一种采用预烧结的超厚料层烧结矿的冷却方法技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，涉及到铁矿石的烧结生产方法，特别是涉及到一种采
用预烧结的超厚料层烧结矿的冷却方法。
背景技术
在带式焙烧机烧结工艺流程中，通常用环冷机对烧结矿进行鼓风冷却，冷却后的
烧结矿经皮带转运进入筛分室筛分，筛分后的成品烧结矿通过皮带运往高炉。如果环冷机
的冷却效果差，环冷机卸料处烧结矿温度高，在经过皮带运输时，轻会烧坏皮带，重会引发
火灾，发生严重的生产安全事故。
尤其当要提高烧结矿产量，从而提高料层厚度，进行超厚料层生产时，环冷机严重
超负荷运行下，要提高烧结矿的环冷效果并没有较好的方法，通常采取的方式有：(1)降低
环冷机漏风率；(2)机上冷却；(3)增加环冷的鼓风机；(4)在环冷机后部分打水强制冷却。其
中，降低漏风率是一个系统工程，各企业都没有太好的办法，而降低机速，进行机上冷却，不
仅会影响环冷发电，烧结矿产量还会大幅下降。如果通过增加环冷鼓风机进行冷却，有一定
的效果，但会大幅增加生产成本，得不偿失，而强制打水更是不宜采取的方式。
所以，到目前为止，各企业只能是加强环冷机的日常技术和生产管理，并没有直接
有效的提高环冷机冷却效率的好方法。同时，高炉中使用天然块矿是可以有效的降低生产
成本，由于天然块矿在高温下发生爆裂，会影响高炉的透气性，所以天然块矿在高炉中的配
加比例受到了限制。
发明内容
作为一种全新的烧结工艺，预烧结工艺能够大幅的提高烧结机产能，但是随着产
量的提高，按常规烧结工艺设计的环式冷却机难以满足生产的要求，冷却效率会严重下降。
为了提高环冷机的冷却效率，同时降低温度急冷对于高温烧结矿的破坏性影响，本发明充
分利用烧结机上烧结矿层上部料温低，下部矿层料温高的特点，将高温烧结矿通入竖炉中
冷却，提高热能的利用率。而且将天然块矿同高温烧结矿一起加入竖炉中，起到了对天然块
矿进行预热处理的作用，对高炉提产降耗起到了非常大的作用。同时提高了烧结矿的质量，
完善了预烧结工艺。
具体的技术方案为：
一种采用预烧结的超厚料层烧结矿的冷却方法，所谓预烧结为：在烧结带式焙烧
机上配置有两套布料和点火系统；在第一次经布料器布烧结混合料时，首次布料层厚度在
500～900mm，点火烧结，在预先烧结8～40min时间后，在首次布料层表面进行第二次布烧结
混合料，布料厚度在100～650mm，烧结抽风负压保持不变，对第二次布料层进行点火烧结，
第二次布料层完成点火时，首次布料层的混合料正在进行烧结，两次布料的料层厚度之和
≥900mm，在烧结机机尾处，首次布料层和第二次布料层都已完成烧结。
在预烧结工艺中，在带式焙烧机机尾卸料处设置烧结矿分离装置，将温度≥500℃
的带有红火层的烧结矿和剩余烧结矿分离成单独的两部分，温度＜500℃烧结矿布料在环
冷机上进行冷却，温度≥500℃的烧结矿与高炉可直接使用的天然块矿一同进入竖式冷却
炉进行冷却，冷却后的烧结矿与天然块矿经筛分后，粒度≥5mm直接进入高炉冶炼，粒度＜
5mm返回烧结。
进入竖式冷却炉前，天然块矿的粒度为10～50mm。
有益效果：
将低温段烧结矿进入环冷机，提高了环冷机的冷却效率，降低了环冷机的冷却负
荷。将高温段烧结矿通入竖式冷却炉中，提高了高温烧结矿的显热利用率。在竖式炉冷却时
通入天然块矿，使得进入高炉的块矿得到了热处理，一方面使天然块矿附着的水分蒸发，另
一方面在高温下，天然块矿发生爆裂，降低了块矿在高炉中产生爆裂的几率，从而有效的降
低了高炉的燃耗，并提高了高炉内综合炉料的透气性。
具体实施方式
预烧结工艺是在烧结带式焙烧机上配置有两套布料和点火系统；首次布料层厚度
在500～900mm，点火烧结，在预先烧结8～40min时间后，第二次布料厚度在100～650mm，烧
结抽风负压保持不变，对第二次布料层进行点火烧结，第二次布料层完成点火时，首次布料
层的混合料正在进行烧结，两次布料的料层厚度之和≥900mm，在烧结机机尾处，首次布料
层和第二次布料层都已完成烧结；
在预烧结工艺中，在带式焙烧机机尾卸料处设置烧结矿分离装置，将温度≥500℃
的带有红火层的烧结矿和剩余烧结矿分离成单独的两部分，温度＜500℃烧结矿布料在环
冷机上进行冷却，温度≥500℃的烧结矿与高炉可直接使用的天然块矿一同进入竖式冷却
炉进行冷却，冷却后的烧结矿与天然块矿经筛分后，粒度≥5mm直接进入高炉冶炼，粒度＜
5mm返回烧结，入竖式冷却炉前天然块矿的粒度为10～50mm。
以下实施例用于具体说明本发明内容，这些实施例仅为本发明内容的一般描述，
并不对本发明内容进行限制。
实施例1：
在带式焙烧机进行预烧结工艺生产时，首次布料层厚度在650mm，第二次布烧厚度
在250mm，料层总厚度为900mm，预先烧结时间为10min，在带式焙烧机机尾处安装有烧结矿
分离装置，将卸料处烧结矿分离为温度≥500℃的带有红火层的烧结矿与剩余的低温烧结
矿，低温烧结矿进入环冷机冷却，高温烧结矿与可直接进入高炉的天然块矿(粒度为10～
50mm)一同进入竖式冷却炉进行冷却，冷却后的烧结矿与天然块矿经筛分后，粒度≥5mm直
接进入高炉冶炼，粒度＜5mm返回烧结配料，主要生产结果对比如表1。
表1生产结果对比
通过本发明的应用，热烧结矿余热回收效率大大提高，吨矿发电量提高3kwh，经过
热处理的天然块矿解决了在高炉中爆裂的关键难题，使天然块矿在高炉中的配加比例从
10％提高到17％，使企业炼铁成本得到大幅降低。
实施例2：
在带式焙烧机进行预烧结工艺生产时，首次布料层厚度在700mm，第二次布烧厚度
在300mm，料层总厚度为1000mm，预先烧结时间为20min，在带式焙烧机机尾处安装有烧结矿
分离装置，将卸料处烧结矿分离为温度≥700℃的带有红火层的烧结矿与剩余的低温烧结
矿，低温烧结矿进入环冷机冷却，高温烧结矿与可直接进入高炉的天然块矿(粒度为10～
50mm)一同进入竖式冷却炉进行冷却，冷却后的烧结矿与天然块矿经筛分后，粒度≥5mm直
接进入高炉冶炼，粒度＜5mm返回烧结配料，主要生产结果对比如表2。
表2生产结果对比
通过本发明的应用，热烧结矿余热回收效率大大提高，吨矿发电量提高8kwh，经过
热处理的天然块矿解决了在高炉中爆裂的关键难题，使天然块矿在高炉中的配加比例从
12％提高到22％，使企业炼铁成本得到大幅降低。