【摘要】本文主要是論述怎樣通過工藝操作手段提高燒結(jié)產(chǎn)量。研究范圍為我國現(xiàn)在主流大型燒結(jié)機高堿度燒結(jié)礦的工藝生產(chǎn)。明確燒結(jié)提產(chǎn)能夠節(jié)能降本、備礦檢修、外賣創(chuàng)收和應對突發(fā)情況等作用的必要性，闡述了燒結(jié)提產(chǎn)應該以確保高爐順行和燒結(jié)礦優(yōu)質(zhì)為前提。用理論和實踐相結(jié)合的方法分析燒結(jié)生產(chǎn)普遍存在的大水大碳操作產(chǎn)量高、生石灰配加量無度、用小燒損來提產(chǎn)和盲目追求透氣性等問題。找到關(guān)鍵點加以論述、解決。并且對燒結(jié)生產(chǎn)每個工藝階段應該注意的問題進行量化說明，給出具體的工藝參數(shù)標準。通過以上的分析和說明，確定燒結(jié)工藝提產(chǎn)的基本思路：改善進廠原料、優(yōu)化配比、提高燒結(jié)礦堿度、強化一線工人操作、加強各口和上下游工序間的溝通。根據(jù)提產(chǎn)的基本思路和現(xiàn)實生產(chǎn)狀況制定燒結(jié)提產(chǎn)的可執(zhí)行方案，從而達到燒結(jié)工藝提產(chǎn)的目的。 

【關(guān)鍵詞】燒結(jié)工藝；提產(chǎn)；理論與實踐相結(jié)合；大型燒結(jié)機；高堿度燒結(jié)礦；可執(zhí)行 

【引言】  文章主要圍繞專業(yè)性、技術(shù)性和通用性展開論述。專業(yè)性主要體現(xiàn)在著重把理論知識應用于實踐，找出現(xiàn)在國內(nèi)燒結(jié)過程中普遍存在的誤區(qū)，并分析由此產(chǎn)生的不良影響；把高堿度燒結(jié)礦生產(chǎn)的注意事項詳盡列舉；把各工序的重要問題歸納、總結(jié)、標準化。技術(shù)性主要體現(xiàn)在把燒結(jié)過程中的燒結(jié)礦成分比例、燒結(jié)礦綜合燒成量、垂直燒結(jié)速度、燒結(jié)礦燃料燃燒帶厚度等重要參數(shù)量化后應用于燒結(jié)生產(chǎn)，使原本粗略燒結(jié)過程變得精細可控。通用性主要體現(xiàn)在其普遍適合我國現(xiàn)在大部分鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)生產(chǎn)。各燒結(jié)生產(chǎn)單位可以根據(jù)正文第三、四、五章的內(nèi)容，參考第六章內(nèi)容來制定符合本單位實際情況的提產(chǎn)計劃，方便、有效。

一、 燒結(jié)提產(chǎn)的必要性

現(xiàn)代燒結(jié)機和高爐的建設都是匹配的，而且高爐生產(chǎn)用直供燒結(jié)礦要比落地礦好得多，為何燒結(jié)生產(chǎn)還需要提產(chǎn)呢？

（一） 節(jié)能降本

燒結(jié)提產(chǎn)是在單位時間內(nèi)提高燒結(jié)礦產(chǎn)量，會直接降低燒結(jié)生產(chǎn)中的加工成本^[1]，為降低整個鋼鐵冶煉的總成本打下良好的基礎。

（二） 備礦檢修、技改

燒結(jié)設備是燒結(jié)生產(chǎn)最重要的基礎條件，燒結(jié)設備的正常運行直接關(guān)系到燒結(jié)生產(chǎn)是否能順利進行。

1、燒結(jié)設備的正常運行除了日常保養(yǎng)外主要靠定時檢修來維護。燒結(jié)礦產(chǎn)量提高，可以多備燒結(jié)落地礦，為燒結(jié)設備的定修的順利完成創(chuàng)造了時間上的條件。

