专利摘要

本实用新型提供了一种烧结杯实验装置，包括烧结杯、设于烧结杯上方的点火组件以及与点火组件相连通的介质气罐，点火组件包括与介质气罐相连通的点火罩；设于点火罩内部的点火器；以及设于点火罩内的导焰元件，导焰元件包括罩设于点火器外侧的连通区以及朝向烧结杯的导焰区。本实用新型提供的烧结杯实验装置，在点火罩的内部增设导焰元件，点火器在导焰元件的连通区内点火，火焰可以经过导焰区放大，使得位于整个点火罩中央温度较高的火焰可以在导焰区的放大下均匀的分布在点火罩的内部，能够有效地避免点火罩在整个平面上的温度分布不均的现象，其不仅温度较高，可以避免烧结的边缘效应，使得实验的结果更加的准确。

权利要求

1.烧结杯实验装置，包括烧结杯(1)、设于所述烧结杯(1)上方的点火组件(2)以及与所述点火组件(2)相连通的介质气罐(3)，其特征在于：所述点火组件(2)包括

与所述介质气罐(3)相连通的点火罩(21)；

设于所述点火罩(21)内部的点火器(22)；以及

设于所述点火罩(21)内的导焰元件(23)，所述导焰元件(23)包括罩设于所述点火器(22)外侧的连通区(231)以及朝向所述烧结杯(1)的导焰区(232)，所述导焰区(232)的横截面面积大于所述连通区(231)的横截面面积。

2.如权利要求1所述的烧结杯实验装置，其特征在于：所述点火组件(2)的一侧还设有驱动所述点火组件(2)升降和转动的传动装置(4)，且所述点火组件(2)可环绕所述传动装置(4)转动。

3.如权利要求2所述的烧结杯实验装置，其特征在于：所述点火罩(21)的底部还设有密封挡板(24)，所述密封挡板(24)在所述传动装置(4)的带动下可与所述烧结杯(1)相贴合。

4.如权利要求1所述的烧结杯实验装置，其特征在于：所述导焰元件(23)的内侧设有第一温度传感器(25)。

5.如权利要求1所述的烧结杯实验装置，其特征在于：所述烧结杯(1)的侧壁上沿着所述烧结杯(1)的高度方向上设有若干个观察区(11)。

6.如权利要求1所述的烧结杯实验装置，其特征在于：所述介质气罐(3)和所述点火器(22)之间通过第一连接管(31)相连接，且所述第一连接管(31)上设有第一流量传感器(32)、第一压力传感器(33)和第二温度传感器(34)。

7.如权利要求1至6任一项所述的烧结杯实验装置，其特征在于：还包括冷却气罐(5)，所述冷却气罐(5)与所述点火器(22)之间通过第二连接管(51)相连接，所述第二连接管(51)上还设有第二流量传感器(52)、第二压力传感器(53)和第三温度传感器(54)。

8.如权利要求7所述的烧结杯实验装置，其特征在于：所述烧结杯(1)的底部还设有真空室(6)，所述烧结杯(1)的顶部具有与所述点火罩(21)相对的第一开口(12)，所述烧结杯(1)的底部具有与所述真空室(6)相对的第二开口(13)，所述真空室(6)的顶部具有与所述第二开口(13)相对的第三开口(61)。

9.如权利要求8所述的烧结杯实验装置，其特征在于：所述真空室(6)的一侧连接有抽风机(62)和助燃风机(63)。

10.如权利要求2所述的烧结杯实验装置，其特征在于：还包括控制系统(7)，所述控制系统(7)分别与所述点火器(22)和所述传动装置(4)相连接。

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金烧结工程的技术领域，具体涉及一种烧结杯实验装置。

背景技术

烧结杯实验装置是钢铁企业用于探索烧结工艺参数、改进烧结工艺流程以及检测烧结矿性能的常用的设备之一。烧结杯实验是将烧结所用的燃料和待烧结铁矿粉按一定的比例混合好后，均匀布到烧结杯中，再将点火器移到烧结杯上部进行点火，烧结杯下部同时进行抽风，按照试验要求调节烧结杯底部的抽风压力，点火后的混匀料自上而下进行烧结。烧结过程结束后对烧结矿进行整粒筛分和检测，得到烧结技术指标。

