和温度变化曲线及变化量 ● 动态显示点火器温度变化曲线及变化量 ● 动态显示助燃风机流量变化曲线及变化量 ● 动态显示液化气流量变化曲线及变化量 ● 动态显示烟气流量和温度变化曲线及变化量 ● 具有配料计算功能 ● 打印输出实验报告并可查看历史报告
5.15 单齿辊破碎
● 启动单齿辊破碎机，将烧结矿破碎，破碎后的烧结矿倒入手拉小车。 ● 单齿辊破碎机停机。
5.16 电子称称重
● 单齿辊破碎后的烧结矿倒入料斗中，进行电子称称重。 ● 称重后，进行落下实验，2 米高落下 2—4 次。
5.17 层筛筛分
● 经落下试验后的烧结矿搬运到层筛处倒入层筛中进行筛分，共有 6 个粒级，＞40 mm， 40-25mm，25-16mm，16-10mm，10-5mm，＜5mm。
6.18 成品矿检验
● 落下并筛分后，+5mm 为成品矿，对其进行化学成分、矿相分析、转鼓强度、还原度、低 温还原粉化、熔滴试验等。
六、参数
6.1 烧结杯主体部分技术参数
6.1.1 烧结杯
● 重量：350kg ● 直径：300 mm，高度 700 mm ● 材质：高温铸铁 ● 使用温度：0～1200℃
● 筛分面积：500×800mm ● 共 5 层，可分 6 级：>40mm, 40~25mm, 25~16mm, 16~10mm, 10~5mm, <5mm ● 设备重量：200 kg ● 电机：2.2kw AC380V 3.7A ● 往复次数：60 次/min ● 具有自动计数控制和点动控制功能
● 公称通径：25mm ● 流量范围：4-40m3/h ● 始动流量：0.6 m3/h ● 工作压力：4 MPa ● 模拟信号：4-20mA（两线制）。 ● 供电电压：DC24V ● 介质温度：-30～+80℃
6.1.12 烟气涡轮流量检测器
● 公称通径：150mm ● 流量范围：50-1000m3/h ● 始动流量：4 m3/h ● 工作压力：1.6 MPa ● 模拟信号：4-20mA（两线制）。 ● 供电电压：DC24V ● 介质温度：-30～+80℃
5.2 配料
● 按实验方案的配料比称取各种物料的重量。
5.3 一混
● 将物料放在钢板上用生石灰消化 5 分钟。 ● 将物料混匀并适量加水。
5.4 二混
● 经在钢板上人工混合后的混合料装入圆筒混合机内进行二次混合并制粒，混合时间根据 各厂实际情况而定。
5.5 铺底料
● 在烧结杯内加入 10～15mm 粒级烧结矿 2kg（厚度约 20mm）。
● 全封闭除尘 ● 一次装料后全部实验过程自动控制完成 ● 试料箱尺寸：560×420×300mm ● 接料箱：1500×1200×300mm ● 设备重量：800 kg ● 电机：0.75kw AC380V/2.3A ● 升降高度：2000mm
7.2.4 多层往复式鼓前筛分机
● 全封闭除尘
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2.1A
6.1.6 单齿辊破碎机
● 设备重量：400 kg ● 电机：1.5kw AC380V ● 转数：25r/min ● 最大破碎粒度：90mm ● 接料小车 ● 除尘器
4.0A
6.1.7 引风机
● 重量：1000kg ● 流量：16m3/min ● 电机：11kw AC380V 22A ● 升压：19.6KPa ● 转数：1450r/min ● 引风机消音器及引风机态显示现场所有设备运行状态 ● 可操作现场所有设备的动作 ● 具有各种故障报警显示功能
4.3 大屏幕 LED 显示器（现场）
● 动态显示液化气流量 ● 动态显示助燃风机流量 ● 动态显示真空室压力 ● 动态显示点火温度 ● 动态显示真空室温度 ● 动态显示烟气温度
6.1.4 点火器升降转动传动机构
● 设备重量：230 kg ● 升降电机：0.75kw ● 转角电机 ● 升降高度：200mm
AC380V
2.2A
32r/min
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● 转动角度：0~120°
6.1.5 烧结杯倾翻传动机构
● 设备重量：160 kg ● 电机：0.75kw AC380V ● 转数：1r/min ● 倾翻角度：120°
6.1.19 引风机辅助自动调节阀
● 压力：1.6Mpa ● 连接：法兰 ● 介质温度：＜150℃ ● 阀体材料：铸钢 ● 模拟信号：4-20mA ● 供电电压：AC220V ● 阀体结构：直通式电动调节阀
6.2 附属设备技术性能及参数
6.2.1 一次混合机
● 滚筒直径：500mm×800mm ● 处理能力：100kg ● 电机：2.2kw AC380V 5.0A
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● 模拟信号：4-20mA ● 供电电压：AC220V ● 阀体结构：直通式电动调节阀
6.1.18 助燃风机辅助自动调节阀
● 压力：1.6Mpa ● 连接：法兰 ● 介质温度：＜150℃ ● 阀体材料：铸钢 ● 模拟信号：4-20mA ● 供电电压：AC220V ● 阀体结构：直通式电动调节阀
6.1.16 液化气自动调节阀
● 压力：1.6Mpa ● 连接：法兰 ● 介质温度：＜150℃ ● 阀体材料：铸钢 ● 模拟信号：4-20mA ● 供电电压：AC220V ● 阀体结构：直通式电动调节阀
6.1.17 助燃风机自动调节阀
● 压力：1.6Mpa ● 连接：法兰 ● 介质温度：＜150℃ ● 阀体材料：铸钢
5.9 烧结杯点火
● 启动抽风风机（保持阀门半开）。 ● 调节二次助燃风量，使真空室风压等于点火负压（8820Pa）。 ● 将点火器移到烧结杯上方进行点火，点火时间为 2 分钟。
5.10 烧结杯点火结束
● 烧结杯点火结束后，将点火器从烧结杯上方移开。 ● 关闭液化气开闭器。 ● 关闭助燃风机。
5.11 调节真空室风压
二、组成
2.1 电气控制及检测部分
上位机管理检测系统采用台式计算机，上位机控制系统采用工业控制触摸屏计算机，下位 机控制系统采用德国西门子 S7-200 型 PLC 对现场设备进行全面控制及全面检测， 本系统可以 组网通讯，符合 TCP/IP 协议。
本系统即可在操作室内利用工业控制触摸屏计算机进行集中控制，也可在现场进行机旁操 作。同时在现场设有大屏幕 LED 显示器对液化气流量，助燃风机流量，真空室压力，点火温度， 真空室温度，烟气温度进行动态显示。
鞍山焦冶自动化有限公司
SJB700/300-2000C 型
烧结杯试验技术
林长利
（鞍山焦冶自动化有限公司）
一、概述
烧结杯是开展铁矿石烧结性能评价，铁矿石烧结配矿优化，烧结工艺参数优化以及提高烧 结矿产质量相关技术研究的重要手段。烧结杯能够模拟烧结生产工艺流程的全过程，在烧结杯 上部料层表面点燃煤气烧嘴，通过引风机将热风引入混合料层并将料层中的燃料点燃，从而达 到一定的温度将细小颗粒的混合料烧结成多孔的块矿，然后通过对成品烧结矿的检测得到烧成 率，粒度组成，转鼓强度，固体燃耗，利用系数等工艺技术指标。