北京首鋼國際工程技術有限公司（以下簡稱：首鋼國際工程公司）燒結專業作為公司的主工藝專業之一，始終堅持以市場為先導，以技術為根本，以“高效、節能、環保”為宗旨，不斷推進技術創新，充分發揮與企業緊密結合的優勢，面向生產，不斷總結和吸取生產中的經驗及技術成果，積累了豐富的經驗，培養了一批技術專家，形成了燒結和球團工程的核心技術。

在首鋼京唐鋼鐵廠燒結工程設計中，自主研究開發了技術先進、具有創新特色的550m2燒結機和580m2環冷機，設備規格在國內目前已投產運行的燒結廠中名列第一，創“中國企業新紀錄”，技術水平處于國內領先、國際先進水平。

1大型燒結機的研發背景

隨著鋼鐵產業的快速發展，我國燒結機的技術裝備水平得到了大幅度提升，燒結機大型化趨勢明顯。生產實踐證明，燒結設備大型化具有產品質量高、能耗低、運行費用低、勞動生產率高、便于集中管理和實現高度自動化等優點，同時可減少污染源，有利于環境保護。

首鋼京唐鋼鐵廠是首鋼實施搬遷結構調整，建設的具有21世紀世界先進水平的鋼鐵企業。其匯集了國內外鋼鐵流程中先進的技術裝備，創造了國內設備大型化的新記錄。鋼鐵廠燒結項目以設備大型化、流程簡潔化、能源循環化的特點位居國內首位。設計打破傳統封閉意識，走開放合作、自主創新道路，大力推廣應用新技術、新工藝、新設備、新材料，以創新理念實現技術升級，為提高鋼鐵廠綜合科技水平，打造新一代可循環鋼鐵廠起到了重要的支撐作用。

2大型燒結機的技術特點

2.1總圖布置緊湊，流程簡潔

燒結廠設計中按照新一代鋼鐵制造流程工程學原理，運用動態有序的流程結構和運動力學理論，通過對冶金工程“界面技術”的研究，建立工序間物質流、能源流、信息流動態有序、高效協調的“在線”運行理念，在各工序流程優化、先進的基礎上進行了系統集成優化，使燒結廠系統流程短捷緊湊，總圖布置順暢合理，其突出表現在2臺燒結機的燃料破碎系統、配料系統、成品篩分系統、主抽風系統、主控室、環境除塵系統及配套公輔設施均采用集中布置，全廠僅有一個單獨的轉運站，此總圖布置不僅大大降低了工程投資和運營成本，而且便于生產管理和設備維護。

2.2設置燃料預篩分，避免燃料的過粉碎

首鋼京唐燒結廠含鐵原料為進口礦粉，粒度較粗，要求固體燃料的粒度不宜過細，應盡量減少＜0.5mm粒級的含量，而且，就首鋼京唐目前的燃料情況，給料粒度中＜3mm約占50%左右，在確定燃料破碎系統的工藝配置時設置了圓振篩對燃料進行預篩分，篩下物作為成品進入配料室料倉，篩上物依次通過對輥破碎機和四輥破碎機完成粗、細碎后進入配料室料倉。

2.3優化配料倉結構形式和倉下給料設備，實現穩定給料和提高自動配料的準確性

在首鋼京唐項目的設計中，根據不同的原料性質采用了不同的倉型和倉下給料形式，在生石灰料倉的錐段部分安裝了流化裝置，避免蓬倉、堵倉帶來的下料不暢，實現了配料倉下穩定連續給料，保證了配料的準確性，保證了燒結礦的質量指標，使之堿度穩定率為99%，品位穩定率100%，合格品率100%，一級品率92%。料倉和倉下給料形式如下圖所示。

2.4合理確定混合機參數，強化混合制粒

混合工序采用兩段式混合，混合設備采用的是經過大型燒結生產實踐證實的、成熟可靠的圓筒混合機，完成混合料的混勻、制粒過程。混合機露天布置，便于大型混合機的安裝和檢修。為強化混合制粒，采用了以下技術措施：

1）二次混合機采用進口液壓馬達傳動，設備運行平穩，可根據制粒情況調整混合機轉速，提高成球率，有利于提高混合料的透氣性；

2）加大生石灰的配比，強化生石灰作為混合料制粒粘結劑的作用；

3）實現混合料水分自動控制，穩定水分。

2.5混合料布料小閘門采用液壓控制，自動調節布料厚度

首鋼京唐燒結機布料裝置采用液壓控制系統，布料閘門的開度由液壓缸控制，液壓系統合閘送電后電機運轉，PLC控制DT3打開，經2s延時后，系統壓力達到額定值。根據PLC所接收的控制信號（模擬信號）和液壓桿所在位置的比較結果，打開DT1或DT2,使液壓機構前進或后退。當達到給定值時停止運動。當系統壓力過高時，輸出報警。如果在一定時間內不采取動作，壓力持續偏高，PLC可以采取自動停止電機等措施，當壓力偏低時自動啟動電機。液壓控制系統的原理圖如下所示。

2.6采用燒結機臺車加寬技術

首鋼京唐燒結機臺車結構，在綜合工藝和設備因素后確定采用加寬形式，此結構與傳統設計相比，可明顯減少燒結臺車側壁部位的漏風量，使燒結過程中沿臺車側壁抽吸的空氣形成氣流通過燒結生料，改善了這些邊緣部位的燒結狀況，從而實現減少返礦量，提高燒結設備生產率，降低能源消耗。燒結機臺車加寬示意圖如下所示。

