5.4 布料、点火与烧结

5.4.2  烧结机应力求实现大型化。同样条件，建设一台大型烧结机与建设多台小型烧结机相比，具有很多明显的优点。德国鲁奇公司对西欧的一个厂进行了核算，当烧结机面积增至两倍时，每吨烧结矿的基建费大约可节省15％～20％，运转费可降低5％～10％，建一台300㎡的烧结机要比建三台100㎡的烧结机投资省25％。而日刊报道的数字为：同等规模，当建设的烧结机面积为100㎡、300㎡、500㎡时，相对的基建费为1.00、0.68和0.56，相对的运转费为1.0、0.865和0.84。国内曾在工程中对采用1台252㎡烧结机还是采用2台130㎡烧结机和对采用1台330㎡烧结机还是采用两台165㎡烧结机的方案进行过比较，见表17和表18。

表17  一台252㎡与两台130㎡烧结机比较表

表18  一台330㎡与两台165㎡烧结机比较表(可比部分)

    表17、表18说明，建大型烧结机除设备重量、装机容量、土建工程量、运转费及焦炉煤气、电、水消耗量均少外，而且劳动生产率高、烧结矿质量好、生产管理方便、易于环保治理和实现自动控制。

    此外，大型烧结机的建设资金低，固定资产少，同样条件，每年的折旧费和修理费进入烧结矿成本数量少。因此，大烧结机所生产的烧结矿成本要低。烧结机大型化在国内外已成趋势。

    但是，特别是一台烧结机对一座高炉时，存在着生产和检修不平衡的问题，对此，国内外普遍采用料场贮存烧结矿来解决。

5.4.4  铺底料技术是多年来烧结技术发展的主要成果之一，不仅有保护烧结设备的良好作用，而且可以稳定操作、提高烧结矿的产量和质量，减少烧结烟气含尘量，并已在国内外烧结厂普遍采用。

     铺底料槽铺底料贮存时间，基本等于烧结时间、冷却时间、整粒系统分出铺底料的时间及胶带输送时间的总和。但由于各种原因和实际配置上的困难，铺底料槽铺底料贮存时间可考虑1h～2h。

5.4.5  厚料层烧结是指采用较高的料层进行烧结。厚料层烧结的自动蓄热作用可以减少燃料用量，使烧结料层的氧化气氛加强，烧结矿中FeO的含量降低，还原性变好。少加燃料又能大量形成以针状铁酸钙为主要粘结相的高强度烧结矿，使烧结矿强度变好。此外，由于是厚料层烧结，难以烧好的表层烧结矿数量减少，成品率提高。国内一台烧结机改造，料层厚度由500mm提高至600mm后，每吨成品烧结矿工序能耗降低1.15kg标煤，转鼓强度提高2.5％，烧结矿平均粒度提高2mm，成品率上升1.4％，返矿量降低23.8％，FeO含量降低0.58％。随着烧结技术的发展及强化制粒功能，提高混合料的透气性。我国有代表性的主要烧结厂大中型烧结机2010年平均料层厚度为700mm，以烧结铁粉矿为主平均为714mm，以烧结铁精矿为主平均为686mm。最高为750mm。而2012年以烧结铁粉矿为主平均为715mm，以烧结铁精矿为主仅702mm，最高为828mm。因此，大中型烧结机的料层厚度(包括铺底料厚度)，以铁精矿为主，采用小球烧结法时宜等于或大于600mm，以铁粉矿为主宜等于或大于700mm。特殊情况应通过试验或借鉴同类厂经验确定。

5.4.6  热风烧结是将冷却机的热废气引入点火保温炉后面的密封罩内，使烧结表层继续加热，可以改善烧结矿的强度，降低燃耗。目前国内一些烧结厂采用的是依靠冷却机鼓风余压、抽风负压和热压差来进行热风烧结的。有些厂用得好，不少厂不行。关键是：要有足够的鼓风余压、抽风负压和热压差，将烧结机热风烧结区密封好并及时对热风管道进行清灰。

5.4.8  烧结混合料组成不同，点火温度也各异。特殊原料的适宜点火温度，应由试验确定。我国烧结厂点火温度为1050℃～1200℃。实践证明，点火温度不应大于1200℃，但在1000℃时很难点火，目前，适宜的最低点火温度为1050℃，为节省能源并达到良好的效果，点火温度在1050℃～1100℃为好。 

    点火时间的长短与点火温度和点火时的总供热量有关。点火温度过高，时间过长，会使料层表面熔化，反之又会使料层烧不好。国内外经验表明，点火温度在1050℃～1200℃时，点火时间以1min～1.5min为宜。

    目前，我国烧结厂点火最普遍用的是焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气或高热值煤气与低热值煤气配合使用。煤粉、发生炉煤气点火，因其投资大、成本高以及环保等原因，不宜采用。重油点火虽然热值高，但由于存在许多缺点并且供应困难，也不宜采用。高炉煤气由于热值低，达不到正常点火温度，宜采用空气、煤气双预热方式进行点火。采用焦炉煤气、转炉煤气或高热值煤气与低热值煤气配合的混合煤气作为点火燃料时，烧结主厂房附近煤气压力不应低于4000Pa；采用高炉煤气作为点火燃料时，系统阻力大，烧结主厂房附近煤气压力不应低于7000Pa，达不到要求时应采取相应措施。

5.4.10  过去，烧结机尾都采用热矿筛分工艺。筛分设备为固定筛或振动筛，筛出的热返矿预热混合料。主要优点是利用了热返矿的热能，缺点是很难稳定烧结生产，环境又差。由于热矿筛，特别是热矿振动筛投资又多3.3％，又长期处于高温、多尘的环境中工作，事故多，筛子寿命短，检修工作量也大，烧结机作业率比无热矿筛要低1％～2％，而固定筛筛出的成品烧结矿又多，且大于400㎡的大型烧结机又无振动筛可以匹配。基于这些原因，1973年以后日本新建的12台烧结机中就有9台取消了热矿振动筛。日本福山4#烧结机进行了取消热筛分的试验，试验结果表明，只要冷却机的风机风压提高147Pa，烧结矿的强度和烧结矿产量几乎和设有热筛分一样(见表19)。原日本若松烧结厂取消热筛分的实践也证明，只要冷却机的风机风量增加15％～20％，就可以得到与设有热筛分相同的结果。国内一台360㎡烧结机于2004年1～2月(环境温度平均为—18℃)进行了1个月的工业试验。试验表明，取消热矿筛后，烧结矿产量增加了2.49％，固体燃耗降低了1.1kg/t，煤气降低了0.006GJ/t，电耗降低了0.5kW·h/t，按年产360万t烧结矿计算，仅节能就可降低成本260万元。此外还减少了设备维修量，每年仅备件费就可减少110万元。试验证明，东北地区取消热矿筛是可行的，但必须保证不降低混合料温度。我国近年投产和设计的大中型烧结机，以铁粉矿为主要原料的几乎都取消了热矿筛。以铁精矿为主要原料的，即使在寒冷的地区也有部分厂取消了热矿筛。

    取消热矿筛分工艺后，主要优点是简化了烧结工艺，消除了热矿筛和处理热返矿这两大薄弱环节，节省了投资，提高了烧结机作业率，改善了环境，烧结生产也得到了稳定。

表19  有热筛与无热筛比较

5.4.11  有热返矿时，应将热矿筛偏离矿槽中心，以保证返矿配料的稳定，防止对筛子的直接热辐射。