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1 前言

從全球范圍內(nèi)鐵礦資源來看，細(xì)鐵精礦和超細(xì)鐵精礦消耗的比例呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢，而富塊礦和粉礦的所占比例逐漸減少。迄今為止，現(xiàn)有燒結(jié)廠的設(shè)計并非用于有效地處理大量精細(xì)鐵礦。以前粒度較細(xì)鐵精礦原料通常不適用于燒結(jié)工藝，因為大量配加細(xì)精礦易導(dǎo)致燒結(jié)生產(chǎn)惡化，產(chǎn)量下降、質(zhì)量變差、環(huán)境惡化等不利影響。同時，各種非傳統(tǒng)的含鐵原料，如低品位、難處理以及復(fù)雜共生礦、鋼鐵廠內(nèi)的各種含鐵廢料、塵泥、化工廠或有色冶煉廠產(chǎn)生的含鐵渣塵的利用采用現(xiàn)行的燒結(jié)或球團法無法有效得到利用。如今，采用森泰科傾斜式強力混合與造粒新技術(shù)改進了極細(xì)鐵礦精礦的均勻性，在燒結(jié)中應(yīng)用大量細(xì)粒級鐵精礦成為可能。在巴西的Usiminas和中國臺灣的DragonSteel采用了森泰科傾斜式強力混合與造粒設(shè)備，也是第一次采用雙層布料系統(tǒng)。這兩家工廠采用了大量的創(chuàng)新的技術(shù)和設(shè)備來保證生產(chǎn)可靠性、高作業(yè)率及優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量。

2 森泰科傾斜式強力混合機的應(yīng)用

2.1傳統(tǒng)燒結(jié)混合機

傳統(tǒng)的燒結(jié)原料細(xì)粉和粗顆粒料都是通過滾筒混合機來進行混合和造粒的。但是，由于燒結(jié)細(xì)粉的水親和力比較差，在傳統(tǒng)燒結(jié)工藝中很難使得水分均勻的分散，而水的均勻分散對于造粒效果非常關(guān)鍵。因此，細(xì)粉燒結(jié)由于其阻礙了透氣性而影響了燒結(jié)機的生產(chǎn)效率。

近20年來，許多燒結(jié)廠不斷對傳統(tǒng)的燒結(jié)料制備技術(shù)進行革新。日本住友、新日鐵等公司最早開始采用立式強力混合機用于燒結(jié)料混合。通過研究和在住友和歌山第三燒結(jié)廠的實踐，由于使用了強力混合機替代滾筒混合機，使燒結(jié)原料透氣性增加，造粒效果增強并且燒結(jié)速度提高了10%～12%。由此，生產(chǎn)能力也提高了8%～10%， 同時降低焦粉的添加比例0.5%。

2.2森泰科傾斜式強力混合機與傳統(tǒng)滾筒混合機綜合比較

用森泰科傾斜式強力混合機替代傳統(tǒng)滾筒混合機的綜合效果對比見表1所示。

表1 傳統(tǒng)滾筒混合機 VS森泰科傾斜式強力混合機

通過以上的綜合分析，在燒結(jié)礦的生產(chǎn)中應(yīng)用森泰科傾斜式強力混合機，可以在減少占地面積約70%，提高工藝水平（提高燒結(jié)礦強度和燒結(jié)礦產(chǎn)量），節(jié)能減排（降低焦粉消耗0.5%），降低生產(chǎn)成本, 提高燒結(jié)廠利潤方面帶來多重優(yōu)勢。

