近年来，随着进口矿粉成分的劣化及企业降低成本的压力加大，首钢京唐烧结使用固废和非主流的比例逐步提高，给烧结生产带来一定负面影响，如SiO2和Al2O3含量增加、成品率下降。尤其2013年初提高非主流矿粉配比后，尽管降成本效果显著，但碱金属和Cl含量的升高也给烧结和高炉生产带来了压力。同时，随着近年来对环境和烟气治理问题的持续关注，烧结工序作为钢铁企业污染物大户也备受关注。为了实现烧结过程中对资源的高效利用，为高炉提供质量优良、稳定的烧结矿，首钢京唐烧结开展了一系列工艺、设备攻关工作，取得了一定成效（首钢京唐烧结矿指标改善情况见附表）。

原料劣化情况

非主流矿粉用量提高。2012年，首钢京唐烧结混匀大堆使用三大矿业巨头的主流矿比例在80%水平，2013年1月~4月份降低到70%水平（最低约67%），降低了约10个百分点；非主流矿粉平均K含量是主流矿的14.9倍，Na含量是7.4倍，Zn含量是3.5倍，Cl含量是6.4倍。非主流矿粉配比的提高，不仅使烧结矿有害元素含量升高（不利于高炉长寿），同时使烧结过程出现了箅条黏结加剧、白灰消化变差等问题。

主流矿粉成分劣化。除了非主流矿粉使用比例提高外，主流矿自身的成分也在逐步劣化。例如，巴卡粉的TFe含量从67%水平降低到64%~65%，SiO2含量从1%左右增加到2.8%。

矿粉粒度劣化。此外，除了成分劣化外，近几年矿粉的粒度也呈现劣化趋势，特别是有些矿粉的粒度粗化。虽然大粒度矿粉有利于改善烧结透气性，但粒度过大对于烧结制粒和反应均不利，大粒度矿在烧结过程中经受的反应、液相生成和流动状况与细混匀矿均有差异。更为关键的是，烧结布料时，大粒度矿易偏析分布在烧结料层下部，这对烧结矿质量的均匀性造成很大负面影响。在首钢京唐烧结料层厚度810mm条件下，大粒度矿可能造成两种负面效果：一是破坏制粒过程中小球的正常成长；二是成分和粒度偏析严重，对烧结矿质量造成较大负面影响。

烧结技术进步一览

铁矿粉高温原位观察研究。2011年首钢京唐烧结用巴卡粉在10%~15%的水平，增加巴卡粉配比以提高烧结矿品位，存在对烧结过程液相流动性降低的担忧。研究人员采用微型烧结方法，借助高温激光共焦显微镜（CSLM）和热重—差热设备（TG-DSC），观察了铁矿粉和CaO在烧结过程中的反应过程，并将巴卡粉与杨迪粉等进行了系统对比，发现在有充足的CaO条件下（Ca：Fe=1：1），巴卡粉表现出不弱于杨迪粉的流动性。同时基础研究发现，1190℃—最高温—1160℃这段烧结高温历程对于烧结矿质量很重要。基于研究结果，他们认为，增加巴卡粉到20%以上对烧结矿质量有利，2012年初在首钢京唐烧结进行了增加巴卡粉的工业试验；其比例从13%提高到21%后，烧结矿指标得到改善。从2012年到2015年，首钢京唐烧结用巴卡粉比例基本保证在20%以上水平。

料层分区测定研究。2009年投产后首钢京唐烧结料层厚度很快即达到800mm水平，随着近几年进口矿粉粒度的粗化，给800mm厚料层烧结带来难题。2012年在首钢京唐进行的吊取台车分层测试发现，1号机台车上物料的碱度从第一层的2.1偏析到第四层的不足1.7水平。过大的偏析不利于获得优质黏结相，致使下层烧结矿质量较中层有所变差，不利于发挥厚料层优势。料层分区研究表明，不同烧结机物料分布所面临的问题不同，故采取了不同的方法予以应对，取得了不错的效果。

单辊导料槽增设耐材保护。首钢京唐550m2烧结机从机尾落到导料槽表面的落差高，导料槽所受烧结矿的冲击力、所受高温烧结矿的摩擦力均较大，导料槽寿命一般在3个月~4个月。对此，首钢京唐提出在导料槽料衬表面敷设耐火浇注料的思路，利用耐材耐高温、耐磨和隔热等性能来缓冲烧结饼下落的冲击力和接触高温热传导，进而延长导料槽寿命。2013年4月首钢京唐2号烧结机导料槽进行了整体耐火材料浇注改造，新导料槽至2014年5月年修时使用寿命已达1年，较过去3个月～4个月的使用寿命大幅延长；同时，因导料槽造成的检修次数明显减少，烧结机作业率提高。同时，这一改造减少了烧结矿直接撞击导料槽金属结构，对成品率和强度也有利。

