燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)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(shí)驗(yàn)工作的不斷的開(kāi)展，燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)經(jīng)常出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較好而工業(yè)生產(chǎn)不理想或?qū)嶒?yàn)數(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(shí)驗(yàn)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(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)所致。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)配料結(jié)構(gòu)，尋找出當(dāng)下配料結(jié)構(gòu)條件下最優(yōu)的燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)參數(shù)，以此為基礎(chǔ)的燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)配礦數(shù)據(jù)，將對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有更好的指導(dǎo)意義。

根據(jù)當(dāng)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(diǎn)火參數(shù)（1150℃±50℃、點(diǎn)火時(shí)間2min，點(diǎn)火負(fù)壓5kPa、保溫制度900℃~1150℃，保溫時(shí)間1min）、抽風(fēng)燒結(jié)負(fù)壓12kPa、返礦外配30%的條件下，研究混合料水分、焦粉配比、抽風(fēng)負(fù)壓等三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)最優(yōu)方案，再進(jìn)行燒結(jié)杯對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)更有可取性。

結(jié)合當(dāng)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)火溫度1150℃，點(diǎn)火時(shí)間2min，點(diǎn)火負(fù)壓5kPa，燒結(jié)負(fù)壓12kPa，保溫制度：900℃~1150℃，保溫時(shí)間1min。研究了混合料水分對(duì)混合料粒度及燒結(jié)指標(biāo)的影響。

基準(zhǔn)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(yù)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(jí)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(qiáng)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(shí)達(dá)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(shí)處于最低水平，為57.41 kg/t，且水分7.0%時(shí)返礦正好平衡。因此混合料適宜水分為7.0%左右。

固定實(shí)驗(yàn)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(diǎn)火溫度1150℃，點(diǎn)火時(shí)間2min，點(diǎn)火負(fù)壓5kPa，燒結(jié)負(fù)壓12 kPa，保溫制度：900℃~1150℃，保溫時(shí)間1min。研究焦粉用量對(duì)燒結(jié)指標(biāo)的影響，混合料性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)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(shí)，平均粒度為4.71mm，當(dāng)焦粉配比為4.7%時(shí)，平均粒度為4.23mm，可見(jiàn)提高焦粉配比對(duì)混合料的性質(zhì)并無(wú)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(dāng)傳熱前沿與燃燒前沿匹配時(shí)，燃燒帶的區(qū)間窄，燒結(jié)速度較快。成品率和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度隨著焦粉配比的提高而提高，在焦粉配比5.6%時(shí)，成品率和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度分別為75.56%和61.37%，因?yàn)槿剂系呐浔雀?，燒結(jié)的熱量充足，生成的液相更多，所以燒結(jié)礦的強(qiáng)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(shí)為1.879 t·m2·h-1 ，固體燃耗隨著焦粉的配比提高而提高，當(dāng)焦粉配比由5.3%提高到5.6%時(shí)，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(zhǔn)燒結(jié)適宜的焦粉配比為5.3%。

固定實(shí)驗(yàn)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(diǎn)火溫度1150℃，點(diǎn)火時(shí)間2min，點(diǎn)火負(fù)壓5kPa，保溫制度：900℃~1150℃，保溫時(shí)間1min。研究抽風(fēng)負(fù)壓對(duì)基準(zhǔn)燒結(jié)的影響，混合料性能及燒結(jié)指標(biāo)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(wú)太大變化。

由表2-12可知，隨著燒結(jié)負(fù)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(dòng)不大。抽風(fēng)負(fù)壓降低，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度有所提高，其中抽風(fēng)負(fù)壓為10kPa時(shí)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)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?yàn)槌善仿什▌?dòng)小而變化較小。綜合考慮，燒結(jié)適宜抽風(fēng)負(fù)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(jìn)一步提升；隨著抽風(fēng)負(fù)壓的降低，燒結(jié)速度降低，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高。

經(jīng)過(guò)優(yōu)化，基準(zhǔn)燒結(jié)推薦的實(shí)驗(yàn)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(fēng)負(fù)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(qiáng)度為63.89%。

固定實(shí)驗(yàn)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(diǎn)火溫度1150℃，點(diǎn)火時(shí)間2min，點(diǎn)火負(fù)壓5kPa，保溫制度：900℃~1150℃，保溫時(shí)間1min，抽風(fēng)負(fù)壓10kPa。研究了低氧化硅含量對(duì)燒結(jié)的影響。

通過(guò)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(yù)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(guò)降低高硅精粉，等比例提高其他含鐵礦物配比實(shí)現(xiàn)低硅燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)礦的全鐵品位將會(huì)提高，氧化鋁的含量會(huì)略微提高，氧化鎂和氧化鈣的含量則會(huì)下降。

低硅燒結(jié)混合料性能及燒結(jié)指標(biāo)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(duì)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(dāng)SiO2含量為4.58%時(shí)，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(dāng)SiO2含量為4.98%時(shí)，返礦正好達(dá)到平衡，然而成品率的最高值出現(xiàn)在SiO2含量為4.88%的時(shí)候，而轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度最高值則出現(xiàn)在SiO2含量為4.78%時(shí)。而當(dāng)SiO2含量又4.68%降至4.58%時(shí)，成品率和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)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(zhǔn)的燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有更好的可信度，有利于進(jìn)一步指導(dǎo)生產(chǎn)。

2）結(jié)合當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，燒結(jié)杯負(fù)壓按10kPa，水分按7.0，燃料配比按5.33，按此參數(shù)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)可信。

3）基于基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的二氧化硅調(diào)整實(shí)驗(yàn)，4.70%左右的二氧化硅含量時(shí)，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、成品率及垂直燒結(jié)速度較為適宜。