燒結(jié)杯實驗指導工業(yè)燒結(jié)生產(chǎn)，優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)，有著不可替代的作用。隨著燒結(jié)杯實驗工作的不斷的開展，燒結(jié)杯實驗經(jīng)常出現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)較好而工業(yè)生產(chǎn)不理想或?qū)嶒灁?shù)據(jù)一般但工業(yè)生產(chǎn)較好的悖論。這通常是燒結(jié)杯實驗中的參數(shù)不一致或參數(shù)一致但未根據(jù)配料結(jié)構(gòu)特性進一步優(yōu)化參數(shù)所致。結(jié)合實際生產(chǎn)配料結(jié)構(gòu)，尋找出當下配料結(jié)構(gòu)條件下最優(yōu)的燒結(jié)杯實驗參數(shù)，以此為基礎(chǔ)的燒結(jié)杯實驗配礦數(shù)據(jù)，將對工業(yè)生產(chǎn)有更好的指導意義。

根據(jù)當下工業(yè)生產(chǎn)配礦結(jié)構(gòu)基本條件，在固定料層高度（900mm）、點火參數(shù)（1150℃±50℃、點火時間2min，點火負壓5kPa、保溫制度900℃~1150℃，保溫時間1min）、抽風燒結(jié)負壓12kPa、返礦外配30%的條件下，研究混合料水分、焦粉配比、抽風負壓等三個關(guān)鍵參數(shù)最優(yōu)方案，再進行燒結(jié)杯對比實驗，實驗數(shù)據(jù)指導工業(yè)生產(chǎn)更有可取性。

結(jié)合當前工業(yè)生產(chǎn)要求，固定燒結(jié)礦堿度1.9，二氧化硅含量4.98。

固定實驗條件：焦粉外配5.3%，返礦外配30%，生石灰消化5min，制粒5min，料高900mm，點火溫度1150℃，點火時間2min，點火負壓5kPa，燒結(jié)負壓12kPa，保溫制度：900℃~1150℃，保溫時間1min。研究了混合料水分對混合料粒度及燒結(jié)指標的影響。

基準燒結(jié)配礦條件根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的配料條件，如表2-1及表2-2所示，燒結(jié)礦預想成分如表2-3所示：

由表2-4和2-5可知，提高混合料的水分其大粒級部分增多，平均粒度由3.45mm增加到4.87mm，透氣性指數(shù)也隨之增大.

由表2-6可知，隨著混合料水分的提高，制粒效果改善，成品率、利用系數(shù)和燒結(jié)速度先隨之提高再降低，轉(zhuǎn)鼓強度隨著水分的提高，提高到61.51%，成品率、燒結(jié)速度、利用系數(shù)在水分7.0%時達到最高水平，分別為75.41%、24.88mm/min和1.879 t·m2·h-1，固體燃耗在水分7.0%時處于最低水平，為57.41 kg/t，且水分7.0%時返礦正好平衡。因此混合料適宜水分為7.0%左右。

固定實驗條件：燒結(jié)礦堿度1.9，二氧化硅含量4.98%，混合料水分7.0%左右，返礦外配30%，生石灰消化5min，制粒5min，料高900mm，點火溫度1150℃，點火時間2min，點火負壓5kPa，燒結(jié)負壓12 kPa，保溫制度：900℃~1150℃，保溫時間1min。研究焦粉用量對燒結(jié)指標的影響，混合料性質(zhì)及實驗結(jié)果如表所示。

由表2-7及表2-8可知，隨著焦粉的配比從4.7%提高到5.6%，其透氣性指數(shù)均在0.14~0.15之間，粒度變化也較小，其中焦粉配比在5.3%時，平均粒度為4.71mm，當焦粉配比為4.7%時，平均粒度為4.23mm，可見提高焦粉配比對混合料的性質(zhì)并無太大的改變。

由表2-9可知，隨著焦粉配比的提高，燒結(jié)速度先出現(xiàn)提高再下降，原因是傳熱前沿與燃燒前沿的匹配性，當傳熱前沿與燃燒前沿匹配時，燃燒帶的區(qū)間窄，燒結(jié)速度較快。成品率和轉(zhuǎn)鼓強度隨著焦粉配比的提高而提高，在焦粉配比5.6%時，成品率和轉(zhuǎn)鼓強度分別為75.56%和61.37%，因為燃料的配比高，燒結(jié)的熱量充足，生成的液相更多，所以燒結(jié)礦的強度也更高，但是燒結(jié)利用系數(shù)卻是先提高再下降，在焦粉配比為5.3%時為1.879 t·m2·h-1 ，固體燃耗隨著焦粉的配比提高而提高，當焦粉配比由5.3%提高到5.6%時，由于成品率提高較低，所以其固體燃耗增加較多，由57.41kg/t提高到62.13kg/t。綜合而言，基準燒結(jié)適宜的焦粉配比為5.3%。