2、如果有新工藝或設備需要技改，燒結(jié)必須提產(chǎn)備礦，以滿足其時間需求。

（三） 外賣創(chuàng)收

現(xiàn)在國內(nèi)鋼鐵企業(yè)由于受產(chǎn)業(yè)升級、綠色環(huán)保等問題影響造成燒結(jié)礦短缺的現(xiàn)象比比皆是，如果提高燒結(jié)礦產(chǎn)量，剩余燒結(jié)礦用以外賣，將會為企業(yè)直接創(chuàng)利，加速企業(yè)資金周轉(zhuǎn)，促進企業(yè)更快發(fā)展。

（四） 應對突發(fā)

由于突發(fā)性大型設備故障和環(huán)保檢查等原因造成燒結(jié)停產(chǎn)、限產(chǎn)的事情屢有發(fā)生，所以很多企業(yè)須加大力度提高燒結(jié)礦產(chǎn)量，準備足夠的落地燒結(jié)礦用以應對突發(fā)事件。否則外購燒結(jié)礦，將會直接增加煉鐵冶煉成本。

二、燒結(jié)提產(chǎn)的前提

（一）必須以保證高爐冶煉優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗為前提下進行。

燒結(jié)生產(chǎn)的第一任務就是生產(chǎn)燒結(jié)礦以滿足高爐冶煉優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的要求，因此燒結(jié)提產(chǎn)時的前提也必須保證高爐冶煉的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗。

（二）必須按照燒結(jié)礦先優(yōu)質(zhì)、再高產(chǎn)、后低耗的順序進行。

1、燒結(jié)礦的質(zhì)量是高爐冶煉最重要的前提條件之一，直接關(guān)系到高爐生產(chǎn)順行。

（1）燒結(jié)的產(chǎn)能不夠尚有調(diào)劑其它鐵料的辦法彌補，但劣質(zhì)燒結(jié)礦則會給高爐冶煉造成爐礦難行、慢風，甚至爐缸凍結(jié)等不良影響，導致企業(yè)巨大的經(jīng)濟損失。      

(2) 提產(chǎn)后產(chǎn)生的備用燒結(jié)礦必須具有常溫粉化率低、機械強度高、粒度組成均勻等優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的特性。

2、燒結(jié)高產(chǎn)本身就意味著加工成本降低，比“低耗”會給企業(yè)帶來更多效益。

三、燒結(jié)生產(chǎn)的普遍誤區(qū)

（一）大水大碳產(chǎn)量高

1、大水大碳操作確實能暫時提高燒結(jié)礦毛礦產(chǎn)量。但大水大碳的操作是發(fā)展了以磁鐵礦和鐵橄欖石為主的礦相成份，而抑制了高堿度燒結(jié)礦中主要礦相鐵酸鈣的生成。鐵橄欖石和磁鐵礦在高爐冶煉前易在露天環(huán)境常溫粉化，在爐內(nèi)造成燒結(jié)礦低溫還原粉化率升高，逆行爐況；不易被還原，造成高爐焦比增高。

2、大水大碳操作生產(chǎn)的燒結(jié)礦會造成高爐返礦量的增大，降低了混勻礦的使用比例。起不到增產(chǎn)的效果，反而造成減產(chǎn)，得不償失。

（二）只要堿度不超標，生石灰配加量越大產(chǎn)量越高

1、高堿度燒結(jié)礦的生產(chǎn)一般情況下生石灰的配入的確提高了燒結(jié)礦產(chǎn)量，但生石灰的配加量過大，尤其超過5%時，燒結(jié)礦中的游離氧化鈣（白點）和正硅酸鈣成倍增加，造成燒結(jié)礦膨化，極大地增加了燒結(jié)礦的常溫粉化率。致使燒結(jié)礦強度變差、粒度組成變細、返礦量增加。

2、在實際生產(chǎn)中由于生石灰的大量配加易造成燒結(jié)配、混料流程和混合料倉的結(jié)塊，堵塞上料系統(tǒng)，破壞正常生產(chǎn)運行。