2.7采用環冷機臺車加寬技術

首鋼京唐環冷機采用臺車加寬技術，在保持環冷機的風箱、機架、回轉框架和臺車主體不變的前提下，首先以臺車三角梁為基礎，在三角梁與臺車下面風箱區的交匯處，加設向外展寬的臺車斜板，臺車斜板與水平面的角度在30°-60°之間，然后再按最終所設欄板寬度，將臺車欄板外移。環冷機臺車加寬示意圖如下所示。

2.8厚料層燒結梯形布料技術

在燒結“自動蓄熱”作用下，增加燒結布料厚度，下層燒結礦可以獲得更高的燒結溫度。燒結溫度提高，生成的液相量增多，粘結相增多，增強了下層燒結礦強度，提高了燒結礦整體強度，燒結礦轉鼓強度提高。

首鋼京唐燒結機實行梯形布料，通過（1）二混加蒸汽，提高混合料溫度，強化制粒；（2）適當調節點火器空燃比，由原來的11降低至6.5；（3）降低九輥布料器的轉速等技術措施改善料層透氣性，將料層厚度由750mm提高至800mm后，轉鼓強度提高約0.12%，FeO降低約0.37%，返礦率降低約1.6%，相應成品率提高約1.6%，燒結礦粒度極大和極小部分明顯減少，中間粒級明顯增加，燒結礦粒度組成更加趨于均勻。

2.9環冷機熱風循環余熱利用技術

在首鋼京唐燒結項目設計中，我公司改進了余熱利用工藝，采用熱風循環工藝，設置雙壓余熱鍋爐，充分回收煙氣的熱量，節約能源，凈化環境。

1）環冷機一冷段的高溫廢氣通過煙罩上的熱風管道經過耐熱多管除塵器降塵后依次進入高溫段高壓過熱器、高溫段高壓蒸發器和高溫段高壓水預熱器，之后通過廢氣管道依次進入高溫段低壓蒸發器、高溫段低壓水預熱器，經過循環風機回到環冷機的冷卻風管道作為冷卻風使用，設計產過熱蒸汽產量：40t/h，過熱蒸汽壓力：1.1MPa；飽和蒸汽量：≥12t/h，飽和蒸汽壓力：0.3MPa。

2）環冷機二冷段部分低溫廢氣通過低溫段水預熱器后排入大氣，部分用管道引去解凍庫用于冬季解凍。

2.10集中篩分工藝布置

國內大型燒結廠中成品篩分系統大多采用分散篩分，布置兩到三個成品篩分間對成品進行篩分分級，此種布置帶來的問題是設備分散，轉運環節多，除塵點多，不便于集中管理，首鋼京唐燒結成品篩分系統考慮上述不足，采用大型篩分設備，并將篩分設備集中布置在同一廠房內，集中潤滑，集中除塵，既節省了占地面積，又便于集中管理。

2.11全廠環境除塵采用高效布袋除塵器

首鋼京唐燒結廠2臺燒結機共配套設置了6套環境除塵系統對揚塵部位進行除塵處理，設計中集成了當前先進、成熟的除塵工藝技術，采用高效低壓脈沖布袋除塵器凈化，并在布袋除塵器前選用粗顆粒分離器，解決燒結高琢磨度粉塵對布袋的損害，以滿足工藝生產及人體衛生要求，防止環境污染。經除塵后，崗位含塵濃度≤5mg/m3，煙塵排放濃度≤20mg/m3。

2.12全廠除塵灰采用密相氣力輸送技術

首鋼國際工程公司自2004年開始在球團項目的設計中采用除塵灰密相氣力輸送系統，體現了突出的優點，與傳統的螺旋給料機或帶式輸送機的運輸形式相比主要表現在：（1）輸送設備和管道實現全密封，避免了除塵灰轉運過程產生的二次揚塵，改善了工作條件和廠區環境；（2）輸灰過程全自動化控制；（3）電耗低；（4）工藝流程簡潔。

2.13全自動化閉路控制技術

首鋼京唐燒結工藝過程采用全自動化控制，主要的閉環控制有（1）配料采用配料專家系統，可預測燒結礦成分，實現全自動配料。配料專家中可以直接輸入所要的堿度中線、混合料含碳量和總上料量。（2）混合系統采用紅外線水分儀自動檢測和調節，水分波動范圍小。（3）燒結采用燒結專家系統，可實現燒結機機速閉環自動調節，自動調節21#-27#風箱執行機構開度，實現了燒結終點的自動調節。利用雷達測定料面，在臺車寬度方向上，等距離安裝了6個雷達監測裝置，根據雷達測定的料位反饋值，自動調節圓輥轉速和下料口6個小閘門開度，實現了自動布料。（4）根據燒結礦FeO含量的要求，采用FeO在線監測儀，實現了混合料含C量的閉環控制。

3燒結技術研發團隊

多年工程咨詢和設計使首鋼國際工程公司燒結專業形成了豐厚的技術沉淀，造就了燒結專業一支技術領先、服務一流的人才隊伍。燒結專業現有設計人員43人，其中教授級高工3人，高級工程師13人，工程師27人，碩士12人，本科學士27人。人員技術精湛，經驗豐富，能為用戶提供技術領先、裝備現代化、自動化控制水平高、投資省、穩定可靠的燒結工程設計，為客戶提供有針對性的專業化技術和服務。

首鋼國際工程公司通過精心設計、深入研究、不斷創新，形成了一系列專有技術。特別在各種類型燒結機工藝技術裝備，燒結機密封結構設計優化、機上和機外冷卻工藝、燒結余熱利用、固體廢棄物處理、環境保護等方面擁有多項專有技術和專利，應用效果顯著，在對各種類型燒結廠的整體布置有獨創、先進的設計理念和豐富的經驗。