安鋼3#燒結機作為大型燒結機，由于受場地的限制，原料場沒有配置預配室和混勻料場，屬于全國首例。其采用單品種鐵料直供配料模式，沒有經過原料場的預配混勻，缺乏混合物料、造球制粒的過程，僅僅通過混合機混勻，時間短、效果差，達不到有效混合的目的。在進入燒結機系統前，混合料成分和粒度的均勻性欠佳，制約著燒結過程中物料透氣性的改善和燒結礦質量的穩(wěn)定均一。為解決這一難題，急需通過配料結構優(yōu)化、混合機參數調整、工藝設備改造等手段，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)定燒結過程和產品質量提供支持。

安鋼3#燒結機配料主要采用外購粉礦、外購高鎂精礦、國內酸精等，為了改善混合料的原始透氣性，從配料結構優(yōu)化上提高混合料成分和粒度的穩(wěn)定性，筆者對各種物料的粒度組成進行了檢測，結果見表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，基本在0～1mm。

優(yōu)化配料結構是改善混合料透氣性和穩(wěn)定均一燒結礦質量的重要途徑，3#燒結機應用的配料結構見表2。

從表2可以看出，3#燒結機配礦結構中的精礦比例為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、負壓、出礦率的變化見表3。

根據表3建立精礦比例變化與造球平均粒度、負壓、出礦率的線性關系，分別如圖1、圖2、圖3所示。根據生產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。精礦，特別是磁鐵精礦，具有品位高、原始FeO含量較高的特點，在燒結過程中呈氧化放熱反應，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時因透氣性過好對燒結礦質量的負面影響，有利于轉鼓強度的提高，而且會減少熱量在廢氣中的流失，使更多的熱能被保持在燒結礦中，提高余熱發(fā)電效率。

（2）礦種搭配合理為燒結過程具備合理透氣性提供了條件，精礦對于透氣性的影響占主導地位，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定，適當提高褐鐵礦比例有助于改善透氣性，提高利用系數：3#燒結機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，結構疏松且自身帶有一部分結晶水，如果配比過高，會在燒結過程中增加對固體燃料的消耗，導致燒結礦強度下降。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較“硬”的礦石，液相生成難度會加大，熔化和熔融性能較差，強度也不能保證。

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混合料制粒效果具有重要影響，如果加水方式科學合理，則可以有效加強混勻制粒效果，改善燒結過程透氣性，改善燒結礦均質性，提高燒結機利用系數，降低生產成本。

（1）對燒結機一混加水管道進行改造，實現前1/3段不加水，以強化混勻效果，后2/3段實行柱狀水和霧化水結合加水，實現生球，一混加水量占總加水量的70%；

（2）對二混加水管道進行改造，實現前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大），強化生球長大的制粒過程，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粒度中，≤1mm的小顆粒粒級含量減少了3.19%，＞1～3mm的小粒級含量減少了3.27%，而＞3～5mm較大粒級含量減少了2.64%，＞5～8mm粒級含量升高了8.45%，＞8mm部分基本穩(wěn)定。最終使得平均粒級由4.125mm升高到4.421mm，提高了0.4296mm，提高幅度為7.18%。

在進入混合機之前，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，強化混合機內混合料造球的效果。內循環(huán)返礦提前加水潤濕可以使得返礦成為制粒核心，同樣有利于強化混合機內混合料造球的效果，改善燒結過程透氣性。

3#機采用生石灰提前消化和返礦提前潤濕工藝前后粒度對比見表5。

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

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

對燒結機提高混合料溫進行綜合性改造，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，以減少燒結過濕層影響，實驗發(fā)現：提高混合料料溫對混合料粒度并無明顯改變，但隨著混合料料溫升高，尤其是高于露點溫度（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生產的影響，改善燒結過程透氣性，燒結負壓降低，提高料層厚度，降低返礦率，增加產量，提高燒結機利用系數，同時自動蓄熱作用加強降低固體消耗。3#機混合料料溫優(yōu)化前后對相關生產參數的影響見表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部粘料，改善混合料的原始透氣性，實現燒結厚料層操作，利用5天定修時間將3#燒結機的一二混滾筒內部襯板全部進行了更新換型，改造后的襯板由陶瓷+橡膠復合襯板組成，襯板采用螺栓固定。

在生產過程（輸送量為850t/h，水分為6.9%，生石灰配比為6.9%）中，對襯板改造前后一、二混滾筒混合料的混勻制粒情況進行了統計，混合料的平均粒度由4.23mm提高到了4.61mm，具體數據對比變化情況見表8。

從表8可以看出，襯板更換后混合料的分級粒度中，≤1mm的小顆粒粒級含量減少了4.45%，1～3mm的小粒級含量減少了5.16%，而＞3～5mm較大粒級含量升高了5.27%，＞5～8mm粒級含量升高了3.92%，＞8mm部分基本穩(wěn)定。最終使得平均粒級由4.23mm升高到4.61mm，提高了0.38mm，提高幅度為8.98%。混合機襯板更換后燒結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過程具備合理透氣性提供了條件，通過對配料結構優(yōu)化，適當提高褐鐵礦比例有助于改善混合料的原始透氣性。燒結工藝設備優(yōu)化，從返礦潤濕、生石灰加水消化、一二混加水、提高混合料料溫、設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)化混合料粒級組成，有助于改善混合料的原始透氣性，為穩(wěn)定燒結過程和產品質量提供了支持，燒結混合料透氣性得到明顯改善，燒結礦質量更加穩(wěn)定均一，3#燒結機的內循環(huán)返礦降低（見表10），能源消耗降低，產質量、利用系數得到提高，滿足3#高爐對燒結礦各項指標的需求。

（1）配礦結構中不同的精礦比例對混合料性能的影響比較大。

（2）通過優(yōu)化工藝技術：返礦、生石灰加水潤濕、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）設備改造滾筒襯板更換，優(yōu)化混合料粒度，改善混合料性能。