冶金与能源学院实验中心隶属于冶金与能源学院，是冶金过程工艺及理论研究检测服务机构。冶金与能源学院实验中心拥有先进的仪器设备、丰富的研究手段，承担华北理工大学本科生、研究生的教学、科研及企事业单位委托的检测、分析、研究等项目工作。

    冶金与能源学院实验中心是2007年12月通过验收的河北省重点实验室，同时成为省部共建教育部重点实验室。2009年被省科技厅评估为河北省优秀重点实验室，2011年通过教育部验收并正式成为教育部重点实验室。目前仪器、设备固定资产总值达8800万元，实验室面积10000余平方米，建成了基础研究设备平台、工艺研究设备平台、分析检测设备平台、模拟与仿真平台、能源与生态实验研究设备平台和特色鲜明的多功能电磁连铸系统研究平台。

    烧结球团实验室隶属于冶金与能源学院实验中心。目前主要以国家钢铁行业产业政策为依据，重点进行烧结球团生产、节能减排等研发工作，拥有完整的基础特性及工艺配套设备。可开展以下四个方面工作：

    可开展烧结球团的基础性、实用性研究课题，特别是针对烧结球团过程中污染物协同治理，热风循环烧结有深入研究；

    可对相关的钢厂技术人员进行专业培训，不断提高研发人员素质和研发水平，增强企业的技术创新能力。

    烧结球团实验室已成为适应我国、我省冶金工业发展，与我国、我省冶金工业紧密结合的实验室。实验室作为科学研究与服务的窗口，将优质服务于院、校及社会的科学研究。

    烧结球团实验室研究范围覆盖烧结球团工艺整个流程，分为理论研究、工艺优化及污染物协同治理、铁矿石性能检测及矿物分析三大部分，还有炉渣高温物性研究设备；并初步与工程计算中心建立了基于烟气成分、烧结球团过程数据与历史数据，以实现烧结球团生产节点精准控制的研究方向。

1. 理论研究

    铁矿粉烧结基础特性测定系统研究铁矿粉同化特性、流动特性、粘结强度特性、连晶特性对烧结矿的液相形成、粘结相强度的影响，也可以研究生成液相与颗粒之间的粘结性能，液相生成量及液相分布等参数，拓展了原料的研究领域，进一步完善配矿系统，预测烧结矿的强度及冶金性能，对研究烧结过程成矿机理有重要意义。

    氮吸附仪测定矿粉的比表面积和孔隙度，并结合分子水、毛细水设备研究矿粉的吸水机理。

    铁矿粉成球系统可测定铁矿粉及粘结剂等的成球性指数，同时也可以研究成球性指数对成球动力学、生球粒度分布、生球强度影响，并且它还以用于构建成球性指数与生球成品率之间的关系；还可测定毛细水在原料中迁移速度，从而研究毛细水迁移速度对造球过程中小球、中球成长速度的影响规律。此外，该系统也可以用于测定水泥、铁矿粉等细料的比表面积。

    塞特拉姆综合热分析仪测定单种矿粉及复合矿粉在升温过程中吸放热，分析各自的热量变化规律，构建交互影响下的热量变化与焙烧温度的匹配关系，从而协调各矿粉及熔剂对焙烧过程热量变化的影响，进而建立合理的温度-强度调控机制。

    超高温熔体凝固过程可控设备可控制熔体的凝固方式和凝固步骤，对研究熔剂性球团焙烧过程中的液相生成行为、冷却过程中析晶行为及矿相微观结构的影响机理具有重要意义。

2. 工艺优化及污染物协同治理

    回转窑可以通惰性气体、空气、还原气体，用于模拟制备球团矿焙烧过程、铁矿石的直接还原过程、贫铁矿的磁化焙烧以及氯化焙烧制备有色金属等。回转窑最高工作温度1500℃，生产能力10kg/h，炉管倾角，炉管转速可调。

    球团焙烧炉采用液化石油气燃烧，气氛中氧含量可以进行控制，温度可在200℃~1350℃范围内快速调节，很好地模拟球团焙烧过程各种工艺制度的升降温过程。

    自动化烧结平台可实现工艺参数的准确控制，从而模拟烧结工艺过程，研究工艺参数变化对成矿的影响规律。自动化烧结平台配有烧结烟气循环系统实现烧结废气的循环利用，具备废气量测定、温度测定等功能。自动化烧结平台配有热风烧结系统风温300~700℃可调（设有蓄热装置），可与烟气循环系统配合使用，实现热风烧结、富氧烧结。并配有三台烟气分析装置，可对烧结前气体、烧结后气体、污染物处理前后的气体进行采集和在线测定，分析CO、CO₂、O₂、N₂、SOx、NOx等气体变化规律，实现污染物的协同治理。

3. 铁矿石性能检测及矿物分析

    爆裂温度测定仪，可以模拟竖炉、带式焙烧机和链篦机-回转窑的干燥段，测定生球爆裂温度，研究风速、风量、风温等参数对生球爆裂的影响规律，也可以用于测定块矿的爆裂温度。

    铁矿石冶金性能综合测定仪可按照国标方法测定铁矿石还原性、球团矿还原膨胀、铁矿石低温还原粉化等性能。

    球团矿高温压力实验机可对球团进行高温（最高工作温度1300℃）状态下力学性能测试和分析研究，可以优化球团生产，改善球团高温下的强度。

    铁矿石软化温度测定仪可测铁矿石的软化开始温度和软化区间，研究高炉软熔带的影响因素，优化炉料结构，改善高炉透气性。

    高温熔滴炉可模拟高炉气氛，研究炉料在荷重条件下，升温过程中炉料的软化、炉渣的熔融滴落、压差陡升温度、炉内气压差变化、透气性指数等指标的变化规律。

实验室配有莱卡DM4500显微镜、制样机各一台，可满足烧结矿、球团矿等样品制备、矿相研究。

4. 炉渣性能研究

    煤粉爆炸性能测定仪可测定煤粉的着火点与爆炸温度等指标，研究影响煤粉爆炸的因素，为有效的预防煤粉爆炸提供指导与参考。

    渣铁分离系统可采用中心加焦技术，研究影响高炉透气性的因素，改善高炉透气性，也可研究生铁和渣液的生成过程、铁滴在穿过渣层的过程中熔渣与铁液所发生的反应（如脱硫反应，还原反应等）以及渣铁的分离过程等。

    炉渣结晶温度测定仪测定高炉渣、转炉渣、保护渣、精炼渣等的熔化性质和结晶性能，研究炉渣的加热熔化过程和降温凝固过程，获得炉渣结晶的热力学和动力学参数。

    超高温熔体物性测量设备，气氛可控， 在1600℃~1800℃温度下，测定钢渣、钛渣、铁合金及其他高温下金属熔体的粘度、导电率及密度等高温物性参数。

联系人及地址

李杰 实验中心主任 15333153627

河北省唐山市曹妃甸区渤海大道21号华北理工大学