1 前言

从全球范围内铁矿资源来看，细铁精矿和超细铁精矿消耗的比例呈现持续增加的趋势，而富块矿和粉矿的所占比例逐渐减少。迄今为止，现有烧结厂的设计并非用于有效地处理大量精细铁矿。以前粒度较细铁精矿原料通常不适用于烧结工艺，因为大量配加细精矿易导致烧结生产恶化，产量下降、质量变差、环境恶化等不利影响。同时，各种非传统的含铁原料，如低品位、难处理以及复杂共生矿、钢铁厂内的各种含铁废料、尘泥、化工厂或有色冶炼厂产生的含铁渣尘的利用采用现行的烧结或球团法无法有效得到利用。如今，采用森泰科倾斜式强力混合与造粒新技术改进了极细铁矿精矿的均匀性，在烧结中应用大量细粒级铁精矿成为可能。在巴西的Usiminas和中国台湾的DragonSteel采用了森泰科倾斜式强力混合与造粒设备，也是第一次采用双层布料系统。这两家工厂采用了大量的创新的技术和设备来保证生产可靠性、高作业率及优良的产品质量。

2 森泰科倾斜式强力混合机的应用

2.1传统烧结混合机

传统的烧结原料细粉和粗颗粒料都是通过滚筒混合机来进行混合和造粒的。但是，由于烧结细粉的水亲和力比较差，在传统烧结工艺中很难使得水分均匀的分散，而水的均匀分散对于造粒效果非常关键。因此，细粉烧结由于其阻碍了透气性而影响了烧结机的生产效率。

近20年来，许多烧结厂不断对传统的烧结料制备技术进行革新。日本住友、新日铁等公司最早开始采用立式强力混合机用于烧结料混合。通过研究和在住友和歌山第三烧结厂的实践，由于使用了强力混合机替代滚筒混合机，使烧结原料透气性增加，造粒效果增强并且烧结速度提高了10%～12%。由此，生产能力也提高了8%～10%， 同时降低焦粉的添加比例0.5%。

2.2森泰科倾斜式强力混合机与传统滚筒混合机综合比较

用森泰科倾斜式强力混合机替代传统滚筒混合机的综合效果对比见表1所示。

表1 传统滚筒混合机 VS森泰科倾斜式强力混合机

通过以上的综合分析，在烧结矿的生产中应用森泰科倾斜式强力混合机，可以在减少占地面积约70%，提高工艺水平（提高烧结矿强度和烧结矿产量），节能减排（降低焦粉消耗0.5%），降低生产成本, 提高烧结厂利润方面带来多重优势。

3 森泰科倾斜式强力混合新工艺应用

烧结森泰科倾斜式强力混合和造粒工艺在烧结中的应用有三种方式：

（1）森泰科倾斜式强力混合机改良方式：三段混合工艺（强化造粒+圆筒混合机）；

（2）森泰科倾斜式强力混合机改造方式：开发烧结强化造粒新工艺；

（3）森泰科倾斜式强力混合机创新方式：森泰科倾斜式强力混合+强化造粒新工艺两段混合工艺。

现对三种混合和造粒方式叙述如下：

3.1三段混合方式（强化造粒+圆筒混合机）

国内在新建和在建的烧结机采用三段混合工艺。一次混合采用森泰科倾斜式强力混合，二、三段混合仍采用圆筒混合机或造粒机。

3.1.1宝钢4号烧结机混合和造粒工艺

宝钢4号烧结机（600m2）为了强化混匀和强化造粒，改善混合料的透气性，满足超高料层烧结的需要， 采用三段混合工艺。一次混合采用森泰科倾斜式强力混合机，使混合料能够得到充分润湿和混合；二、三段混合仍采用传统圆筒混合机，以强化造粒，保证混合料具有合适的粒度组成和透气性，二、三段混合时间约为9min。

3.1.2国内某厂在建烧结机混合和造粒工艺

国内某厂在建特大型烧结机中为了改善混合料的透气性，加强混合料的造球，满足超高料层烧结的需要,设计采用三段混合,一次混合为森泰科倾斜式强力混合机。二、三段混合均为圆筒造粒机。一混的目的是加水并使混合料混匀，二、三混的目的是造粒并调整混合料水份。森泰科倾斜式强力混合机混合时间～1min，二、三次混合时间共为～7.4min。