3 森泰科傾斜式強力混合新工藝應(yīng)用

燒結(jié)森泰科傾斜式強力混合和造粒工藝在燒結(jié)中的應(yīng)用有三種方式：

（1）森泰科傾斜式強力混合機改良方式：三段混合工藝（強化造粒+圓筒混合機）；

（2）森泰科傾斜式強力混合機改造方式：開發(fā)燒結(jié)強化造粒新工藝；

（3）森泰科傾斜式強力混合機創(chuàng)新方式：森泰科傾斜式強力混合+強化造粒新工藝兩段混合工藝。

現(xiàn)對三種混合和造粒方式敘述如下：

3.1三段混合方式（強化造粒+圓筒混合機）

國內(nèi)在新建和在建的燒結(jié)機采用三段混合工藝。一次混合采用森泰科傾斜式強力混合，二、三段混合仍采用圓筒混合機或造粒機。

3.1.1寶鋼4號燒結(jié)機混合和造粒工藝

寶鋼4號燒結(jié)機（600m2）為了強化混勻和強化造粒，改善混合料的透氣性，滿足超高料層燒結(jié)的需要， 采用三段混合工藝。一次混合采用森泰科傾斜式強力混合機，使混合料能夠得到充分潤濕和混合；二、三段混合仍采用傳統(tǒng)圓筒混合機，以強化造粒，保證混合料具有合適的粒度組成和透氣性，二、三段混合時間約為9min。

3.1.2國內(nèi)某廠在建燒結(jié)機混合和造粒工藝

國內(nèi)某廠在建特大型燒結(jié)機中為了改善混合料的透氣性，加強混合料的造球，滿足超高料層燒結(jié)的需要,設(shè)計采用三段混合,一次混合為森泰科傾斜式強力混合機。二、三段混合均為圓筒造粒機。一混的目的是加水并使混合料混勻，二、三混的目的是造粒并調(diào)整混合料水份。森泰科傾斜式強力混合機混合時間～1min，二、三次混合時間共為～7.4min。

3.2燒結(jié)改造中采用強化造粒新技術(shù)

浦項燒結(jié)廠開發(fā)強化造粒新工藝，米塔爾比利時根特廠在燒結(jié)改造中采用強化造粒新工藝。

3.2.1韓國浦項開發(fā)的強化造粒工藝

由于細(xì)礦粉的造粒性較差，單獨由其制成的造粒料影響燒結(jié)透氣性，為此通常將細(xì)礦粉按一定比例配入到粗礦粉中參加配料。為了提高細(xì)礦粉配比，韓國浦項開發(fā)出了強化造粒新工藝，以保證燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量滿足高爐的需求。采用森泰科傾斜式強力混合機和造粒機作為強化造粒的手段，通過控制混合料的水分來改善造粒效果。造粒之前，首先要對含有大量細(xì)粉的配合礦進行篩分，將篩上粗粉運至一次混合機并加水混合，篩下細(xì)粉運至森泰科傾斜式強力混合機并加水混合；再將經(jīng)森泰科傾斜式強力混合機混合后的細(xì)粉運至造粒機并加水單獨造粒；最后將造粒后的細(xì)粉與粗粉一同加入到二次混合機，與無煙煤、焦粉和熔劑進行混合。浦項強化造粒需增加一臺森泰科傾斜式強力混合設(shè)備。

根據(jù)浦項推算，從新增設(shè)備投入方面考慮，如果低價細(xì)礦粉配比能夠穩(wěn)定在30%以上，從長遠(yuǎn)來看是比較劃算的，降低的原料成本抵消新增設(shè)備投入，故浦項的強化造粒新技術(shù)在工藝上和經(jīng)濟上都是可行的。我國鐵精礦配比較高的企業(yè)在燒結(jié)機改造時可增添一臺森泰科傾斜式強力混合機，具備采用該新工藝的條件。

3.2.2米塔爾比利時根特?zé)Y(jié)廠改造項目

米塔爾比利時根特?zé)Y(jié)廠于2011年訂購R33混合機用于燒結(jié)廠改造，混合機于2013年1月正式投入運行，至今運轉(zhuǎn)良好。

該廠1臺220m2燒結(jié)機原有一臺用于混合和造粒的滾筒混合機/造粒機。改造方案為在此設(shè)備前面增加森泰科傾斜式強力混合機用于混合和預(yù)造粒。 R33混合機的設(shè)計處理量為800t/h, 目前的實際處理量為1100t/h，混合料中燒結(jié)返礦占22%～-27%。

