安鋼3#燒結(jié)機(jī)作為大型燒結(jié)機(jī)，由于受場(chǎng)地的限制，原料場(chǎng)沒有配置預(yù)配室和混勻料場(chǎng)，屬于全國(guó)首例。其采用單品種鐵料直供配料模式，沒有經(jīng)過原料場(chǎng)的預(yù)配混勻，缺乏混合物料、造球制粒的過程，僅僅通過混合機(jī)混勻，時(shí)間短、效果差，達(dá)不到有效混合的目的。在進(jìn)入燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)前，混合料成分和粒度的均勻性欠佳，制約著燒結(jié)過程中物料透氣性的改善和燒結(jié)礦質(zhì)量的穩(wěn)定均一。為解決這一難題，急需通過配料結(jié)構(gòu)優(yōu)化、混合機(jī)參數(shù)調(diào)整、工藝設(shè)備改造等手段，改善混合料的造球性能，提高混合料成分的穩(wěn)定性，為穩(wěn)定燒結(jié)過程和產(chǎn)品質(zhì)量提供支持。

安鋼3#燒結(jié)機(jī)配料主要采用外購(gòu)粉礦、外購(gòu)高鎂精礦、國(guó)內(nèi)酸精等，為了改善混合料的原始透氣性，從配料結(jié)構(gòu)優(yōu)化上提高混合料成分和粒度的穩(wěn)定性，筆者對(duì)各種物料的粒度組成進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見表1。

從表1可以看出，粉礦粒度組成＞3～8mm部分的含量在65%以上，0～1mm部分的含量在5%以下，非常有利于成為造球核心，精礦和回收料氧化鐵皮粒度偏細(xì)，基本在0～1mm。

優(yōu)化配料結(jié)構(gòu)是改善混合料透氣性和穩(wěn)定均一燒結(jié)礦質(zhì)量的重要途徑，3#燒結(jié)機(jī)應(yīng)用的配料結(jié)構(gòu)見表2。

從表2可以看出，3#燒結(jié)機(jī)配礦結(jié)構(gòu)中的精礦比例為22%左右，粉礦比例在53%左右，在同一料批情況下，改變精礦比例，造球粒度、負(fù)壓、出礦率的變化見表3。

根據(jù)表3建立精礦比例變化與造球平均粒度、負(fù)壓、出礦率的線性關(guān)系，分別如圖1、圖2、圖3所示。根據(jù)生產(chǎn)過程中的精礦使用情況和影響，可以得出：

（1）適宜的精礦比例是燒結(jié)礦具備良好理化性能、降低加工成本、提高余熱回收量的基礎(chǔ)。精礦，特別是磁鐵精礦，具有品位高、原始FeO含量較高的特點(diǎn)，在燒結(jié)過程中呈氧化放熱反應(yīng)，與其他品種的礦石相比可以降低固體燃耗。適宜的精礦比例可以抑制大比例粉礦燒結(jié)時(shí)因透氣性過好對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的負(fù)面影響，有利于轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的提高，而且會(huì)減少熱量在廢氣中的流失，使更多的熱能被保持在燒結(jié)礦中，提高余熱發(fā)電效率。

（2）礦種搭配合理為燒結(jié)過程具備合理透氣性提供了條件，精礦對(duì)于透氣性的影響占主導(dǎo)地位，但是其他物料的搭配作用也不容小覷。

（3）褐鐵礦比例的合理設(shè)定，適當(dāng)提高褐鐵礦比例有助于改善透氣性，提高利用系數(shù)：3#燒結(jié)機(jī)目前使用的褐鐵礦種類以澳礦粉為主，由于混合粉中的Al₂O₃含量偏高（2.3%以上）。褐鐵礦鐵品位偏低，結(jié)構(gòu)疏松且自身帶有一部分結(jié)晶水，如果配比過高，會(huì)在燒結(jié)過程中增加對(duì)固體燃料的消耗，導(dǎo)致燒結(jié)礦強(qiáng)度下降。但是如果沒有褐鐵礦的存在，只有磁鐵礦和赤鐵礦兩種相對(duì)較“硬”的礦石，液相生成難度會(huì)加大，熔化和熔融性能較差，強(qiáng)度也不能保證。

一混滾筒主要起將混合料混勻的作用，二混滾筒起制粒造球作用。一、二混滾筒加水方式對(duì)混合料制粒效果具有重要影響，如果加水方式科學(xué)合理，則可以有效加強(qiáng)混勻制粒效果，改善燒結(jié)過程透氣性，改善燒結(jié)礦均質(zhì)性，提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)，降低生產(chǎn)成本。

（1）對(duì)燒結(jié)機(jī)一混加水管道進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)前1/3段不加水，以強(qiáng)化混勻效果，后2/3段實(shí)行柱狀水和霧化水結(jié)合加水，實(shí)現(xiàn)生球，一混加水量占總加水量的70%；

（2）對(duì)二混加水管道進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)前1/2段霧化加水，后1/2段加蒸汽伴熱（冷凝水更適宜生球長(zhǎng)大），強(qiáng)化生球長(zhǎng)大的制粒過程，二混加水量占總加水量的30%。

優(yōu)化一、二混滾筒加水方式前后的混合料粒度的對(duì)比見表4。

從表4可以看出，優(yōu)化加水方式后混合料的分級(jí)粒度中，≤1mm的小顆粒粒級(jí)含量減少了3.19%，＞1～3mm的小粒級(jí)含量減少了3.27%，而＞3～5mm較大粒級(jí)含量減少了2.64%，＞5～8mm粒級(jí)含量升高了8.45%，＞8mm部分基本穩(wěn)定。最終使得平均粒級(jí)由4.125mm升高到4.421mm，提高了0.4296mm，提高幅度為7.18%。