固定實驗條件：燒結(jié)礦堿度1.9，二氧化硅含量4.98%，焦粉外配5.3%，混合料水分7.0%左右，返礦外配30%，生石灰消化5min，制粒5min，料高900mm，點火溫度1150℃，點火時間2min，點火負壓5kPa，保溫制度：900℃~1150℃，保溫時間1min。研究抽風負壓對基準燒結(jié)的影響，混合料性能及燒結(jié)指標如下表2-10，表2-11及表2-12所示。

由表2-10及表2-11可知，混合料的堆密度及透氣性指數(shù)變化較小，顆粒間的平均粒度變化也無太大變化。

由表2-12可知，隨著燒結(jié)負壓由12kPa降低至8kPa，燒結(jié)速度明顯降低，由24.88mm/min降至19.79mm/min，但是成品率卻保持在75.40%左右波動不大。抽風負壓降低，轉(zhuǎn)鼓強度有所提高，其中抽風負壓為10kPa時轉(zhuǎn)鼓強度較高，為63.89%。由于燒結(jié)速度變化較大，所以利用系數(shù)變化也較大，在成品率變化不大的情況下，燒結(jié)速度越快，利用系數(shù)越大。固體燃耗也因為成品率波動小而變化較小。綜合考慮，燒結(jié)適宜抽風負壓為10kPa。

基于工業(yè)生產(chǎn)原料條件、配料和燒結(jié)工藝參數(shù)；隨著混合料水分的提高，燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量得到改善，但混合料水分高于7.3%以后，成品率顯著降低；隨著焦粉用量的提高，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量進一步提升；隨著抽風負壓的降低，燒結(jié)速度降低，轉(zhuǎn)鼓強度提高。

經(jīng)過優(yōu)化，基準燒結(jié)推薦的實驗條件為：混合料適宜的水分為7.0%~7.3%；適宜的焦粉配為5.3%左右，適宜的抽風負壓為10kPa左右，在該條件下，燒結(jié)速度為22.07mm/min，成品率為73.36%，轉(zhuǎn)鼓強度為63.89%。

固定實驗條件：燒結(jié)礦堿度1.9，燃料外配5.3%，返礦外配30%，生石灰消化5min，制粒5min，料高900mm，點火溫度1150℃，點火時間2min，點火負壓5kPa，保溫制度：900℃~1150℃，保溫時間1min，抽風負壓10kPa。研究了低氧化硅含量對燒結(jié)的影響。

通過調(diào)整高硅精粉和生石灰的含量，固定堿度并調(diào)整氧化硅的含量，配礦條件如表3-1及表3-2所示，燒結(jié)礦預想成分如表3-3所示：

根據(jù)表3-1、表3-2及表3-3可知，控制堿度，通過降低高硅精粉，等比例提高其他含鐵礦物配比實現(xiàn)低硅燒結(jié)時，燒結(jié)礦的全鐵品位將會提高，氧化鋁的含量會略微提高，氧化鎂和氧化鈣的含量則會下降。

低硅燒結(jié)混合料性能及燒結(jié)指標如下表3-4，表3-5及表3-6所示。

根據(jù)表3-4、表3-5可知，隨著氧化硅含量的減低，生石灰含量也有所降低，對混合料的制粒效果產(chǎn)生了影響，氧化硅含量降低后，混合料的制粒效果明顯變差，堆密度變大，但是透氣性指數(shù)變化較小。

隨著氧化硅含量的降低，燒結(jié)速度降低，當SiO2含量為4.58%時，燒結(jié)速度降至18.19mm/min，成品率也有所降低，固體燃耗隨著成品率的降低而提高。當SiO2含量為4.98%時，返礦正好達到平衡，然而成品率的最高值出現(xiàn)在SiO2含量為4.88%的時候，而轉(zhuǎn)鼓強度最高值則出現(xiàn)在SiO2含量為4.78%時。而當SiO2含量又4.68%降至4.58%時，成品率和轉(zhuǎn)鼓強度出現(xiàn)明顯下降，所以，低硅燒結(jié)適宜的氧化硅含量為4.70%左右。

1）根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，尋找出基準的燒結(jié)杯實驗基礎(chǔ)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上進行的燒結(jié)杯實驗數(shù)據(jù)具有更好的可信度，有利于進一步指導生產(chǎn)。

2）結(jié)合當前工業(yè)生產(chǎn)實際，燒結(jié)杯負壓按10kPa，水分按7.0，燃料配比按5.33，按此參數(shù)進行對比實驗，數(shù)據(jù)可信。

3）基于基準實驗數(shù)據(jù)進行的二氧化硅調(diào)整實驗，4.70%左右的二氧化硅含量時，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度、成品率及垂直燒結(jié)速度較為適宜。