（三）燒結(jié)臺車布料透氣性越高越好

1、燒結(jié)生產(chǎn)料層透氣性是燒結(jié)過程的重要條件。但料層透氣性和密閉性是相輔相成的。密閉性是燒結(jié)過程中保證料層自動蓄熱能力和有效風量的關(guān)鍵。要保證燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量就必須保證燒結(jié)垂直燃燒速度均勻穩(wěn)定，要保證垂直燒結(jié)速度的均勻穩(wěn)定就必須保證燒結(jié)料層有一定的密閉性，確保燒結(jié)的有效風量足夠。

2、高堿度燒結(jié)最容易出現(xiàn)的問題就是過分追求料層透氣性，忽視燒結(jié)過程中燃料燃燒帶的風阻。有很多燒結(jié)單位生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦時經(jīng)常遇到一種情況：燒結(jié)礦中亞鐵低，而且提高燃料比后亞鐵仍升不上來，負壓高、不好燒。這時一般生產(chǎn)操作總是找料層透氣性的原因。其實這往往是因為料層透氣性過好或低熔點液相成分過多，造成燃料燃燒帶過寬引起的。

（四） 混合料燒損越小產(chǎn)量越高

1、混合料適當降低燒損確實可以提高燒結(jié)礦燒成量，從而提高產(chǎn)量。但當混合料的燒損過小就會導致燒結(jié)料面收縮不夠，減慢燒結(jié)速度，致使產(chǎn)量大幅度降低。

2、因為燒損過小會造成結(jié)礦強度大大降低，返礦量增加，導致產(chǎn)量降低。

四、燒結(jié)提產(chǎn)主要注意事項

現(xiàn)在國內(nèi)高爐冶煉的主流配料方式是：高堿度燒結(jié)礦+酸性球團礦+富礦塊。

本章主要論述高堿度燒結(jié)礦生產(chǎn)中各階段提產(chǎn)的主要注意事項。

（一）一次配料（混勻礦）

1、粒度

混勻礦最佳的粒度組成應該是：0mm～3mm占20～40%；3mm～5mm占40～60%；5mm～8mm＜15%；8mm以上＜5%^[2]。

2、水份

混勻礦綜合水份5～6.5%^[3]； 結(jié)晶水≤3%^[4]。

3、 燒損

混勻礦綜合燒損控制在8～10%為宜。（燒結(jié)配料的基本標準。）

4、氧化鎂含量

混勻礦中氧化鎂含量一般應調(diào)至其三氧化二鋁含量的1.3～1.5倍，一般值為：2～3%。這不僅關(guān)系到燒結(jié)礦的礦相組成，而且直接關(guān)系到高爐冶煉的順行。（燒結(jié)配料的基本標準。）

5、堿度

混勻礦二元堿度一般控制在1.1～1.2^[5]。（燒結(jié)配料的基本標準。）

6、 配料計算 

配料計算時必須用物料濕基帶入計算，這樣才能確保配料的準確性，同時可以保證原料不虧庫。（燒結(jié)配料的基本標準。）

（二）二次配料（混合料）

1、 燃料

（1）粒度

焦粉粒度：0mm～3mm≥75%；3mm～5mm≤20%；5mm～8mm＜3%

白煤粒度：0mm～3mm≥65%；3mm～5mm≤30%；5mm～8mm＜5%

（2）水份

焦粉水份＜10；白煤水份＜8。

（3）注意事項：

①燃料粒度和鐵料粒度相匹配，當混合料粒度增大時可相應增加燃料粒度3mm～5mm的比例，5mm～8mm的比例不能增加。

②燒結(jié)所用燃料硅、鋁成份比例很大，影響燒結(jié)礦的成分與燒成。所以必須把燃料計算在燒結(jié)配比100%之內(nèi)。（燒結(jié)配料的基本標準。）

2、 生石灰

（1）配加量不能過多，在能保證混合料堿度、粒度和料溫需求情況下一般生石灰配加量不超過4%。

（2）如果二次配料生石灰配加量過大，甚至超過5%，則需要增高一次配料堿度或降低混合料二氧化硅含量，從而達到降低生石灰配入量的目的。（燒結(jié)配料的基本標準。）

3、料溫

布料時混合材料溫控制在65～75℃為宜，不應過高。過高溫度的混合料在布料和燒結(jié)過程中會產(chǎn)生膨化現(xiàn)象，對結(jié)礦不利。

4、水份與燒損

計算二次配料的綜合水份（未加水前）一般4～6%，綜合燒損9～11%，綜合燒成量83～87%為宜。

（三）燒結(jié)生產(chǎn)