在進(jìn)入混合機(jī)之前，生石灰提前加水消化可以有效利用消石灰比表面積大的特點(diǎn)，強(qiáng)化混合機(jī)內(nèi)混合料造球的效果。內(nèi)循環(huán)返礦提前加水潤(rùn)濕可以使得返礦成為制粒核心，同樣有利于強(qiáng)化混合機(jī)內(nèi)混合料造球的效果，改善燒結(jié)過程透氣性。

3#機(jī)采用生石灰提前消化和返礦提前潤(rùn)濕工藝前后粒度對(duì)比見表5。

燒結(jié)混合料粒度組成不僅對(duì)燒結(jié)過程透氣性有顯著影響，而且對(duì)燒結(jié)礦成礦性能也有較大影響，生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：燒結(jié)混合料中≤1mm的部分應(yīng)不高于5%，＞8mm的部分應(yīng)不高于10%，富礦粉燒結(jié)時(shí)，混合料的平均粒度應(yīng)控制在3.8~4.8mm，精礦粉燒結(jié)時(shí)，混合料的平均粒度應(yīng)控制在3.5~4.7mm。

從表5可以看出，優(yōu)化后的混合料分級(jí)粒度中，≤1mm的小顆粒粒級(jí)含量減少了3.03%，13mm的小粒級(jí)含量減少了3.23%，而35mm較大粒級(jí)含量減少了2.74%，58mm粒級(jí)含量升高了8.45%，8mm部分基本穩(wěn)定。最終使得平均粒級(jí)由4.013mm升高到4.428mm，提高0.415mm，提高幅度10.34%。

對(duì)燒結(jié)機(jī)提高混合料溫進(jìn)行綜合性改造，從蒸汽加熱和混料線保溫入手，全面提高混合料料溫到70℃以上，以減少燒結(jié)過濕層影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：提高混合料料溫對(duì)混合料粒度并無(wú)明顯改變，但隨著混合料料溫升高，尤其是高于露點(diǎn)溫度（52～65℃）以上，減少過濕層的形成，克服過濕作用將使料層的透氣性變壞對(duì)生產(chǎn)的影響，改善燒結(jié)過程透氣性，燒結(jié)負(fù)壓降低，提高料層厚度，降低返礦率，增加產(chǎn)量，提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)，同時(shí)自動(dòng)蓄熱作用加強(qiáng)降低固體消耗。3#機(jī)混合料料溫優(yōu)化前后對(duì)相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)的影響見表6和表7。

為提高混合料的混勻和制粒效果，最大限度降低圓筒內(nèi)部粘料，改善混合料的原始透氣性，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)厚料層操作，利用5天定修時(shí)間將3#燒結(jié)機(jī)的一二混滾筒內(nèi)部襯板全部進(jìn)行了更新?lián)Q型，改造后的襯板由陶瓷+橡膠復(fù)合襯板組成，襯板采用螺栓固定。

在生產(chǎn)過程（輸送量為850t/h，水分為6.9%，生石灰配比為6.9%）中，對(duì)襯板改造前后一、二混滾筒混合料的混勻制粒情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，混合料的平均粒度由4.23mm提高到了4.61mm，具體數(shù)據(jù)對(duì)比變化情況見表8。

從表8可以看出，襯板更換后混合料的分級(jí)粒度中，≤1mm的小顆粒粒級(jí)含量減少了4.45%，1～3mm的小粒級(jí)含量減少了5.16%，而＞3～5mm較大粒級(jí)含量升高了5.27%，＞5～8mm粒級(jí)含量升高了3.92%，＞8mm部分基本穩(wěn)定。最終使得平均粒級(jí)由4.23mm升高到4.61mm，提高了0.38mm，提高幅度為8.98%?；旌蠙C(jī)襯板更換后燒結(jié)混合料粒度組成具體篩分效果如圖4所示。

礦種搭配合理為燒結(jié)過程具備合理透氣性提供了條件，通過對(duì)配料結(jié)構(gòu)優(yōu)化，適當(dāng)提高褐鐵礦比例有助于改善混合料的原始透氣性。燒結(jié)工藝設(shè)備優(yōu)化，從返礦潤(rùn)濕、生石灰加水消化、一二混加水、提高混合料料溫、設(shè)備改造等方面采取措施，改善混合料造球性能，提高混合料成分的穩(wěn)定性，優(yōu)化混合料粒級(jí)組成，有助于改善混合料的原始透氣性，為穩(wěn)定燒結(jié)過程和產(chǎn)品質(zhì)量提供了支持，燒結(jié)混合料透氣性得到明顯改善，燒結(jié)礦質(zhì)量更加穩(wěn)定均一，3#燒結(jié)機(jī)的內(nèi)循環(huán)返礦降低（見表10），能源消耗降低，產(chǎn)質(zhì)量、利用系數(shù)得到提高，滿足3#高爐對(duì)燒結(jié)礦各項(xiàng)指標(biāo)的需求。

（1）配礦結(jié)構(gòu)中不同的精礦比例對(duì)混合料性能的影響比較大。

（2）通過優(yōu)化工藝技術(shù)：返礦、生石灰加水潤(rùn)濕、提高加水水溫、優(yōu)化一二混加水等方式，改善混合料性能。

（3）設(shè)備改造滾筒襯板更換，優(yōu)化混合料粒度，改善混合料性能。