目前，烧结杯实验中的烧结杯大多采用液化气点火装置，即采用一软管连接液化气罐与点火罩，点火指令发出后点火罩内的电子打火装置点燃从液化气罐输送来的液化气体。但是，液化气体在点火罩中部的浓度比较高，点火罩外围的液化气体较少，导致点火罩在整个平面上的温度分布不均，点火罩中部位置火焰温度达到点火要求1050℃时，点火罩的周边温度仅有800至900℃，会增强烧结的边缘效应，不利于烧结试验操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烧结杯实验装置，以解决现有技术中的点火装置存在安全隐患且内部温度不均匀，会增强烧结的边缘效应的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种烧结杯实验装置，包括烧结杯、设于所述烧结杯上方的点火组件以及与所述点火组件相连通的介质气罐，所述点火组件包括与所述介质气罐相连通的点火罩；设于所述点火罩内部的点火器；以及设于所述点火罩内的导焰元件，所述导焰元件包括罩设于所述点火器外侧的连通区以及朝向所述烧结杯的导焰区，所述导焰区的横截面面积大于所述连通区的横截面面积。

进一步地，所述点火组件的一侧还设有驱动所述点火组件升降和转动的传动装置，且所述点火组件可环绕所述传动装置转动。

进一步地，所述点火罩的底部还设有密封挡板，所述密封挡板在所述传动装置的带动下可与所述烧结杯相贴合。

进一步地，所述导焰元件的内侧设有第一温度传感器。

进一步地，所述烧结杯的侧壁上沿着所述烧结杯的高度方向上设有若干个观察区。

进一步地，所述介质气罐和所述点火器之间通过第一连接管相连接，且所述第一连接管上设有第一流量传感器、第一压力传感器和第二温度传感器。

进一步地，还包括冷却气罐，所述冷却气罐与所述点火器之间通过第二连接管相连接，所述第二连接管上还设有第二流量传感器、第二压力传感器和第三温度传感器。

进一步地，所述烧结杯的底部还设有真空室，所述烧结杯的顶部具有与所述点火罩相对的第一开口，所述烧结杯的底部具有与所述真空室相对的第二开口，所述真空室的顶部具有与所述第二开口相对的第三开口。

进一步地，所述真空室的一侧连接有抽风机和助燃风机。

进一步地，还包括控制系统，所述控制系统分别与所述点火器和所述传动装置相连接。

本实用新型提供的烧结杯实验装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型烧结杯实验装置，在点火罩的内部增设导焰元件，将介质气罐内的气体传送至点火罩内，同时点火器在导焰元件的连通区内点火，火焰可以经过导焰区放大，使得位于整个点火罩中央温度较高的火焰可以在导焰区的放大下均匀的分布在点火罩的内部，能够有效地避免点火罩在整个平面上的温度分布不均的现象，直接采用点火罩中部位置火焰，其不仅温度较高，可以避免烧结的边缘效应，使得实验的结果更加的准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的烧结杯实验装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的烧结杯实验装置所采用的导焰元件的结构示意图。

附图标记说明：

1、烧结杯；2、点火组件；3、介质气罐；4、传动装置；5、冷却气罐；6、真空室；7、控制系统；11、观察区；12、第一开口；13、第二开口；21、点火罩；22、点火器；23、导焰元件；24、密封挡板；25、第一温度传感器；231、连通区；232、导焰区；31、第一连接管；32、第一流量传感器；33、第一压力传感器；34、第二温度传感器；51、第二连接管；52、第二流量传感器；53、第二压力传感器；54、第三温度传感器；61、第三开口；62、抽风机；63、助燃风机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请一并参阅图1，现对本实用新型提供的烧结杯实验装置进行说明。所述烧结杯实验装置，包括烧结杯1、设于所述烧结杯1上方的点火组件2、与所述点火组件2相连通的介质气罐3、与点火组件2相连接的冷却气罐5、设于烧结杯1底部的真空室6以及对整个装置控制的控制系统7。烧结杯1可以进行烧结试验，点火组件2可以与介质气罐3相连接实现点火和提供液化气体或其他可燃气体，冷却气罐5可以在控制系统7的控制下随时朝向点火组件2注入冷却气体或冷却液体，从而对点火组件2进行冷却，避免其因为温度过高而导致的爆炸。真空室6可以将烧结杯1内的烧结原材料抽出，且可以加快烧结杯1内部的烧结。

其中，所述介质气罐3和所述点火器22之间通过第一连接管31相连接，且所述第一连接管31上设有第一流量传感器32、第一压力传感器33和第二温度传感器34。第一连接管31一般采用耐高温材料的软管，且能够耐高压不易老化，例如采用PVC层和涤纶线层采用特殊工程技术制成的材质或者聚砜材料。第一流量传感器32可以用于检测介质气罐3输出的介质气体的流量，第一压力传感器33可以用于检测介质气罐3输出的介质气体的气压，第二温度传感器34可以用于检测介质气罐3输出的介质气体的温度，从而方便的对介质气体的流量、气压和温度进行控制，并将检测到的数据传送至控制系统7，通过控制系统7进行统一的控制。

