摘要：提高料層厚度能夠充分利用燒結(jié)料層的自動(dòng)蓄熱作用，從而降低燒結(jié)工序的固體燃料消耗，因此厚料層燒結(jié)一直是燒結(jié)生產(chǎn)的主要發(fā)展方向之一。通過(guò)對(duì)燒結(jié)料層透氣性進(jìn)行理論分析，開展改善混勻料堆積效果、優(yōu)化燒結(jié)布料時(shí)混合料粒度分布的橫向偏析和縱向偏析等技術(shù)研究，對(duì)生產(chǎn)均質(zhì)燒結(jié)礦具有重大意義。 燒結(jié)工序?yàn)楦郀t煉鐵提供著70%以上的爐料，布料過(guò)程是燒結(jié)礦生產(chǎn)工藝流程中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，布料的好壞影響著燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量且與燒結(jié)料層透氣性的分布有著密切的聯(lián)系，而料層縱向方向上合理的粒徑分布對(duì)透氣性有著顯著的影響。以鑌鋼燒結(jié)265 m2燒結(jié)機(jī)為研究對(duì)象， 分析了不同條件下顆粒偏析效果的變化；通過(guò)燒結(jié)布料過(guò)程的研究，研究了梭式布料器參數(shù)與混合料條件對(duì)顆粒偏析的影響，進(jìn)一步研究了布料過(guò)程中顆粒偏析行為。

關(guān)鍵詞：厚料層；燒結(jié)；偏析布料；燒結(jié)礦質(zhì)量

0 引言

隨著冶金工業(yè)的大發(fā)展，燒結(jié)金屬料資源呈劣化趨勢(shì)，進(jìn)口富礦分粒徑越來(lái)越大。對(duì)燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量提出了更高的要求，厚料層燒結(jié)技術(shù)由于具有產(chǎn)量高、效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，已成為燒結(jié)生產(chǎn)的重要發(fā)展趨勢(shì)。然而，厚料層燒結(jié)過(guò)程中易出現(xiàn)透氣性下降、垂直燃燒速度慢等問(wèn)題，且燒結(jié)礦的橫向偏析現(xiàn)象顯著，影響燒結(jié)礦的質(zhì)量。燒結(jié)混合料中，粗粒級(jí)的混合料含碳量低，細(xì)粒級(jí)的混合料含碳量高。提高料層厚度能夠充分利用燒結(jié)料層的自動(dòng)蓄熱作用，從而降低燒結(jié)工序的固體燃料消耗，因此厚料層燒結(jié)一直是燒結(jié)生產(chǎn)的主要發(fā)展方向之一。本文綜述了厚料層燒結(jié)技術(shù)及其橫向偏析布料的研究進(jìn)展，分析了偏析布料技術(shù)的原理與特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例，探討了如何通過(guò)優(yōu)化布料方式實(shí)現(xiàn)厚料層燒結(jié)的均質(zhì)化，以提高燒結(jié)礦的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。厚料層燒結(jié)技術(shù)通過(guò)增加燒結(jié)料層厚度，利用料層內(nèi)部的自動(dòng)蓄熱作用，有效降低了燃料消耗，提高了燒結(jié)礦的冶金性能。然而，隨著料層厚度的增加，料層的透氣性降低，垂直燃燒速度減緩，導(dǎo)致燒結(jié)礦的橫向偏析現(xiàn)象加劇。因此，研究厚料層燒結(jié)過(guò)程中的橫向偏析布料技術(shù)，對(duì)于提高燒結(jié)礦的均質(zhì)性和質(zhì)量具有重要意義。

1 實(shí)驗(yàn)材料及方法

偏析布料技術(shù)是一種通過(guò)調(diào)整燒結(jié)混合料在臺(tái)車上的分布，使不同粒徑、不同性質(zhì)的物料在垂直和橫向方向上合理分布的技術(shù)。通過(guò)布料技術(shù)，盡可能實(shí)現(xiàn)料層橫向的均勻分布，減少物料的偏析。在厚料層燒結(jié)中，橫向偏析布料技術(shù)尤為關(guān)鍵，它通過(guò)調(diào)整布料方式和設(shè)備結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)料層在橫向方向上的均勻分布，減少燒結(jié)礦的成分偏差。鑌鋼265燒結(jié)機(jī)通過(guò)調(diào)整梭式布料小車的行車限位控制落料點(diǎn)初步實(shí)現(xiàn)了偏析布料的效果。