1、 料好不好燒

混合料透氣性確實是燒結(jié)生產(chǎn)中好燒、高產(chǎn)的重要指標，但不能為了料好燒就一味地追求混合料透氣性。要想使燒結(jié)料好燒、高產(chǎn)必須堅持理論與實踐相結(jié)合，從燒結(jié)料的物化性能、礦相反應、礦化和結(jié)晶條件入手研究：怎樣能使現(xiàn)有條件下燒結(jié)過程中的各種成份比例匹配、粒度組成合適、水碳適中、垂直燒結(jié)速度均勻穩(wěn)定、料面收縮有度等問題。

2、 垂直燒結(jié)速度

垂直燒結(jié)速度是控制燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量最直接、最確切的指標之一。經(jīng)過不斷的實踐摸索，得出高堿度燒結(jié)礦的垂直燒結(jié)速度應該控制20mm～25mm/min。如果垂直燒結(jié)速度低于20mm/min則燒結(jié)產(chǎn)量低；垂直燒結(jié)速度高于25mm/min則燒結(jié)礦質(zhì)量變差、強度變低、粒度組成變細、返礦量增加。具體最佳的垂直燃燒速度值根據(jù)實際物料、設備情況確定。

3、燃料燃燒帶的厚度

燃料燃燒帶的厚度是燒結(jié)過程控制的關(guān)鍵所在，直接關(guān)系到燒結(jié)礦的結(jié)礦質(zhì)量，并且對垂直燒結(jié)速度有著很大的影響。經(jīng)過數(shù)以千次對燒結(jié)過程的實地觀測與對燒結(jié)機風箱溫度的監(jiān)控分析，得出高堿度燒結(jié)生產(chǎn)燃料燃燒帶厚度在30mm～200mm之間。

4、全量核算

燒結(jié)生產(chǎn)可以通過全量公式^[6]核算原料與燒結(jié)礦成份，如遇燒結(jié)礦成份和預想成份偏差大時，可用全量公式和實際情況對比找出問題根源，快速解決問題。

五、燒結(jié)提產(chǎn)的基本思路

1、改善進廠原料

供應口除了根據(jù)以往經(jīng)驗采購礦粉外，應采納燒結(jié)生產(chǎn)口和技術(shù)口反饋信息，根據(jù)生產(chǎn)情況采購礦粉，改善礦粉的物化性能和結(jié)構(gòu)組成，滿足燒結(jié)提產(chǎn)需求。

2、優(yōu)化配比

在現(xiàn)有人、機、物、料條件下根據(jù)“硅定一切原則^[7]”優(yōu)化配比。燒結(jié)礦中二氧化硅含量在必須保證在4.5～6%之間。（燒結(jié)配料的基本標準。）

（1）調(diào)整好鐵料粒度組成，尤其關(guān)注3mm～8mm鐵料粒度。

（2）控制燒結(jié)礦中三氧化二鋁的含量；三氧化二鋁的含量高則相應增加氧化鎂的含量。一般燒結(jié)礦中的三氧化二鋁的含量＜2.5%。（燒結(jié)配料的基本標準。）

（3）調(diào)整好一次配料中碳酸鹽含量和結(jié)晶水含量，降低反礦量，提高成礦率。

3、提高燒結(jié)礦堿度

（1）燒結(jié)礦降硅，降鋁、降鎂，不提鈣，保燒結(jié)礦質(zhì)量和品位。

（2）燒結(jié)生產(chǎn)高堿度、超高堿度燒結(jié)礦時，要發(fā)展以鐵酸鈣為主的液相，適當降低以磁鐵礦和鐵橄欖石為主的液相（適當降低亞鐵含量，但不能過低。一般高堿度燒結(jié)礦亞鐵含量9～10%，不能低于8%）。

