淺談燒結(jié)杯實驗改進(jìn)措施

趙祖剛

摘 要：由于燒結(jié)杯在進(jìn)行實驗時產(chǎn)生氣流較大，同時它本身散發(fā)的熱量很強。進(jìn)而在控制工藝流程一樣的狀況下，燒結(jié)杯實驗與實際生產(chǎn)進(jìn)行對比來看。燒結(jié)杯實驗的礦轉(zhuǎn)鼓力度較低，而固體燃料的消耗量大，燒結(jié)的資源利用率較低。同時，因為燒結(jié)杯周圍的部位并沒有得到穩(wěn)定均勻，這使得實驗再現(xiàn)狀況較差?；诖耍疚木蜔Y(jié)杯實驗改進(jìn)措施進(jìn)行簡要闡述。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)杯;試驗;改進(jìn)措施;實驗結(jié)論

引言

燒結(jié)杯實驗是國內(nèi)外對燒結(jié)模擬采用最常見的方法。燒結(jié)杯實驗的整體思路和大致方法，以及實驗設(shè)施，在確切演示生產(chǎn)流程，總結(jié)概括準(zhǔn)確無誤的實驗結(jié)論，高效給予生產(chǎn)指示等方面起到舉足輕重的作用。燒結(jié)杯實驗設(shè)備多樣且復(fù)雜，主要涵蓋了生火設(shè)備、裝配杯具、火源點燃、風(fēng)源抽取過程、冰凍冷卻等具體措施。燒結(jié)杯實驗中，主要的兩種是：固定搭配比例和定反礦。而定反礦在實驗過程中，為了使反選礦平衡數(shù)值在0.94到1.06區(qū)間范圍內(nèi)，所需的返礦量需要三到四杯，因此該方法較少企業(yè)使用。

某鋼鐵廠在燒結(jié)杯實驗中，常用的是還是以單杯實驗為主，因為實驗過程會有很多導(dǎo)致誤差的環(huán)境因素，主要包括大氣壓、材料厚度、周圍實時溫度等方面，這樣會造成理想化與實驗結(jié)論方面有較大的誤差，這其中影響最大的方面是燒結(jié)杯的邊緣化反應(yīng)，這些影響因素使得控制實驗環(huán)境一樣的情形下，產(chǎn)生的再現(xiàn)性效果較差。綜合上述出現(xiàn)問題，本文將著力打造燒結(jié)杯實驗的改進(jìn)措施，極力避免理想實驗與實際生產(chǎn)的誤差，進(jìn)而提升該實驗的再現(xiàn)性，使得真正實際生產(chǎn)過程中盡量做到準(zhǔn)確無誤。

