一種燒結杯試驗用鋪底料取樣裝置的製作方法

2023-11-04 03:36:42

本實用新型涉及冶金燒結試驗裝置，特別涉及一種燒結杯試驗用鋪底料取樣裝置，屬於冶金燒結領域。

背景技術：

在國內外各大型冶金企業和科研院所中，燒結杯試驗系統是必不可少的實驗設備。燒結杯試驗主要進行燒結新礦種開發、燒結配礦、燒結生產工藝參數等研究，模擬燒結生產過程並指導燒結生產。其流程是模擬燒結生產過程，使用一定的配比進行配料，在圓筒混合機中混合，然後將混合料均勻布於燒結杯內，在一定的負壓下進行抽風燒結；待燒結結束後，將燒結餅倒入單輥破碎機進行破碎，然後成品燒結礦進行落下、篩分過程，最後進行燒結礦成分、冶金性能的檢測。

燒結過程為了保護爐篦條一般會在燒結臺車上鋪粒度8-16mm、厚30-40mm的成品燒結礦作鋪底料，燒結杯過程也同樣如此。若鋪底料選用其他材料代替，在燒結過程中會受到燒結餘熱的熱作用，發生爆裂、脫水、成分改變等變化，為了檢測其他材料作鋪底料後的理化性能和冶金性能，需要將燒結杯裡的鋪底料單獨取出化驗。

通過文獻檢索，申請公布號為CN102435630A的中國專利申請文件公開了在燒結杯體內置一個套筒，使用環氧樹脂澆注一側空隙，燒結後使用氮氣冷卻解剖燒結餅，達到取樣的目的。其缺陷有2個，一是套筒的使用減少了上料量，改變了抽風面積，模擬性較差；二是使用氮氣冷卻與實際燒結試驗情況不符，燒結礦的冷卻是採用抽空氣進行冷卻。

技術實現要素：

本實用新型涉及一種燒結杯試驗用鋪底料取樣裝置，主要解決燒結杯試驗中鋪底料缺乏專用取樣裝置的技術問題，提高了燒結杯試驗鋪底料的取樣效率，燒結杯試驗中鋪底料樣品不失真。

本實用新型採用的技術方案是：一種燒結杯試驗用鋪底料取樣裝置，包括礦箱、隔離層，其特徵是：隔離層為可耐1000℃以上溫度、厚度為20-40mm的輕質耐火材料層，隔離層置於礦箱的上蓋上；礦箱為圓柱體狀，包括上蓋和內空的箱體；礦箱的外徑與燒結杯內徑相同，礦箱的高度與鋪底料厚度相同，礦箱的上蓋、箱體的四壁和底部均為網孔狀結構，網孔直徑為3-5mm。

進一步，礦箱上蓋的上表面設有提鉤，以方便放置礦箱。

進一步，隔離層由粒徑6-10mm輕質耐火材料平鋪而成；輕質耐火材料為A-C-MS型氧化鋁球，堆密度為1.35g/cm3，粒徑為6-10mm，效果佳。

進一步，礦箱的網孔為方形或圓形，採用耐高溫不鏽鋼製成。

採用本實用新型取樣裝置開展燒結杯試驗時，先將燒結鋪底料放置於礦箱內，後通過礦箱上蓋設有的提鉤將裝滿鋪底料的礦箱置於燒結杯杯體內的篦條上；礦箱採用網孔狀結構，可以保證燒結杯試驗的透氣性要求，採用能耐1000℃以上的耐高溫不鏽鋼製作可以保證礦箱不被熔化，可以將鋪底料整體完整取出。

燒結杯試驗時，由於燒結下部會產生液相，為防止高溫液體流入鋪底料，需要在礦箱上面設置隔離層。隔離層採用導熱性能良好的顆粒狀輕質耐火材料，粒徑6-10mm，模擬燒結混勻料粒度特徵，保證燒結料層的透氣性。輕質耐火材料一方面可以將熱量傳導至鋪底料；另一方面保證隔離層不被燒結礦熱量熔化，便於分離燒結礦和隔離層，隔離層材料質量較輕，少量的隔離層材料與燒結礦發生粘結不會對燒結技術指標產生影響。

本實用新型相比現有技術具有如下積極效果：1、本實用新型實現燒結杯試驗中鋪底料的快速取樣，對燒結杯鋪底料部位進行分離取樣，取樣過程不改變原有的燒結條件，不影響燒結技術指標，模擬性較好；所取的燒結杯鋪底料樣品能真實反應其在燒結試驗中所發生的變化。2、本實用新型結構簡單、製造成本低、操作安全可靠、取樣效率高。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置的結構剖面示意圖。

圖2為用本實用新型裝置開展燒結杯試驗時的裝置結構剖面示意圖。

圖中標記說明：1-礦箱上蓋；2-隔離層；3-礦箱箱體；4-提鉤；5-燒結杯杯體；6-燒結杯體轉柄；7-鋪底料；8-篦條；9-混勻料。

具體實施方式：

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。

參照圖1，一種燒結杯試驗用鋪底料取樣裝置，包括礦箱、隔離層2；隔離層2為厚度為20-40mm、堆密度為1.35g/cm3、粒徑為6mm的A-C-MS型氧化鋁球層，隔離層2置於礦箱上蓋1上；礦箱為圓柱體狀，採用316L奧氏體不鏽鋼製成，礦箱包括礦箱上蓋1和內空的礦箱箱體3，礦箱的外徑與燒結杯內徑均為300mm，礦箱的高度與鋪底料厚度均為40mm，礦箱上蓋1、礦箱箱體3的四壁和底部均為網孔狀結構，網孔直徑為4mm，礦箱上蓋1的上表面設有提鉤4。

參照圖1、圖2，採用本實用新型燒結杯試驗用鋪底料取樣裝置進行燒結實驗時，首先將塊礦鋪底料7放入礦箱箱體3內，壓平，蓋上礦箱上蓋1，並用細鐵絲固定，使用提鉤4將礦箱置於燒結杯杯體5內的篦條8上；然後在礦箱上平鋪一層20mm厚的氧化鋁球隔離層2，再將混勻料9布在隔離層2上，混勻料9厚度為700mm，進行抽風燒結；燒結過程結束後，通過燒結杯體轉柄6倒出燒結餅，取出裝有塊礦鋪底料的礦箱，待其自然冷卻後，移開礦箱上蓋1取出鋪底料7，對鋪底料7進行相關性能的檢測。

為了驗證本實用新型燒結杯試驗用鋪底料取樣裝置能夠將燒結熱量有效傳導至塊礦鋪底料，對塊礦作鋪底料前後的化學成分和冶金性能進行化驗分析，結果如表1所示。

表1塊礦作燒結鋪底料前後的化學成分變化

由塊礦燒結前後化學成分、粒徑小於3.15mm的塊礦佔比和RDI+3.15指數對比可以看出，塊礦做燒結鋪底料後，發生了較大的變化，經過高溫的烘烤，發生爆裂，結晶水和雜質脫除，如S元素。

為了驗證本實用新型燒結杯試驗用鋪底料取樣裝置對燒結過程的影響，保證其他燒結條件不變，開展了採用本實用新型取樣裝置和不採用本實用新型取樣裝置的燒結杯試驗，燒結技術指標如表2所示。

表2採用本實用新型開展燒結杯試驗的燒結技術指標

從表1和表2可以看出本實用新型取樣裝置不影響燒結熱量有效傳導至鋪底料，本實用新型取樣裝置對燒結礦的技術指標影響較小，具有良好的模擬性，取樣結果可靠。

除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護範圍。