SJ-100X 小型燒結(jié)杯試驗裝置

一、前言

通過燒結(jié)杯試驗可以了解各種礦石的燒結(jié)性能，進(jìn)而確定合理的工藝參數(shù)指導(dǎo)配礦和燒結(jié)生產(chǎn)。一般鋼鐵企業(yè)實驗室所用的燒結(jié)杯為內(nèi)徑300mm高800mm以上，礦樣100多公斤,每做一次試驗，所花時間、人力、原料較多。我公司研制的SJ-100X小型燒結(jié)杯試驗系統(tǒng)具有操作快速靈活、自動化程度高、控制精度高、所需人力少、原料少、投資小等優(yōu)點。尤其適合高等冶金院校及科研院所教學(xué)科研使用。

二、安裝條件

實驗室根椐用戶確定的地點和環(huán)境由我公司提供燒結(jié)杯系統(tǒng)的平面布置圖。實驗室面積約60平方米，高度不低于5米；地面為水泥或其它硬質(zhì)地基；有足夠的照明；水氣電符合系統(tǒng)要求：設(shè)冷卻水出入口；氮氣、液化石油氣；總功率約20KW，采用三相五線制。

三、工藝流程

（一）系統(tǒng)組成

燒結(jié)杯試驗系統(tǒng)主要是模擬燒結(jié)生產(chǎn)全過程，包括一次混合、二次混合制粒、布料、點火、燒結(jié)、破碎、落下篩分及燒結(jié)礦產(chǎn)品性能檢測（轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度及鼓后篩等）。

（二）工藝步驟

1、取樣：包括礦粉、焦粉及石灰等各種輔料。

2、制樣：按工藝要求將所需原料和鋪底料篩取或粉碎成要求的粒度。 

3、混料：按工藝要求將稱取的各種原料倒入一次混合機(jī)。量取算出的水量倒進(jìn)噴水裝置。啟動一混，自動霧化噴水，定時到后自動停止。此時可根據(jù)需要取樣化驗。按出料按鈕，料便倒入接料斗，并由傳送機(jī)構(gòu)自動倒進(jìn)圓筒制粒機(jī)（二混），二混定時到后，將料倒入布料斗，秤重記錄。

4、布料：先鋪好底料，然后再人工用手沿杯壁布料，直到略高于杯口，再將杯口刮平輕輕按壓。將剩料進(jìn)行稱量記錄。

5、打開電腦，點擊燒結(jié)杯軟件圖標(biāo)，進(jìn)入試驗操作界面。啟動主抽風(fēng)機(jī)和點火風(fēng)機(jī)，打開煤氣球閥，按點火按鈕，點火器自動引燃，引燃后動作由計算機(jī)自動控制。點火時間到后關(guān)閉煤氣閥。

6、電腦會實時顯示各參數(shù)即時值，并自動判斷燒結(jié)終點，停止試驗。

7、破碎：運行單輥破碎機(jī)，將燒結(jié)餅通過翻杯裝置倒入破碎機(jī)。

8、落下篩分：將破碎的料通過落下篩分得到不同粒級。

9、稱量并記錄各粒度的燒結(jié)礦，將數(shù)據(jù)輸入電腦，生成試驗報表。

四、主要設(shè)備技術(shù)性能及參數(shù)

▲ 機(jī)械裝置

1、混料裝置

一次混合機(jī)：圓筒混料機(jī)容積（mm）：Φ800×600（可定制），可設(shè)定運轉(zhuǎn)時間，自動計時，變頻調(diào)速；霧化定量噴水，配備揚料板和刮料板，處理量30kg以上，混料均勻，出料順暢。

二次混合機(jī)：圓筒制粒機(jī)Φ500×800（可定制），具有120o傾角，變頻調(diào)速，自動計時，最大裝料量30kg以上，裝有活動檔板，可以調(diào)節(jié)有效混合機(jī)長度。

一混和二混之間有自動傳送裝置，實現(xiàn)自動倒料。

2、點火系統(tǒng)