根據(jù)森泰科傾斜式強力混合機的要求，不超過50mm的原料適合進入混合機，在強混機上方增加了篩分機，篩分出來的大料通過溜管直接到達下層皮帶機；同時頂部料倉設(shè)計旁路不通過混合機直接進入下層皮帶機，保證生產(chǎn)線的正常運轉(zhuǎn)。按照計劃，到2013年5月底，燒結(jié)配料中將增加鐵精粉的比例。通常隨著鐵精粉比例的增加，處理能力會有所下降，但是混合機中的預(yù)造粒效果會更加明顯。

3.3燒結(jié)森泰科傾斜式強力混合和強化造粒創(chuàng)新技術(shù)

西門子奧鋼聯(lián)所提供的森泰科傾斜式強力混合系統(tǒng)和造粒系統(tǒng)已經(jīng)在中國臺灣中龍一期燒結(jié)廠和巴西Usiminas集團燒結(jié)廠和成功運行。

3.2.1印度塔塔集團森泰科傾斜式強力混合機用于二次混合

2014年，印度塔塔集團新上496m2燒結(jié)機，占地面積約320m×120m,設(shè)計布置緊湊。一次混合選用森泰科傾斜式強力混合機，布置在地面，其前部設(shè)置兩個生石灰倉，根據(jù)工藝要求將未消化的生石灰定量添加入混合機內(nèi)。二次混合機選用的也是立式森泰科傾斜式強力混合機，布置在燒結(jié)主廠房混合料小礦槽上方的平臺上。盡管森泰科傾斜式強力混合機設(shè)備造價比傳統(tǒng)的圓筒混合機高，但由于森泰科傾斜式強力混合機混合效果好，燒結(jié)礦強度高、質(zhì)量好，得到了國外業(yè)主的青睞，市場逐漸增加。

3.3.2中國臺灣DragonSteel廠新建燒結(jié)機

中國臺灣龍鋼一期的鋼鐵廠坐落在臺中港口，于2012年建設(shè)完畢。龍鋼隸屬于中國臺灣最大的鋼鐵企業(yè)-中國臺灣中鋼。這家工廠每年能生產(chǎn)520萬噸的高質(zhì)量鋼板，設(shè)計和供貨范圍為一臺新的燒結(jié)機，一座容積為3200m3高爐和兩條鋼板連鑄生產(chǎn)線。

該燒結(jié)機有效燒結(jié)面積為248m2，每天額定產(chǎn)能超過7440噸，或者年產(chǎn)燒結(jié)礦240萬噸。森泰科傾斜式強力混合和造粒系統(tǒng)包括一臺森泰科傾斜式強力混合機和一臺滾筒造粒機，這套系統(tǒng)處理了100%的燒結(jié)原料，包括了鋼廠回收的廢料。由于這套系統(tǒng)處理過的燒結(jié)料具備較高的均勻度，所以在龍鋼也不需要對原料進行預(yù)混合，這就大大降低原料儲存空間和作業(yè)面積。

龍鋼建設(shè)產(chǎn)能更大的第2號燒結(jié)廠于2013年8月建成投產(chǎn)。二期燒結(jié)廠的燒結(jié)帶面積為387m2，每年的產(chǎn)能高達380萬噸。1號燒結(jié)廠中采用的先進設(shè)備和技術(shù)都將在2號燒結(jié)廠中得到使用。