4、強化操作

（1）強化燒結(jié)一線生產(chǎn)的操作。

（2）設立超產(chǎn)獎勵機制。

5、 加強合作

（1）加強供應口、技術(shù)口和生產(chǎn)口的聯(lián)系。

（2）加強上下游工序之間的聯(lián)系。

（3）技術(shù)口做好燒結(jié)礦燒成的預判，用于指導燒結(jié)生產(chǎn)。

六、燒結(jié)提產(chǎn)可執(zhí)行性方案

（一）供需結(jié)合

1、各公司采購的主要鐵礦粉（長協(xié)外礦）應盡量滿足以下條件：

（1）中高品位（61～63）、中硅（4～5）、中低鋁（2±0.5）

（2）粒度組成適中（3mm～8mm粒級占30～60%，8mm以上粒級＜5%）

（3）結(jié)晶水＜4。

（4）同化性能^[8]較好。

2、其他輔助鐵料應做到彌補主要鐵料性能缺陷的效果。

3、所有鐵料的供應能夠滿足第四章第（一）節(jié)所述一次配料綜合物化性能的要求。

（二）精算成分、優(yōu)化配比(配比表范例見圖1、圖2）

1、保證燒結(jié)礦中的二元堿度和四元堿度的比值在1～1.2范圍內(nèi)。

2、在計算配比前先用全量公式驗算所有配入物料化驗成分，分析、校準后帶入配比。

表1  物料化學成份分析表

圖1 燒結(jié)一次配料配比表  

圖2 燒結(jié)二次配料優(yōu)化配比表

（三）提高堿度（配比表范例見圖6-3、6-4）

1、如果燒結(jié)礦產(chǎn)量短時不能滿足高爐需求，則需要增加燒結(jié)礦堿度，降低入爐燒結(jié)礦比例。

2、必須保證燒結(jié)礦質(zhì)量、升高堿度的同時逐步提高燒結(jié)礦產(chǎn)量。

3、操作原則：降硅、降鋁、降鎂、不增鈣、保證燒結(jié)礦品位只升不降。

圖3 超高堿度燒結(jié)礦一次配料配比

圖4 超高堿度燒結(jié)礦二次配料配比

（四）強化燒結(jié)操作  

1、燒結(jié)生產(chǎn)具體操作：

（1）保證低水低碳操作，尤其對結(jié)晶水含量高的混合料一定要保證水份下線。

（2）燒結(jié)料層沒有特殊情況保證布滿，上層根據(jù)物料情況適當壓料。

（3）保證垂直燒結(jié)速度在20mm～25mm/min之間，按料層厚度和垂直燒結(jié)速度核算燒結(jié)機速度是否合適，這也是混合料好不好燒的主要數(shù)據(jù)依據(jù)。隨著混勻礦粒度和堿度的增加，逐漸降低白灰配比（白灰配比爭取控制在4%以下），同時相應少量調(diào)高燃料3mm～5mm粒度組成比例。

（4）把降低燒結(jié)自返礦量當成生產(chǎn)重點，少用返礦、多用混合料是增產(chǎn)的關(guān)鍵。

（5）加強各重點崗位的定時和異常情況巡檢，避免操作失誤和生產(chǎn)事故。

（6）關(guān)注物料成分變化，尤其關(guān)注能導致混合料中氧化鈣、二氧化硅和氧化亞鐵大幅度變化的物料。

（7）關(guān)注每個燒結(jié)礦成品化驗成分，用全量公式進行核算，如與預想成分不符或者全量波動較大,及時找出原因，調(diào)整到位。

（8）當班班長應隨時詢問成品燒結(jié)礦的質(zhì)量情況，勤到成品區(qū)域觀測實際燒結(jié)礦燒成狀況。

2、 設立增產(chǎn)獎：

（1）由技術(shù)口和生產(chǎn)口根據(jù)當前情況制定全面的達產(chǎn)、增產(chǎn)獎罰條例。

（2）對重點崗位操作和盯崗做出詳細規(guī)定，根據(jù)每班的生產(chǎn)情況對超產(chǎn)班組進行相應的增產(chǎn)獎勵。

（五）多方合作

 1、 供應口每新進廠原料時第一時間通知技術(shù)口進行全方位的物化性能和冶金性能的分析，技術(shù)口做好物料配入到一次配比前的預算產(chǎn)量和預測燒成工作。