其中，控制系统7一般包括现有技术中常规的处理器和电池等，处理器可以接收各传感器检测到的数据，并对其进行处理和分析，并对传动装置4、介质气罐3和冷却气罐5等进行控制，电池也分别可以和各传感器、传动装置4、介质气罐3和冷却气罐5等相连接，并对其进行供电。

冷却气罐5一般通过第二连接管51和点火器22的首段相连接，第二连接管51的表层覆盖有耐高温和保温的复合材料，例如铝铂纤维布等，能够通过冷却气罐5在控制系统7的控制下，当烧结完成后，介质气罐3关闭，冷却气罐5可以朝向点火组件2内输送冷却气，使得点火组件2内部的气体温度可以降低至室温，避免第一连接管31内部的介质气体持续进入至点火组件2内，从而发生持续的喷出火焰的现象。

其中，冷却气罐5的上方或下方均可以设置有第二流量传感器52、第二压力传感器53和第三温度传感器54，从而对第二连接管51内或冷却气罐5输出的冷却气体的流量、压力和温度进行监测，且第二流量传感器52、第二压力传感器53和第三温度传感器54均与控制系统7相连接并将检测结果反馈给控制系统7，通过控制系统7对整体进行控制。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的烧结杯实验装置的一种具体实施方式，所述点火组件2包括与所述介质气罐3相连通的点火罩21；设于所述点火罩21内部的点火器22；以及设于所述点火罩21内的导焰元件23，所述导焰元件23包括罩设于所述点火器22外侧的连通区231以及朝向所述烧结杯1的导焰区232，所述导焰区232的横截面面积大于所述连通区231的横截面面积。

在点火罩21的内部增设导焰元件23，将介质气罐3内的气体传送至点火罩21内，同时点火器22在导焰元件23的连通区231内点火，火焰可以经过导焰区232放大，使得位于整个点火罩21中央温度较高的火焰可以在导焰区232的放大下均匀的分布在点火罩21的内部，能够有效地避免点火罩21在整个平面上的温度分布不均的现象，直接采用点火罩21中部位置火焰，其不仅温度较高，可以避免烧结的边缘效应，使得实验的结果更加的准确。

优选的，导焰区232的横截面面积与点火罩21内部的横截面面积相等，从而使得经过导焰的火焰可以完整的填充于点火罩21的内部，保证点火罩21内发出的火焰温度均匀。

导焰元件23的内部可以设置第一温度传感器25，该第一温度传感器25用于检测导焰元件23内部的温度，从而确定点火是否成功，并且监测火焰的温度，当火焰温度达到烧结温度时，传动装置4再带动整个点火组件2移动至烧结杯1的上方进行烧结工作。其中。第一温度传感器25采集到的数据可以传送至控制系统7，从而通过控制系统7统一进行调节和控制。

其中，第一温度传感器25、第二流量传感器52、第二压力传感器53、第三温度传感器54、第二流量传感器52、第二压力传感器53和第三温度传感器54均是本领域常规采用的温度传感器、流量传感器和压力传感器即可，且均与控制系统相连接，从而将监测到的实时数据反馈至控制系统统一分析和处理。

优选的，点火罩21即为现有技术中常规采用的点火罩21，其顶部具有供介质气罐3的第一连接管31通过的通孔，底部具有朝向烧结杯1张开的开口，导焰元件23和点火器22都设置在点火罩21的内部，其中点火器22固定于点火罩21的顶部正中或一侧，导焰元件23为上下孔径不一致的连通导管，导焰元件23具有连通区231和导焰区232，其中连通区231直接套设于点火器22的外部，导焰区232为倒置的锥形结构，能够起到分散火焰的作用，在烧结时可以使火焰分布更为均匀。

所述点火组件2的一侧还设有驱动所述点火组件2升降和转动的传动装置4，传动装置4可与控制系统7相连接，控制系统7可以控制所述点火组件2环绕所述传动装置4转动以及控制点火组件2的升降，使得点火组件2可以活动的转动至烧结杯1的一侧，不直接与烧结杯1相正对，可活动的朝向烧结杯1移动，避免液化气体过多的外泄至外部，从而产生安全隐患。

其中，传动装置4可以采用现有技术中常规的可以实现点火组件2转动的装置，例如电机轴端直接设置一转动升降轴，点火罩21的一侧直接或间接的固定于该转动升降轴上，此处不作唯一限定。

为了避免液化气体泄漏，点火罩21的底部外缘还设置有密封挡板24，密封挡板24采用耐高温的柔性材料制成，例如防火密封胶或玻璃纤维材料等。在工作时，点火罩21可以在传动装置4的带动下朝向烧结杯1移动，密封挡板24可以直接垫设在点火罩21的外壁和烧结杯1的内壁面之间；或者密封挡板24可以位于点火罩21的底部，使得密封挡板24的底端可以与烧结杯1的顶面相接触，从而在点火罩21和烧结杯1之间形成密闭的结构，避免液化气体或其他可燃气体的泄漏。

