国内外烧结技术发展现状资料

1-3园筒混合机的强化制粒
强化制粒技术不仅是小球烧结的关键技术，也是烧结生产
实现低C原料层的基础技术，它除了与上2节提到的原料粒度和
粘结剂有关外，更主要地由以下4个方面的内容：
1－3－1：园筒混合机及其工艺参数：
（1）园筒混合机的长度，直径和转速：
通过北京科技大学大量的研究得出，混合料在园筒内的最
细精矿粉烧结遇到的一个普遍技术问题，是混合料透气性的 问题。过去低料层(＜350mm)烧结自焙性烧结矿时，这个问 题还不大突出，进入八十年代以来，要烧高碱度烧结矿提高 料层、改善烧结矿质量时，这个问题就很突出，降低FeO， 提高强度就要加原料层，原料层烧结的一个首要问题就是如 何改善混合料透气性的问题，也是球团烧结、小球烧结的一 项关键技术问题。这个问题既是实际问题，又是一项重大理 论问题。与强化制粒相关联的是一系列技术问题，诸如原燃 料的粒度和粒度组成问题，改善制粒的粘结剂问题，园简混 合机的内衬材料和工艺参数问题，混合料水份的配加及方式 问题等等。
1-1：原燃料的粒度及粒度组成问题：［1］［2］
日本新日铁公司自七十年代末就开始研究原料粒度对混 合料制粒的影响，并且提出了“人造料粒”的概念，“料 粒”就是较细颗粒粘附到较粗(粒核)颗粒上，八十年代末 法国学士利特斯特提出一个与水分有关的中间颗粒粒度范 围，这个粒度范围一般为0.25～1.0mm，这种粒级从以 下两个方面影响混合料的透气性：
(1)作为粒核，这种粒级会减小料粒的平均粒度，因而 降低混合料的透气性。
(2)作为粘附细粉，这种粒级的粘附性差，很容易从干燥 中的料粒表面上脱落下来。
利特斯特的研究还发现，粒核结构(表石形状，气孔率 等)水分和细粉含量是影响在粒核上粘附细粉程度的三因 素。形状不规则的返矿，焦粉和针铁矿颗粒能成为良好的 粒核；表面平整，形状规则的石灰石，致密的赤铁矿颗粒 不能成为良好的粒核。
国内外烧结技术发展现状
许满兴
北京科技大学 2005.6.
近十多年来，铁矿粉烧结技术有了不断重大发展，诸如低温 烧结技术、球团烧结技术、小球烧结技术、高铁分低硅烧结 技术，特别是在混合料制粒、布料、烧结矿质量控制、节能 与环保等方面技术进步尤为显著，下面将国内外烧结技术的 发展作一具体评介：
1.混合料强化制粒技术：
n=640.92
0.2.NFγ0.6
上三式中：D为直径（m） L为园简混合机长度（m）
n为转速（转/min） γ为混合料堆密度（t/m3）
Pmax为生产率（t/min）, α为混合机倾角（°） θ为原料安息角（ ° ）
当： D＝0.58M时
n=18.1～16.0（r/min）
D＝1.0M时
n=13.8～12.2（r/min）
（1）粒度细，保证在制粒过程中充分消化。
（2）反应性高，这取决于石灰的焙烧，法国索粒克公司福斯 厂要求残余CO2应＜2%。 日本黑泽等人研究发现，生石灰的反应性越好，烧结利 用系数越高，NKK公司研究通过增大生石灰的比表石积来提 高生石灰的反应性和提高其反应温度，80年代初，该公司的 2个烧结厂均采用热水配加系统改善生石灰的消化。
我国“八五”期间，也开展了大量强化制粒的研究，对 制粒小球显微观察的结果发现，制粒小球为有核球和无核 球两类，其中有核球可分为三层，即中心核颗粒，粘附内 层和粘附外层，粘附内层都是很细的颗粒，粘附外层有细 颗粒，也有较粗的颗粒。无核球则是由细颗粒或较粗颗粒 组成的集合体。有核球和无核球如图示：经过大量的分析 研究提出了不同粒级颗粒成球性指数的概念：
佳充填率为：φ＝11%～14%，费劳德准数NFγ＝Dn2/g。 NFr=4.2×10－3～5.4×10－3制粒时间t≥4min日本和美国的 制粒时间一般均延长到4.5～5分钟，日本名古屋1－3＃机的 混合时间达到7.25分钟，釜石1＃机混合时间达到9分钟。 ［5］
D＝.4·T
GIX=1-MX/Wx。
式中：MX为混合制粒后X粒级的百分数(%)
WX为混合前原料中X粒级的百分数(%)。
研究有得出＜0.25mm颗粒的成球性指数达到98%，基
本上全部成球，0.25～0.50mm颗粒80%进入1mm以上
的球中参加制粒，0.5～1.0mm颗粒的成球性指数达到
60%以上，大部分可以成球。成球性指数最低的是1.0～
3.0mm的颗粒，但由于其颗粒较粗，对混合料的透气性
影
响
并
不
大
，
而0.25～1.0mm单颗粒的存在，影响混合料的透气性严重,将 这部分粒级称为中间颗粒，中间颗粒所佔的比例是影响制粒 效果的主要参数。
1-2.改善制粒的粘结剂问题：
为了强化细精矿粉的制粒，配加生石灰或膨润土这类粘结 剂是必要的，从传统的观念认为，添加生石灰的目的是，有 利于制粒，加快烧结速度加大料层原度，德国蒂森钢铁公司 施韦尔根烧结厂自1967年起便开始使用生石灰，英国钢铁公 司沃金顿烧结厂70年代初期便使用了生石灰，日本钢铁公司 水岛添加生石灰来提高料层透气性，实现700mm的原料层 操作，加生石灰后制出的料粒平均粒度由2mm增大到3mm， 在蒂森钢铁公司凡汞苏姆烧结厂，生石灰添加量为17kg/t矿， 烧结的利用系数提高45%，添加生石灰不仅能改善制粒状况， 同时能提高料粒强度。在加拿大添加2%～5%生石灰，可以 在烧结料中配入高达40%的镜铁精矿粉。为了取得添加生石 灰的最佳效果，对生石灰的质量要求：
我国武钢和安钢分别在84年和86年进行配加生石灰的试 验和粒继投入工业生产，武钢烧结生产1988年初，配加3－ 5%的粒度为0－3mm的活性石灰，产量提高了17%，安钢 1986年实施配入生石灰（8%）后，烧结利用系数提高了 16.53%，能耗降低了25.30kg标准/t矿，综合合格率提高了 2.84%［3］［4］，生石灰的活性度是指生石灰消化的反应 速度，活性石灰是指活性度＞300ml的生石灰。我国马钢、 首钢和本钢等企业也相应在80年代中期烧结生产配用活性石 灰。
D＝4.0M时
n=6.9～6.1（r/min）
长度前几年从6米加长至9米，近几年一般都加长至12～15 米，有的考虑到制粒和分加燃料和焙剂的需要还增设了三混 （6米长），研究的结果提出以制粒为主要目的二次混合机 混合料的最佳运动状态应以滚动为主辅至以少量泄落运动， 我国多数企业的园简混合机制粒尚未进入这一最佳状态，而 是处于三相混合状态（滑动、滚动、泄落），应适当提高转 速和充填率，加长混合机长度来提高制粒效果。