SJ-100X 小型烧结杯试验装置

SJ-100X 小型烧结杯试验装置

一、前言

通过烧结杯试验可以了解各种矿石的烧结性能，进而确定合理的工艺参数指导配矿和烧结生产。一般钢铁企业实验室所用的烧结杯为内径300mm高800mm以上，矿样100多公斤,每做一次试验，所花时间、人力、原料较多。我公司研制的SJ-100X小型烧结杯试验系统具有操作快速灵活、自动化程度高、控制精度高、所需人力少、原料少、投资小等优点。尤其适合高等冶金院校及科研院所教学科研使用。

二、安装条件

实验室根椐用户确定的地点和环境由我公司提供烧结杯系统的平面布置图。实验室面积约60平方米，高度不低于5米；地面为水泥或其它硬质地基；有足够的照明；水气电符合系统要求：设冷却水出入口；氮气、液化石油气；总功率约20KW，采用三相五线制。

三、工艺流程

（一）系统组成

烧结杯试验系统主要是模拟烧结生产全过程，包括一次混合、二次混合制粒、布料、点火、烧结、破碎、落下筛分及烧结矿产品性能检测（转鼓强度及鼓后筛等）。

（二）工艺步骤

1、取样：包括矿粉、焦粉及石灰等各种辅料。

2、制样：按工艺要求将所需原料和铺底料筛取或粉碎成要求的粒度。 

3、混料：按工艺要求将称取的各种原料倒入一次混合机。量取算出的水量倒进喷水装置。启动一混，自动雾化喷水，定时到后自动停止。此时可根据需要取样化验。按出料按钮，料便倒入接料斗，并由传送机构自动倒进圆筒制粒机（二混），二混定时到后，将料倒入布料斗，秤重记录。

4、布料：先铺好底料，然后再人工用手沿杯壁布料，直到略高于杯口，再将杯口刮平轻轻按压。将剩料进行称量记录。

5、打开电脑，点击烧结杯软件图标，进入试验操作界面。启动主抽风机和点火风机，打开煤气球阀，按点火按钮，点火器自动引燃，引燃后动作由计算机自动控制。点火时间到后关闭煤气阀。

6、电脑会实时显示各参数即时值，并自动判断烧结终点，停止试验。

7、破碎：运行单辊破碎机，将烧结饼通过翻杯装置倒入破碎机。

8、落下筛分：将破碎的料通过落下筛分得到不同粒级。

9、称量并记录各粒度的烧结矿，将数据输入电脑，生成试验报表。

四、主要设备技术性能及参数

▲ 机械装置

1、混料装置

一次混合机：圆筒混料机容积（mm）：Φ800×600（可定制），可设定运转时间，自动计时，变频调速；雾化定量喷水，配备扬料板和刮料板，处理量30kg以上，混料均匀，出料顺畅。

二次混合机：圆筒制粒机Φ500×800（可定制），具有120º倾角，变频调速，自动计时，最大装料量30kg以上，装有活动档板，可以调节有效混合机长度。

一混和二混之间有自动传送装置，实现自动倒料。

2、点火系统

由点火器本体和点火器管网系统（空气、液化石油气、空气流量计和阀门、煤气流量计和阀门）组成。

点火器安装在升降立柱上，并可180°旋转定位。点火风机为三叶罗茨风机，供给点火器助燃空气。调节温度时既可调煤气流量，也可调节空气流量，空燃比可在大范围内任意调节。点火温度范围：800-1200 ℃，精度：满量程的±2%，全面积温度均匀度< 5℃。

3、烧结杯体

杯体Φ150×600mm（可定制），配套炉篦条，高度可调。内层采用耐热不锈钢，外层为304不锈钢，夹层填充保温材料（外壳温度低于50℃）。采用特殊制造工艺，杯体不易变形开裂，使用寿命长，更换简单方便。

4、翻杯装置

由倾翻机构和杯体锁紧机构组成。倾翻机构由减速电机和转臂构成，电机带动转臂旋转180度将烧结杯里的烧结矿倒入单辊破碎机进行破碎，然后将空杯回复到杯座上，杯座法兰上装有耐高温密封圈。由于倾翻机构的托手与烧结杯完全脱离，使烧结杯不受牵制，因此能保证杯体与杯座有很好的密封性。