一、燒結(jié)杯實驗的改進(jìn)舉措

某鋼鐵廠在做燒結(jié)杯實驗改進(jìn)的過程中，采用了常規(guī)方式和加環(huán)布沙將邊杯邊緣封密的兩種方式進(jìn)行對比：（圖1）為常規(guī)方式，可以從中看出，隨著燒結(jié)杯時間的推進(jìn)，物體的熱脹冷縮物理特性將會使得燃料層處于不停的收縮過程，這樣的形變將會使得周圍壁面的通風(fēng)數(shù)量相當(dāng)大程度的變化。加之燒結(jié)杯尺寸的大小非常有限，因此，它所產(chǎn)生的邊緣化效果帶來的誤差卻無法將其摒棄;在加之以道具的密封性不能得以保障，因此，在相同實驗條件下，燒結(jié)杯實驗的效果性能比較差。所以，要想將燒結(jié)杯實驗做的穩(wěn)固有效，大型燒結(jié)杯和相近尺寸大小的風(fēng)料層就顯得尤為重要。由此指導(dǎo)思想出發(fā)，實驗進(jìn)行了改進(jìn)措施，采用了添加環(huán)布沙將杯邊緣密封的燒結(jié)杯實驗方式，具體呈現(xiàn)效果如（圖2），在這次改進(jìn)措施中，某鋼鐵廠首先收集一定量的鋼鐵制造現(xiàn)場的鋼鐵混合物，將所得鋼鐵混合物與氧化鈣，焦炭粉，白云石和返選礦進(jìn)行特定比例的混合。最后，加入水充分?jǐn)嚢栌糜诤罄m(xù)使用;第一步，將提前準(zhǔn)備好的鋼鐵材質(zhì)環(huán)狀桶，置于燒結(jié)杯當(dāng)中，在鐵桶的外圍注入細(xì)沙，這時，將先前制備完成的燒結(jié)杯用料放入杯中;拿出鋼鐵材質(zhì)環(huán)狀桶，進(jìn)行生火點燃凝結(jié)。燒結(jié)杯和鋼鐵環(huán)中間所需的細(xì)沙尺寸位于1.2毫米以內(nèi)，細(xì)沙的厚度控制約為14毫米，沙子主體的化學(xué)成分為二氧化硅，由于沙子本身的細(xì)度和寬松性較強，所以在燒結(jié)杯過程中沙子不會與實驗用料發(fā)生過強的粘貼效果，燒結(jié)杯完畢后，便可將殘渣用鐵刷刷除，實驗結(jié)果所得燒結(jié)杯過后出現(xiàn)的細(xì)沙量僅占1.2%。在燒結(jié)杯進(jìn)行中，用料將會發(fā)生收縮，這將造成細(xì)沙主體的崩塌，在邊界處確保通風(fēng)口道關(guān)閉嚴(yán)實，預(yù)防風(fēng)氣泄露，這樣做可以在一定程度上減緩燒結(jié)杯實驗的邊緣化效果。

二、實驗結(jié)論顯示與推斷

為使添加沙和不添加沙的實驗更具差異性，在此規(guī)定新概念，燒結(jié)杯耗費時間和所得轉(zhuǎn)化鼓動指數(shù)的平均數(shù)值W。W在散點呈現(xiàn)的起伏越大，證明實驗結(jié)果的顯示就越具不平穩(wěn)性，實驗性能較差。反之則方差越小，實驗性能也就越好。

從上述實驗可以得出以下結(jié)論：1）加入環(huán)布沙密封后，可以有效減少燒結(jié)杯所耗費的時間，先數(shù)據(jù)顯示，它的平均數(shù)值從原先的45分鐘降落到43分鐘;轉(zhuǎn)化鼓動的數(shù)值也有些許上升，從原先的52.98%提升到現(xiàn)在的54.01%。2）加入環(huán)布沙進(jìn)行對空間的密封之后，燒結(jié)杯耗費的時間和轉(zhuǎn)化鼓動數(shù)值的多次實驗，最后呈現(xiàn)結(jié)果的穩(wěn)定率顯著提高。相應(yīng)的，方差也會減少，由原來的3.41下降到現(xiàn)在的2.1，2.7689下降到1.3996。綜上所述，實驗的性能得到了很好的改善。

三、結(jié)語

燒結(jié)杯的用料涂層可以有效的進(jìn)行通風(fēng)，這樣會極力影響燒結(jié)杯試驗，以至于對工業(yè)化產(chǎn)量產(chǎn)生深度的影響。就燒結(jié)杯實驗來說，實驗性能得以保證的重要前提要素是穩(wěn)固的烈焰前端速率。當(dāng)燒結(jié)杯進(jìn)行加沙密封處理時，可以有效減緩燒結(jié)杯行進(jìn)中因為收縮影響而導(dǎo)致的速率加快，當(dāng)位于中心處的燒結(jié)杯速率減緩時，燒結(jié)的穩(wěn)定性也將得以保證，進(jìn)一步提升了實驗結(jié)果的可靠性，這樣的策略可以在今后對于工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)行更進(jìn)一步的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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