燒結(jié)生產(chǎn)工作人員對(duì)二燒梭布的運(yùn)行頻率及兩端停留時(shí)間進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，二燒的橫向布料效果得到一定改善。但是由于梭布小車在混合料倉(cāng)兩側(cè)的距離未進(jìn)行匹配性的調(diào)整，仍存在一定的橫向偏析。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，布料小車在混合料倉(cāng)東側(cè)與倉(cāng)壁的距離為0.7 m，西側(cè)與倉(cāng)壁的距離為0.7 m，由于混合料作拋物線運(yùn)動(dòng)，物料在正常倉(cāng)位時(shí)的實(shí)際落料點(diǎn)的距離為～1.2 m（東側(cè)）與～0.2m（西側(cè)），如圖1所示，這導(dǎo)致東側(cè)粗顆?；旌狭掀?，西側(cè)靠近欄板處的粗顆多的問(wèn)題（如表1所示），機(jī)尾紅火層不均（如圖2所示）。

經(jīng)過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)的工作人員協(xié)調(diào)，6月14日下午由設(shè)備人員將東側(cè)的限位器向東側(cè)向東移動(dòng)0.7 m，布料小車的物料沿倉(cāng)壁處呈拋物線落下，使得正常倉(cāng)位時(shí)落料點(diǎn)與倉(cāng)壁的距離為～0.5 m，西側(cè)限位器向西移動(dòng)0.2 m，使落料點(diǎn)與倉(cāng)壁的距離也為～0.5 m（落料的前沿恰好達(dá)到倉(cāng)壁）。

6月15日對(duì)改造后的混合料進(jìn)行取樣結(jié)果如表2所示；西側(cè)靠近邊壁處的粗顆粒比例少，往中間方向粗顆粒比例增加，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，6月14日晚改造時(shí)西側(cè)的限位器向西移動(dòng)了0.3 m，導(dǎo)致西側(cè)倉(cāng)壁粘料，西側(cè)料面形成斜面，混合料粗顆粒向中間偏析。經(jīng)過(guò)再次聯(lián)系設(shè)備人員，于6月15日晚將二燒的梭布小車的限位器改成活動(dòng)式限位器，并向東移動(dòng)0.2 m，改造后取樣的粒度分布如表3所示。

布料小車調(diào)整后，粒度篩分結(jié)果表明，混合料在橫向的偏析消失，東側(cè)的粗顆粒比例略低，這主要由混合料倉(cāng)柵格東側(cè)堆料導(dǎo)致，待二燒將柵格更換后該位置的偏析將消失。值得注意的是，以上結(jié)果是在柵格上西側(cè)的料被清理后取樣所得，如混合料持續(xù)堆料的條件下，仍將存在橫向偏析。關(guān)于燒結(jié)生產(chǎn)穩(wěn)定性的問(wèn)題，后續(xù)將繼續(xù)跟蹤相關(guān)指標(biāo)變化規(guī)律。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

四燒結(jié)與二燒有較大的不同，西側(cè)的小車的位置與倉(cāng)壁的距離為1.2 m，此時(shí)物料正好與倉(cāng)壁接觸，這說(shuō)明小車上的物料能夠被拋出1.2 m的距離。東側(cè)小車與倉(cāng)壁的距離也為1.2 m，這說(shuō)明在混合料倉(cāng)內(nèi)實(shí)際落料點(diǎn)與倉(cāng)壁的距離為～2.4 m，混合料倉(cāng)內(nèi)東側(cè)將形成斜面，導(dǎo)致混合料的橫向偏析較二燒更嚴(yán)重。經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，四燒物料的平拋距離較二燒遠(yuǎn)0.7 m，這是因?yàn)樗臒剂闲≤嚨母叨容^二燒高約0.7 m，導(dǎo)致落料時(shí)間延長(zhǎng)，水平距離增加；同時(shí)四燒布料小車的皮帶為水平方向卸料，而二燒布料皮帶的頭輥較其他輥位置稍低，使得物料呈斜拋運(yùn)動(dòng)，水平方向的分速度被降低，水平距離縮短。針對(duì)以上分析，建議對(duì)四燒梭布的情況進(jìn)行以下改造：

（1）加裝反射板進(jìn)行擋料；

（2）根據(jù)物料的平拋距離對(duì)布料小車的限位器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

目前四燒梭布的變頻器正在采購(gòu)，兩側(cè)的停留時(shí)間無(wú)法調(diào)節(jié)，在變頻器到位后結(jié)合以上措施，即可實(shí)現(xiàn)橫向均勻布料，提高燒結(jié)礦的穩(wěn)定性。

表中可以看出4號(hào)梭布小車未做調(diào)整前，布料存在偏析問(wèn)題，且差距較明顯，通過(guò)調(diào)整限位，以及在落料點(diǎn)前面加擋板等措施后，料倉(cāng)料面幾乎平行。四號(hào)機(jī)梭布小車為工頻運(yùn)行，兩端無(wú)停頓時(shí)間，小車往返用時(shí)68秒。