5、单辊破碎机

功率：1.1KW

壳体：锰钢，厚度6mm。

破碎时间：每杯破碎时间小于1分钟。

破碎粒度：小于50mm。

辊齿采用高锰合金钢并经过淬火处理，具有极好的耐磨性。

6、防尘落下试验装置

由运料小车、运行轨道、自动平移装置、自动卷扬翻斗装置、自动接放料装置等组成，能实现全自动运行。首先通过卷扬装置将运料小车吊升翻转，试样自由落体到接料钢板上，小车回复到轨道上；接着平移装置将小车拉到钢板底部，钢板一侧提升倾斜，将试样自动倒入小车后钢板复原；然后小车再由平移装置推出到轨道上。上述动作会不停地自动执行，次数可根据需要设定,一般落下3次。通过计算受冲击后试样产生的粉末量来判定烧结矿的落下强度，落下高度为2m。

7、防尘往复筛

由运料小车、运行轨道、自动卷扬翻斗装置、往复筛机等组成，能实现全自动运行。采用全封闭除尘，保证无粉尘外溢。

筛分粒级：40、25、16、10、5、-5mm，外壳和筛板采用SUS304冷轧板，满足ISO3310-1，ISO3310-2标准。筛分时间可任意设定；筛分效率≥95%。

8、负压管路系统

由三叶罗茨风机（1.5KW  -20Kpa）、V锥流量计、压差变送器、废气冷却器、旋风除尘器、负压自动调节装置等构成。

V锥流量计和压差变送器对烧结烟气的流量和压力进行测量。负压

可以任意设定，自动调节，最大负压20Kpa，精度0.1Kpa。

废气冷却器将高温废气快速冷却到≦60 ℃，有效保护传感器。

管道采用304不锈钢，耐腐蚀性强，使用寿命长。

9、除尘管路系统

由大风量离心除尘风机、旋风除尘器、烟囱等构成。

采用集中密封除尘，粉尘排放浓度达到国家环保指标。

10、转鼓

转鼓尺寸：Φ500×500mm

工作电源：380V

功率：0.75KW

转数：25±1转

自动计数控制            

11、摇筛

规格：6.3mm方孔筛

筛面：620*420mm

工作电源：380V

功率：0.75KW

往复次数：可任意设定

▲ 控制系统

控制系统的设计和电气设备的选择满足技术先进、安全可靠、电能损耗低、便于运行与维修等要求。

控制系统的主要电气设备采用西门子PLC、台达触摸屏、施耐德接触器、欧姆龙接近开关等国际知名品牌。其它电气设备选型满足用户方要求。

采用西门子PLC控制系统，所有的数据检测采集都由PLC本体及其模块完成，控制电路稳定可靠；采用触摸屏实时显示设备的运行状态，并有工艺参数修改等功能，人机界面友好。具有自诊断和故障报警功能，设备发生故障时，指出故障的原因所在并提示解决方法；所有信号和数据先进入控制箱，经PLC处理后，最后通过一根双绞屏蔽线与上位机通讯，整个电气系统简洁可靠。

计算机数据采集及控制部分：

A．计算机数据采集部分能实现以下功能：

1、对从点火到冷却的抽气负压进行检测记录；

2、对点火温度、废气温度和流量进行检测记录；

3、识别干扰讯号，自动排除；

4、显示所有数据的即时值；

5、显示点火温度、废气温度及抽气负压、流量对时间的函数曲线；

6、自动判断烧结终点，进行各种运算，显示中间工艺参数；

7、将实验数据及曲线保存在硬盘，可生成或打印实验报表。

B．计算机自动控制有以下功能：

1、复位点火器，使之对准预烧杯；启动点火风机，打开煤气电磁阀，引燃点火器；

2、检测点火器的预热温度，达到规定的温度后自动将点火器移向烧结杯，同时启动负压风机，调节负压为点火负压，然后开始点火计时。点火时间到后，立即将负压调节为烧结负压，将点火器移开，并熄火；

3、自动判定烧结终点，终点到后，立即将负压调节为冷却负压，通过检测废气温度确定冷却结束，然后关闭风机。

五、买卖双方的设计范围及分工

买方设计范围：

负责工厂设计（厂房和能源介质供给，包括设备基础、水、外部电源、煤气等）

卖方设计范围：

1、负责整套系统的基本设计、详细设计；

2、负责成套设备所需电源（电压等级、用电总量、接地等参数）、气体（用量、压力、用气接点等参数）、水等基本设计。