基于加导流板的优化环冷配风等工作。2013年提高非主流矿使用比例后，首钢京唐烧结自返矿比例升到30%~32%（6.3mm筛）。为降低烧结返矿、提高烧结产量，研究人员从改善环冷机上烧结矿的冷却入手，针对580m2环冷机鼓风机开展了配风研究，提出增设导流板的优化配风改进方案。通过加装导流板，可改善风箱内的风量分配和速度场、压力场分布，有利于减少环冷机内外环的冷却偏差，减少局部急冷现象，并减少气体在风箱内的涡流损耗。2013年4月，2号机进行配风改造后，烧结矿冷却均匀性得到提高，返矿率降低了约2%。在2号机配风改造成功基础上，2013年10月底在1号环冷机上进行了推广改造。

自然镁烧结。随着矿粉品质的劣化，烧结矿中SiO2和Al2O3质量分数逐步呈现升高趋势，且由于成本压力而难以控制。MgO作为“主动”配加的原料，一定程度上具备可控性。如果能在保证烧结矿质量、高炉顺稳基础上降低烧结矿MgO，则可提高烧结矿品位，发展优质铁酸钙黏结相。2012年首钢京唐烧结进行了减少白云石配比的实践，烧结矿MgO含量逐步从2.0%降低到1.3%（在消纳企业含镁固废资源后处在1.3%~1.5%），实现了自然镁烧结。整体上看，烧结矿MgO含量降低0.5%，有助于提高烧结矿TFe品位0.28%；与此同时，停配含镁熔剂后，烧结过程中耗热减少，液相流动性改善，烧结矿质量得以提升，冶金性能未有恶化。同时，低镁烧结矿搭配含镁球团矿后，高炉综合炉料熔滴性能得到改善。

箅条黏结防治和有害元素控制。烧结机台车箅条之间的间隙是烧结抽风的主要通道，生产工艺要求箅条风道通畅而不能堵塞，否则会造成烧结机的有效抽风面积降低、烧结过程中风量分配不均匀，造成烧结机产质量下降。首钢京唐烧结2号机2013年4月年修发现箅条黏结严重，有害元素的升高是箅条黏结加剧的重要因素之一。基于此，首钢京唐烧结采取了如下攻关措施：一是优化配矿结构，通过控制非主流矿粉和固废使用比例来控制K和Cl带入量；二是适当调整铺底料厚度和粒度，烧结箅条黏结现象大为缓解。

熔剂结构优化。2014年为进一步降低烧结矿成本和改善烧结矿质量，在取消配加白云石后，首钢京唐继续从熔剂结构入手，提出了自产高钙白灰搭配钢渣替代外购白灰的技术思路。2014年首钢京唐将套筒窑白灰生产模式由2个高钙窑 2个普通窑改为4个高钙窑，富余部分高钙白灰供烧结配用。烧结增配活性较高的自产高钙白灰，与提高钢渣配比同步进行，有效降低了外购白灰的消耗。熔剂的减量化，给烧结带来品位提高、熔剂有害元素带入减少等好处。

存在的问题及展望

尽管首钢京唐烧结取得一定的技术进步，但仍存在如下问题：

烧结采用新技术的程度不高。虽然在国内首先实现了800mm料层烧结和烧结智能闭环控制，但是，近几年来，与先进烧结厂相比，首钢京唐在烟气综合治理、大烟道烟气循环、选择性制粒等技术应用方面存在差距。

关于炉料结构中烧结矿和球团矿的最佳使用比例问题，仍须结合企业自身情况继续进行探索。这点在首钢京唐上二期项目的背景下更须要考虑。

烧结为了保证RDI指标，喷洒了CaCl2溶液，但从长远看，这不符合环保、设备长寿和节能减排的要求。应强化工艺攻关，提高烧结矿RDI指标。近期，首钢京唐已停止了CaCl2溶液喷洒。

烧结消纳固废等劣质资源和适应原燃料质量波动的水平仍待提高；烧结利用钢铁企业废弃物已达到80kg/t的较高水平，但仍须对不同固废进行更深入的研究，提出更合理的使用措施。

烧结指标有待进一步改善，烧结余热利用水平仍须提高。改善烧结矿质量、降低消耗和减少污染、提高烧结工序效率是提高烧结竞争力的根本。

应进一步强化烧结配矿、工艺和设备的联系、协作，进一步提高作业率，为高炉提供质量优良的烧结矿。