調(diào)整后，橫向偏析情況明顯減小。

6號(hào)7號(hào)取樣點(diǎn)5 mm以上占比小原因分析：取樣點(diǎn)位置活頁(yè)門放的偏低，低于5號(hào).8號(hào)活頁(yè)門開度，導(dǎo)致5號(hào)，8號(hào)取樣5 mm以上占比大于6號(hào)7號(hào)。

厚料層燒結(jié)橫向偏析布料技術(shù)的研究與應(yīng)用，對(duì)于提高燒結(jié)礦的質(zhì)量和生產(chǎn)效率具有重要意義。未來(lái)，應(yīng)繼續(xù)深入研究不同布料方式下燒結(jié)礦的橫向偏析機(jī)理，優(yōu)化布料工藝和設(shè)備結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)更加精確和高效的勻質(zhì)布料。同時(shí)，加強(qiáng)與不同鋼鐵企業(yè)之間的交流與合作，共享先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，共同推動(dòng)厚料層燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。橫向偏析對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的具體影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面.

2.1 透氣性改善與燒結(jié)速度提升

透氣性改善：橫向偏析布料使得燒結(jié)料層的粒度組成在橫斷面上趨于一致，小粒級(jí)物料更多地分布在料層上層，大粒級(jí)物料則在下層，這種分布有利于改善料層的透氣性。因?yàn)樾×＜?jí)物料的比表面積大，孔隙率高，有利于氣體的流通。

燒結(jié)速度提升：透氣性的改善使得氣體在料層中的流通更加順暢，從而加快了燒結(jié)過(guò)程中的氣體交換和熱量傳遞，促進(jìn)了燒結(jié)反應(yīng)的進(jìn)行。因此，燒結(jié)速度得到顯著提升，燒結(jié)利用系數(shù)也隨之提高。

2.2 燒結(jié)礦成品率與強(qiáng)度的變化

成品率變化：橫向偏析布料對(duì)燒結(jié)礦的成品率影響復(fù)雜。一方面，透氣性改善和燒結(jié)速度提升有助于減少未燒透的物料，從而提高成品率；但另一方面，如果偏析程度過(guò)大，可能導(dǎo)致下層物料的燒結(jié)條件惡化，從而降低成品率。因此，成品率的變化取決于偏析程度的控制。

強(qiáng)度變化：燒結(jié)礦的強(qiáng)度與其微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分密切相關(guān)。橫向偏析布料后，不同層位的燒結(jié)礦在成分和結(jié)構(gòu)上可能存在差異。一般來(lái)說(shuō)，上層燒結(jié)礦由于液相量增加，強(qiáng)度可能得到提升；而下層燒結(jié)礦由于孔隙率增加，還原性好的鐵酸鈣含量提高，其強(qiáng)度也可能得到改善。但總體來(lái)說(shuō)，偏析布料對(duì)燒結(jié)礦成品率和強(qiáng)度的直接影響并不顯著，而是更多地體現(xiàn)在質(zhì)量的均衡化上。

2.3 實(shí)現(xiàn)燒結(jié)礦的均質(zhì)化生產(chǎn)

成分均衡：橫向偏析布料有助于減少燒結(jié)礦在成分上的偏差。通過(guò)合理控制布料方式和設(shè)備結(jié)構(gòu)，可以使不同層位的燒結(jié)礦在成分上更加接近，從而提高燒結(jié)礦的整體質(zhì)量。

結(jié)構(gòu)均衡：不同層位的燒結(jié)礦在微觀結(jié)構(gòu)上可能存在差異，如孔隙率、液相量等。橫向偏析布料可以通過(guò)調(diào)整布料方式和參數(shù)，使這些差異得到一定程度的緩解，從而使燒結(jié)礦的結(jié)構(gòu)更加均衡。

2.4 其他影響

降低固體燃耗：由于燒結(jié)速度提升和透氣性改善，燒結(jié)過(guò)程中的固體燃耗可能會(huì)降低。這是因?yàn)槿剂显诟痰臅r(shí)間內(nèi)得到更充分的燃燒和利用。

提高燒結(jié)礦還原度：透氣性改善和燒結(jié)過(guò)程的均勻性提高有助于燒結(jié)礦中還原性物質(zhì)的生成和保留，從而提高燒結(jié)礦的還原度。

3 結(jié)論

橫向偏析布料對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的影響是多方面的，包括透氣性改善、燒結(jié)速度提升、成品率和強(qiáng)度的變化以及質(zhì)量的均衡化等。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)具體情況合理控制偏析程度和布料方式以獲得最佳的燒結(jié)效果。

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