由點火器本體和點火器管網(wǎng)系統(tǒng)（空氣、液化石油氣、空氣流量計和閥門、煤氣流量計和閥門）組成。

點火器安裝在升降立柱上，并可180°旋轉(zhuǎn)定位。點火風(fēng)機(jī)為三葉羅茨風(fēng)機(jī)，供給點火器助燃空氣。調(diào)節(jié)溫度時既可調(diào)煤氣流量，也可調(diào)節(jié)空氣流量，空燃比可在大范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。點火溫度范圍：800-1200 ℃，精度：滿量程的±2%，全面積溫度均勻度< 5℃。

3、燒結(jié)杯體

杯體Φ150×600mm（可定制），配套爐篦條，高度可調(diào)。內(nèi)層采用耐熱不銹鋼，外層為304不銹鋼，夾層填充保溫材料（外殼溫度低于50℃）。采用特殊制造工藝，杯體不易變形開裂，使用壽命長，更換簡單方便。

4、翻杯裝置

由傾翻機(jī)構(gòu)和杯體鎖緊機(jī)構(gòu)組成。傾翻機(jī)構(gòu)由減速電機(jī)和轉(zhuǎn)臂構(gòu)成，電機(jī)帶動轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)180度將燒結(jié)杯里的燒結(jié)礦倒入單輥破碎機(jī)進(jìn)行破碎，然后將空杯回復(fù)到杯座上，杯座法蘭上裝有耐高溫密封圈。由于傾翻機(jī)構(gòu)的托手與燒結(jié)杯完全脫離，使燒結(jié)杯不受牽制，因此能保證杯體與杯座有很好的密封性。

5、單輥破碎機(jī)

功率：1.1KW

殼體：錳鋼，厚度6mm。

破碎時間：每杯破碎時間小于1分鐘。

破碎粒度：小于50mm。

輥齒采用高錳合金鋼并經(jīng)過淬火處理，具有極好的耐磨性。

6、防塵落下試驗裝置

由運料小車、運行軌道、自動平移裝置、自動卷揚翻斗裝置、自動接放料裝置等組成，能實現(xiàn)全自動運行。首先通過卷揚裝置將運料小車吊升翻轉(zhuǎn)，試樣自由落體到接料鋼板上，小車回復(fù)到軌道上；接著平移裝置將小車?yán)戒摪宓撞?，鋼板一?cè)提升傾斜，將試樣自動倒入小車后鋼板復(fù)原；然后小車再由平移裝置推出到軌道上。上述動作會不停地自動執(zhí)行，次數(shù)可根據(jù)需要設(shè)定,一般落下3次。通過計算受沖擊后試樣產(chǎn)生的粉末量來判定燒結(jié)礦的落下強(qiáng)度，落下高度為2m。

7、防塵往復(fù)篩

由運料小車、運行軌道、自動卷揚翻斗裝置、往復(fù)篩機(jī)等組成，能實現(xiàn)全自動運行。采用全封閉除塵，保證無粉塵外溢。

篩分粒級：40、25、16、10、5、-5mm，外殼和篩板采用SUS304冷軋板，滿足ISO3310-1，ISO3310-2標(biāo)準(zhǔn)。篩分時間可任意設(shè)定；篩分效率≥95%。

8、負(fù)壓管路系統(tǒng)

由三葉羅茨風(fēng)機(jī)（1.5KW  -20Kpa）、V錐流量計、壓差變送器、廢氣冷卻器、旋風(fēng)除塵器、負(fù)壓自動調(diào)節(jié)裝置等構(gòu)成。

V錐流量計和壓差變送器對燒結(jié)煙氣的流量和壓力進(jìn)行測量。負(fù)壓

可以任意設(shè)定，自動調(diào)節(jié)，最大負(fù)壓20Kpa，精度0.1Kpa。

廢氣冷卻器將高溫廢氣快速冷卻到≦60 ℃，有效保護(hù)傳感器。

管道采用304不銹鋼，耐腐蝕性強(qiáng)，使用壽命長。

9、除塵管路系統(tǒng)

