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济南钢铁集团总公司第一烧结厂（简称济钢第一烧结厂）现有两套120m2烧结机，年产烧结矿270万t。其工艺流程为：原料、燃料储存—燃料、熔剂破碎—圆筒混料造球—点火烧结—齿辊破碎—热矿筛分—带冷机冷却—冷矿筛分—成品仓。该生产线的投用为炼铁生产优化炉料、提高熟料比起到了重要的作用。烧结矿返粉率高是影响铁前区成本的重要因素之一，降低烧结矿返粉率是降低铁前区成本、提高经济效益的有效途径。
1 烧结矿返粉率高的原因分析
为了找出烧结矿返粉率高的主要原因，对烧结矿进行了取样并对主要设备之间的烧结矿落差进行了测量。
1.1 取样情况
热矿筛下返矿：≤5mm约为20％；
（带冷机后）成1#皮带处:≤5mm约为13.6％；
冷矿筛分粒度分级：≤5mm约为14％，5～10mm约为24％；
铺底料粒度现为5～10mm，原设计为10～20mm；
成品仓上卸料皮带处：≤5mm约为13.7%，仓下约为21.93% 。
1.2 烧结矿落差测量情况
烧结机尾至齿辊破碎机处：约3200mm，垂直无溜槽；
齿辊至热矿筛：约7000mm，有溜槽；
带冷机尾至成1#皮带机上平：12300mm，中间有一反射平台，下设分料机；
成3#皮带机尾至1#筛：约3000mm；
成品仓空仓时落差：约9800mm。
1.3 原因分析
分析认为在烧结矿生产原料一定的条件下，造成烧结矿产粉率高的原因主要有：
（1）工艺设备间高差过大，主要环节处又无缓冲设施，造成烧结矿落差大，矿体与底板之间、矿体与矿体间产生过大冲击，形成矿体破碎、产粉。从现场及取样情况看，主要环节在烧结机尾至齿辊破碎机处；带冷机至分料机处；成品仓及筛粉系统转移处。
（2）烧结矿机械强度问题。因原料配料、烧结温度、冷却、漏风率等因素，都影响到成品烧结矿的机械强度。又因烧结机点火后至机尾处沿台车断面中部，大面积为红黄色、温度较高（约750℃），此时烧结矿机械强度很低，自由落下撞击底板后形成大量粉料，即热矿筛筛下返矿较多，约20％（自由落下有破碎作用，但此时破碎产粉较多）。
（3）机械装置的影响，振动筛在分级矿物的同时，对矿体产生振动冲击，产生破碎作用；齿辊破碎机在破碎烧结矿时，相应产生部分粉料。
2 改进措施
通过对现场情况的调查分析，决定先解决因工艺设备之间高差过大造成的破碎率较高的问题。在现有设备布置不改动的情况下，在高差大的工艺环节，设置缓冲装置，降低烧结矿的惯性冲击，减少其破碎产粉。
首先在成品仓上平、皮带卸料处至仓内设计加装缓冲装置，以减少成品烧结矿在装料时，由9800mm高差处落下冲击造成的破碎产粉。经现场反复取样试验，测算出各种粒级烧结矿的动、静休止角，选定出合适的溜槽角度、宽度、边高以及结构、安装布置方式。使烧结矿既不能快速下滑又不能低于皮带卸料的流量、造成存料阻塞，基本以匀速下滑。
将溜槽的上部两个接料斗,设置在沿料车行走方向圆仓的上平中心处,以便充分利用仓容。
将溜槽上部皮带落料处底板设计为小于粉料静休止角度，使衬板上表面始终存有一层烧结矿粉料，起到缓冲、减磨衬板的作用。
将溜槽(两侧)边适当加高,使烧结矿在空仓、或低料位时只能沿着溜槽下滑；而当仓内料位沿溜槽逐渐堆积升高时，在溜槽的两侧边沿料锥的上表面形成溢流(见图1)。既避免了物料的堵塞，又可减缓物料的下滑速度，减少冲击，同时可使仓容得到充分的利用。
图1 烧结矿落料溢流示意图
考虑到安装维护、使用寿命等因素，在溜槽槽体内设置锰钢衬板。为提高其使用寿命，在衬板外表面涂覆一层高耐磨陶瓷材料。在溜槽上部采用焊接形式固定于新设置的槽钢横梁上，避免了与仓顶原平台的干涉，不增加其承载；在溜槽下部采用圆管设置垂直支撑，以减少物料对支撑体的磨损；在溜槽中部辅以悬挂角钢。在溜槽两侧下部设置加强筋板（与溜槽侧板设为一体,共380mm宽），用以承载烧结矿对溜槽产生的正压力，按抗弯进行设计。
3 实施效果
该项改造于2002年5月安装完成，为了验证加设缓冲装置后的效果，对安装后的成品仓及未安装溜槽的相邻两仓做了多次对比测试：首先向两仓交替加料，每隔10min换仓一次，加满后仓下卸料，每仓卸料一车后取样，顺序进行至仓料卸完，两样分别缩分、制样。经多次粒级测试：在成品仓装料时产生的破碎率由8.23%降为2.76%。即相应地提高了烧结矿的成品率，效果明显。
实践证明，该项技术为减少烧结矿因落差过大造成的破碎返粉提供了一种简洁实用的方式，已在多家单位推广使用。
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