 2、 每次混勻礦變堆前技術(shù)口提前與生產(chǎn)口告知變料詳情，給出燒結(jié)生產(chǎn)應相應調(diào)整的操作手法，同時給出綜合燒成量、配碳量、二次配料熔劑配加量、混合料水分值、垂直燒結(jié)速度、燒結(jié)機速、反礦量控制范圍等工藝系數(shù)預測量值。

3、 加強上下游工序之間的聯(lián)系。上游工序出現(xiàn)異常情況及時通知下游工序，并通知技術(shù)口和相應生產(chǎn)口進行快速調(diào)整，不能因等料耽誤生產(chǎn)。

七、結(jié)論

本文適合國內(nèi)絕大多數(shù)大型帶式或步進式燒結(jié)機的工藝提產(chǎn)。尤其對高堿度燒結(jié)礦的提產(chǎn)有著針對性的指導意義。衷心祝愿各企業(yè)燒結(jié)工藝技術(shù)更加完善，也祝愿我國的鋼鐵冶煉事業(yè)蓬勃發(fā)展。

八、注釋

[1] 加工成本：燒結(jié)過程中的加工成本包括：人工工資、設備磨損費用、水電蒸汽煤氣等能源消耗費用。

[2] 一次配料最佳粒度組成：此數(shù)據(jù)由上百次的實踐檢驗摸索得出。

[3] 混勻礦綜合的水份：水份小于5%則過干，運輸過程中易產(chǎn)生揚塵，水份大于6.5%則料過濕容易粘連在皮帶上。另外混勻礦水份太大、太小或者波動過大會造成燒結(jié)生產(chǎn)時混合料加水困難。

[4] 混勻礦的結(jié)晶水：鐵料中的結(jié)晶水在燒結(jié)過程中200～900℃分解析出，使燒結(jié)鐵料變細，降低料層的透氣性，惡化燒結(jié)過程，因此結(jié)晶水應越低越好。但只要使用粗礦粉燒結(jié)就不能避免帶入結(jié)晶水。

[5] 混勻礦的二元堿度：混勻礦二元堿度的控制要求是：①保證燒結(jié)礦相組成合理②保證二次配料生石灰配入比例合適③保證碳酸鹽物質(zhì)配入量達到結(jié)礦要求。

[6] 全量公式：全量公式能對任何燒結(jié)物料進行演算和成分分析。

以下給出幾個有代表性的全量公式：

①國內(nèi)鐵精粉全量公式%：全鐵/0.7-0.11*氧化亞鐵+二氧化硅+三氧化二鋁+1（燒結(jié)過程中三氧化二鐵轉(zhuǎn)化成氧化亞鐵失重）+0.5～1（雜質(zhì)）=100

②石灰石全量公式%：氧化鈣+氧化鎂+二氧化硅+三氧化二鋁+燒損+1～3（雜質(zhì)）=100

③焦粉全量公式%：（燒損+1揮發(fā)分）+二氧化硅+三氧化二鋁+三氧化二鐵+五氧化二磷+1（雜質(zhì)）=100。

④燒結(jié)礦全量公式：全鐵/0.-0.11*氧化亞鐵+二氧化硅+氧化鈣+氧化鎂+三氧化二鋁+1（雜質(zhì)）+0.5～1（燒損）=100

[7] 硅定一切原則：確定和分析燒結(jié)礦成分時，以燒結(jié)礦中二氧化硅的成分為中心，由于二元堿度的確定直接決定了氧化鈣的成分；燒結(jié)礦中的三氧化二鋁的成分不能超過二氧化硅成分的一半；氧化鎂成分一般為三氧化二鋁成分的1.2～1.5倍，二元堿度和四元堿度相匹配，比值一般為1～1.2倍。在四大元素都基本確定情況下，燒結(jié)礦全鐵含量基本固定。這種以二氧化硅為中心的配料原則叫做：硅定一切原則。燒結(jié)礦成分組成和分析遵守以上原則。

[8] 同化性能：指燒結(jié)鐵料和熔劑間固相反應產(chǎn)生新化合物的能力。

[9]____部分內(nèi)容：燒結(jié)的各種操作標準和工藝原則。