3.3.3巴西Usiminas燒結(jié)廠項目

Usiminas集團是巴西最大的型鋼制造商，Usiminas礦山將生產(chǎn)大量的超細(xì)鐵礦粉，通常這種礦粉在進入高爐之前需要先制成球團礦。為了實現(xiàn)高達25%超細(xì)精粉（粒度小于0.1毫米）用于現(xiàn)有燒結(jié)廠，就需要對燒結(jié)原料進行特別處理?；谶@個原因，Usiminas決定安裝兩套森泰科傾斜式強力混合和造粒系統(tǒng)。這兩套系統(tǒng)用來處理1～3號燒結(jié)廠的燒結(jié)原料。1～3號燒結(jié)廠總產(chǎn)能接近每年700萬噸。

Usiminas為其燒結(jié)廠安裝兩套森泰科傾斜式強力混合和造粒系統(tǒng)，并按計劃兩套系統(tǒng)在2011年底啟動。機械部分包括兩臺森泰科傾斜式強力混合機，配有除潮裝置，皮帶輸送機和氣動輸送系統(tǒng)，二次除塵裝置。 現(xiàn)有滾筒造粒機會得到改良以實現(xiàn)對燒結(jié)料造粒的優(yōu)化。

4森泰科傾斜式強力混合和強化造粒使用效果

奧圖泰Outotec公司近年來總包了在巴西、印度等地大型燒結(jié)項目，例如巴西CSA，印度TATA、Jindal、NMDC、SAIL等。其中巴西CSA和TATA已投產(chǎn)，其余還在建設(shè)之中。除西門子奧鋼聯(lián)和奧圖泰外，新日鐵、安賽洛米塔爾等大型鋼廠也應(yīng)用了森泰科傾斜式強力混合機用于燒結(jié)料的混合。在這些項目中一項新的改進就是在森泰科傾斜式強力混合機中混合并造粒，即由高性能的混合機代替滾筒混料機和造粒機。粗礦粉同細(xì)礦粉以及熔劑、鋼廠除塵灰、焦粉和返料根據(jù)一定的比例加入到連續(xù)式運轉(zhuǎn)的森泰科傾斜式強力混合機中。停留時間大約在一分鐘，并且加入80%～90%的配方水。物料可以從布置在地面的第一臺混合機中輸送到位置很近的第二臺混合機中。森泰科傾斜式強力混合機的混合工具設(shè)計為變頻控制，每一個混合機工具的速度都可以單獨調(diào)整。森泰科傾斜式強力混合機具有如下優(yōu)勢：

（1）占地少；

（2）較好的混合及 造粒效果；

（3）造粒機位于燒結(jié)進料倉的上方；

（4）造粒后單一輸送點；

（5）同生產(chǎn)能力下，比傳統(tǒng)圓筒混合機相比，投資略低。

5 燒結(jié)森泰科傾斜式強力混合和強化造粒創(chuàng)新技術(shù)

采用森泰科傾斜式強力混合和強化造粒創(chuàng)新技術(shù)使得大量細(xì)鐵精粉和含鐵塵泥等用于燒結(jié)工藝成為可能，而且生產(chǎn)不會受到太大影響。這種工藝能獲得均勻的燒結(jié)原料，這也是保證較高燒結(jié)質(zhì)量和工藝穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

特別適用于新建燒結(jié)機、老舊燒結(jié)機的改造項目以及鋼廠粉塵、污泥的回收利用，降低能耗，滿足各種特殊工藝的要求。尤其適用于細(xì)鐵精礦配比較高和處理含鐵廢料的企業(yè)。

新建燒結(jié)機推薦采用森泰科傾斜式強力混合和強化造粒創(chuàng)新技術(shù)，冶金工業(yè)規(guī)劃研究院同相關(guān)企業(yè)合作制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《強逆流混合機》（計劃號：2017-0442Y-YB），并建議修訂燒結(jié)設(shè)計規(guī)范；老舊燒結(jié)機的改造、細(xì)鐵精礦配比較高和含鐵廢料資源綜合利用的企業(yè)也適宜采用森泰科傾斜式強力混合強化造粒創(chuàng)新技術(shù)。