浅谈烧结杯实验改进措施

赵祖刚

摘 要：由于烧结杯在进行实验时产生气流较大，同时它本身散发的热量很强。进而在控制工艺流程一样的状况下，烧结杯实验与实际生产进行对比来看。烧结杯实验的矿转鼓力度较低，而固体燃料的消耗量大，烧结的资源利用率较低。同时，因为烧结杯周围的部位并没有得到稳定均匀，这使得实验再现状况较差。基于此，本文就烧结杯实验改进措施进行简要阐述。

关键词：烧结杯;试验;改进措施;实验结论

引言

烧结杯实验是国内外对烧结模拟采用最常见的方法。烧结杯实验的整体思路和大致方法，以及实验设施，在确切演示生产流程，总结概括准确无误的实验结论，高效给予生产指示等方面起到举足轻重的作用。烧结杯实验设备多样且复杂，主要涵盖了生火设备、装配杯具、火源点燃、风源抽取过程、冰冻冷却等具体措施。烧结杯实验中，主要的两种是：固定搭配比例和定反矿。而定反矿在实验过程中，为了使反选矿平衡数值在0.94到1.06区间范围内，所需的返矿量需要三到四杯，因此该方法较少企业使用。

某钢铁厂在烧结杯实验中，常用的是还是以单杯实验为主，因为实验过程会有很多导致误差的环境因素，主要包括大气压、材料厚度、周围实时温度等方面，这样会造成理想化与实验结论方面有较大的误差，这其中影响最大的方面是烧结杯的边缘化反应，这些影响因素使得控制实验环境一样的情形下，产生的再现性效果较差。综合上述出现问题，本文将着力打造烧结杯实验的改进措施，极力避免理想实验与实际生产的误差，进而提升该实验的再现性，使得真正实际生产过程中尽量做到准确无误。

一、烧结杯实验的改进举措

某钢铁厂在做烧结杯实验改进的过程中，采用了常规方式和加环布沙将边杯边缘封密的两种方式进行对比：（图1）为常规方式，可以从中看出，随着烧结杯时间的推进，物体的热胀冷缩物理特性将会使得燃料层处于不停的收缩过程，这样的形变将会使得周围壁面的通风数量相当大程度的变化。加之烧结杯尺寸的大小非常有限，因此，它所产生的边缘化效果带来的误差却无法将其摒弃;在加之以道具的密封性不能得以保障，因此，在相同实验条件下，烧结杯实验的效果性能比较差。所以，要想将烧结杯实验做的稳固有效，大型烧结杯和相近尺寸大小的风料层就显得尤为重要。由此指导思想出发，实验进行了改进措施，采用了添加环布沙将杯边缘密封的烧结杯实验方式，具体呈现效果如（图2），在这次改进措施中，某钢铁厂首先收集一定量的钢铁制造现场的钢铁混合物，将所得钢铁混合物与氧化钙，焦炭粉，白云石和返选矿进行特定比例的混合。最后，加入水充分搅拌用于后续使用;第一步，将提前准备好的钢铁材质环状桶，置于烧结杯当中，在铁桶的外围注入细沙，这时，将先前制备完成的烧结杯用料放入杯中;拿出钢铁材质环状桶，进行生火点燃凝结。烧结杯和钢铁环中间所需的细沙尺寸位于1.2毫米以内，细沙的厚度控制约为14毫米，沙子主体的化学成分为二氧化硅，由于沙子本身的细度和宽松性较强，所以在烧结杯过程中沙子不会与实验用料发生过强的粘贴效果，烧结杯完毕后，便可将残渣用鐵刷刷除，实验结果所得烧结杯过后出现的细沙量仅占1.2%。在烧结杯进行中，用料将会发生收缩，这将造成细沙主体的崩塌，在边界处确保通风口道关闭严实，预防风气泄露，这样做可以在一定程度上减缓烧结杯实验的边缘化效果。

二、实验结论显示与推断

为使添加沙和不添加沙的实验更具差异性，在此规定新概念，烧结杯耗费时间和所得转化鼓动指数的平均数值W。W在散点呈现的起伏越大，证明实验结果的显示就越具不平稳性，实验性能较差。反之则方差越小，实验性能也就越好。

从上述实验可以得出以下结论：1）加入环布沙密封后，可以有效减少烧结杯所耗费的时间，先数据显示，它的平均数值从原先的45分钟降落到43分钟;转化鼓动的数值也有些许上升，从原先的52.98%提升到现在的54.01%。2）加入环布沙进行对空间的密封之后，烧结杯耗费的时间和转化鼓动数值的多次实验，最后呈现结果的稳定率显著提高。相应的，方差也会减少，由原来的3.41下降到现在的2.1，2.7689下降到1.3996。综上所述，实验的性能得到了很好的改善。

三、结语

烧结杯的用料涂层可以有效的进行通风，这样会极力影响烧结杯试验，以至于对工业化产量产生深度的影响。就烧结杯实验来说，实验性能得以保证的重要前提要素是稳固的烈焰前端速率。当烧结杯进行加沙密封处理时，可以有效减缓烧结杯行进中因为收缩影响而导致的速率加快，当位于中心处的烧结杯速率减缓时，烧结的稳定性也将得以保证，进一步提升了实验结果的可靠性，这样的策略可以在今后对于工业化生产进行更进一步的指导。

参考文献：

[1]张英.提高烧结杯实验重现性的改进措施[J].烧结球团，2015，40（03）：12-13+30.

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