优选的，点火罩21的高度一般是30cm至40cm之间，且点火器22一般采用等离子点火器22，点火器22由点火罩21的中间部分嵌入至点火罩21的内部，点火器22插入至点火罩21内的深度不大于15cm，点火器22的点火功率一般为45至60kw，可以通过改变点火器22的功率调整点火罩21底部的出口温度。

进一步地，请一并参阅图1，作为本实用新型提供的烧结杯实验装置的一种具体实施方式，烧结杯1的顶部具有与所述点火罩21相对的第一开口12，火焰可以通过第一开口12进入至烧结杯1的内部，通过烧结杯1进行烧结，所述烧结杯1的底部具有与所述真空室6相对的第二开口13，第二开口13可以供真空室6内的气体通过，从而加快燃烧效率。

其中，烧结杯1由三层结构组成，其依次为耐火砖、保温材料和厚不锈钢材料，其中耐火砖位于烧结杯1的最内层，厚不锈钢材料位于烧结杯1的最外层，且烧结杯1的高度翼板为100cm左右，以满足超厚料层的实验要求。

优选的，在烧结杯1的一侧侧壁上沿着所述烧结杯1的高度方向上设有若干个观察区11，观察区11等间距的布置在烧结杯1上，通过观察区11可以观察到特定深度处的烧结反应，方便观察和控制。其中，观察区11为开设在烧结杯1侧壁上的方形口，方形口的规格一般为3*3cm，方形口处用等面积的透明的石英玻璃填充，能够保证其耐高温性能。其中，观察区11分别位于烧结杯1的20cm、40cm、60cm和80cm的高度处。当然，根据实际情况和具体需求，在本实用新型的其他实施例中，观察区11的形状还可以为圆形或其他形状，观察区11的数量也可以为2个或2个以上，此处不作唯一限定。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的烧结杯实验装置的一种具体实施方式，所述烧结杯1的底部还设有真空室6，所述真空室6的顶部具有与所述第二开口13相对的第三开口61，且真空室6的一侧设置有抽风机62，抽风机62可以在烧结工作过程中，将烧结杯1烧结后的气体抽出，使得烧结杯1的内部始终填充有介质气体，加快烧结实验保证烧结效果。

真空室6的一侧还设置有助燃风机63，助燃风机63可以朝向烧结杯1的内部鼓吹氧气或其他助燃气体，从而加速烧结杯1内部的烧结工作。其中，助燃风机63位于抽风机62的上方，且助燃风机63吹气的压力大于抽风机62的抽气压力，以避免抽风机62将助燃风机63吹出的气体直接抽回，保证整个装置的正常工作。

对于本实用新型提供的烧结杯实验装置，其工作原理和使用步骤如下：

S1、在开始点火工作前，点火罩21在传动装置4的带动下位于烧结杯1的一侧，即第一开口12和点火罩21不正对，将烧结原料装入烧结杯1内，控制控制系统7，启动烧结杯1自动运行程序，控制系统7控制介质气罐3开放，由第一连接管31向点火器22输送介质源，点火器22打火点燃介质源，火焰经过导焰元件23均匀分布于点火罩21的内部，同时打开抽风机62，抽出烧结杯1内的其他气体；

S2、当第一温度传感器25检测到点火罩21内的温度达到设定值时，助燃风机63开始运行，同时，点火罩21在传动装置4的带动下朝向烧结杯1上方转动，并带动点火罩21向下移动，使得密封挡板24可以与烧结杯1相接触，并使得火焰可以从第一开口12内进入至烧结杯1内部，燃烧后的废气可以朝向真空室6移动，且助燃风机63吹出的助燃气体可以吹至烧结杯1的内部，保证火焰的持续燃烧，同时在烧结试验过程中，可以通过观察口观测特定深度处的烧结反应过程，计算特定深度处的垂直燃烧速度，并观察是否已完成烧结工作；

S3、通过观察口观察至烧结实验完成后，控制系统7控制传介质气罐3停止工作，同时抽风机62和助燃风机63均停止工作；传动装置4在控制系统7的控制下驱动点火罩21移动至烧结杯1的一侧，同时冷却气罐5开始工作，并朝向点火器22输送冷却气体，使得点火器22的温度段时间内降低至室温。

通过烧结杯实验装置，点火装置发出的火焰温度分布均匀，且更有韧性，在120秒内可以同时点燃深度5mm内的烧结料，并且可以在一定程度上减少边缘效应；同时，使得实验操作更加安全，杜绝了现有烧结杯实验装置的液化气或其他介质气体外漏以及燃爆的现象，可以观察到特定深度处的烧结反应，满足1000mm超厚料层的实验要求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

烧结杯实验装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。