本发明公开了一种多功能高效烧结杯实验装置和方法，该装置包括混料系统、分样器、筛分装置（1）、落下装置（2）、落下筛分系统（3）、鼓风冷却装置（4）、轨道（5）、烧结矿运送小车（6）、称量装置（7）、破碎装置（8）、烟囱（22），以及二套独立的烧结杯回转装置（10、29）、布料装置（12、31）、烧结杯（11、30）、点火装置（9、32）、排烟管路系统（13、33）、除尘器（16、36）、冷却器（18、38）、排烟风机（19、39）；双工位的烧结杯分别位于破碎装置两侧；通过PLC实现点火温度、烧结负压、料层温度、烟气温度流量成分工艺参数的自动控制和检测记录。本发明能提高烧结实验的稳定性和精确性。