由大風(fēng)量離心除塵風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)除塵器、煙囪等構(gòu)成。

采用集中密封除塵，粉塵排放濃度達(dá)到國家環(huán)保指標(biāo)。

10、轉(zhuǎn)鼓

轉(zhuǎn)鼓尺寸：Φ500×500mm

工作電源：380V

功率：0.75KW

轉(zhuǎn)數(shù)：25±1轉(zhuǎn)

自動計數(shù)控制            

11、搖篩

規(guī)格：6.3mm方孔篩

篩面：620*420mm

工作電源：380V

功率：0.75KW

往復(fù)次數(shù)：可任意設(shè)定

▲ 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)的設(shè)計和電氣設(shè)備的選擇滿足技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、電能損耗低、便于運行與維修等要求。

控制系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備采用西門子PLC、臺達(dá)觸摸屏、施耐德接觸器、歐姆龍接近開關(guān)等國際知名品牌。其它電氣設(shè)備選型滿足用戶方要求。

采用西門子PLC控制系統(tǒng)，所有的數(shù)據(jù)檢測采集都由PLC本體及其模塊完成，控制電路穩(wěn)定可靠；采用觸摸屏實時顯示設(shè)備的運行狀態(tài)，并有工藝參數(shù)修改等功能，人機(jī)界面友好。具有自診斷和故障報警功能，設(shè)備發(fā)生故障時，指出故障的原因所在并提示解決方法；所有信號和數(shù)據(jù)先進(jìn)入控制箱，經(jīng)PLC處理后，最后通過一根雙絞屏蔽線與上位機(jī)通訊，整個電氣系統(tǒng)簡潔可靠。

計算機(jī)數(shù)據(jù)采集及控制部分：

A．計算機(jī)數(shù)據(jù)采集部分能實現(xiàn)以下功能：

1、對從點火到冷卻的抽氣負(fù)壓進(jìn)行檢測記錄；

2、對點火溫度、廢氣溫度和流量進(jìn)行檢測記錄；

3、識別干擾訊號，自動排除；

4、顯示所有數(shù)據(jù)的即時值；

5、顯示點火溫度、廢氣溫度及抽氣負(fù)壓、流量對時間的函數(shù)曲線；

6、自動判斷燒結(jié)終點，進(jìn)行各種運算，顯示中間工藝參數(shù)；

7、將實驗數(shù)據(jù)及曲線保存在硬盤，可生成或打印實驗報表。

B．計算機(jī)自動控制有以下功能：

1、復(fù)位點火器，使之對準(zhǔn)預(yù)燒杯；啟動點火風(fēng)機(jī)，打開煤氣電磁閥，引燃點火器；

2、檢測點火器的預(yù)熱溫度，達(dá)到規(guī)定的溫度后自動將點火器移向燒結(jié)杯，同時啟動負(fù)壓風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)負(fù)壓為點火負(fù)壓，然后開始點火計時。點火時間到后，立即將負(fù)壓調(diào)節(jié)為燒結(jié)負(fù)壓，將點火器移開，并熄火；

3、自動判定燒結(jié)終點，終點到后，立即將負(fù)壓調(diào)節(jié)為冷卻負(fù)壓，通過檢測廢氣溫度確定冷卻結(jié)束，然后關(guān)閉風(fēng)機(jī)。

五、買賣雙方的設(shè)計范圍及分工

買方設(shè)計范圍：

負(fù)責(zé)工廠設(shè)計（廠房和能源介質(zhì)供給，包括設(shè)備基礎(chǔ)、水、外部電源、煤氣等）

賣方設(shè)計范圍：

1、負(fù)責(zé)整套系統(tǒng)的基本設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計；

2、負(fù)責(zé)成套設(shè)備所需電源（電壓等級、用電總量、接地等參數(shù)）、氣體（用量、壓力、用氣接點等參數(shù)）、水等基本設(shè)計。