3.2烧结改造中采用强化造粒新技术

浦项烧结厂开发强化造粒新工艺，米塔尔比利时根特厂在烧结改造中采用强化造粒新工艺。

3.2.1韩国浦项开发的强化造粒工艺

由于细矿粉的造粒性较差，单独由其制成的造粒料影响烧结透气性，为此通常将细矿粉按一定比例配入到粗矿粉中参加配料。为了提高细矿粉配比，韩国浦项开发出了强化造粒新工艺，以保证烧结矿产量和质量满足高炉的需求。采用森泰科倾斜式强力混合机和造粒机作为强化造粒的手段，通过控制混合料的水分来改善造粒效果。造粒之前，首先要对含有大量细粉的配合矿进行筛分，将筛上粗粉运至一次混合机并加水混合，筛下细粉运至森泰科倾斜式强力混合机并加水混合；再将经森泰科倾斜式强力混合机混合后的细粉运至造粒机并加水单独造粒；最后将造粒后的细粉与粗粉一同加入到二次混合机，与无烟煤、焦粉和熔剂进行混合。浦项强化造粒需增加一台森泰科倾斜式强力混合设备。

根据浦项推算，从新增设备投入方面考虑，如果低价细矿粉配比能够稳定在30%以上，从长远来看是比较划算的，降低的原料成本抵消新增设备投入，故浦项的强化造粒新技术在工艺上和经济上都是可行的。我国铁精矿配比较高的企业在烧结机改造时可增添一台森泰科倾斜式强力混合机，具备采用该新工艺的条件。

3.2.2米塔尔比利时根特烧结厂改造项目

米塔尔比利时根特烧结厂于2011年订购R33混合机用于烧结厂改造，混合机于2013年1月正式投入运行，至今运转良好。

该厂1台220m2烧结机原有一台用于混合和造粒的滚筒混合机/造粒机。改造方案为在此设备前面增加森泰科倾斜式强力混合机用于混合和预造粒。 R33混合机的设计处理量为800t/h, 目前的实际处理量为1100t/h，混合料中烧结返矿占22%～-27%。

根据森泰科倾斜式强力混合机的要求，不超过50mm的原料适合进入混合机，在强混机上方增加了筛分机，筛分出来的大料通过溜管直接到达下层皮带机；同时顶部料仓设计旁路不通过混合机直接进入下层皮带机，保证生产线的正常运转。按照计划，到2013年5月底，烧结配料中将增加铁精粉的比例。通常随着铁精粉比例的增加，处理能力会有所下降，但是混合机中的预造粒效果会更加明显。

3.3烧结森泰科倾斜式强力混合和强化造粒创新技术

西门子奥钢联所提供的森泰科倾斜式强力混合系统和造粒系统已经在中国台湾中龙一期烧结厂和巴西Usiminas集团烧结厂和成功运行。

3.2.1印度塔塔集团森泰科倾斜式强力混合机用于二次混合

2014年，印度塔塔集团新上496m2烧结机，占地面积约320m×120m,设计布置紧凑。一次混合选用森泰科倾斜式强力混合机，布置在地面，其前部设置两个生石灰仓，根据工艺要求将未消化的生石灰定量添加入混合机内。二次混合机选用的也是立式森泰科倾斜式强力混合机，布置在烧结主厂房混合料小矿槽上方的平台上。尽管森泰科倾斜式强力混合机设备造价比传统的圆筒混合机高，但由于森泰科倾斜式强力混合机混合效果好，烧结矿强度高、质量好，得到了国外业主的青睐，市场逐渐增加。

3.3.2中国台湾DragonSteel厂新建烧结机

中国台湾龙钢一期的钢铁厂坐落在台中港口，于2012年建设完毕。龙钢隶属于中国台湾最大的钢铁企业-中国台湾中钢。这家工厂每年能生产520万吨的高质量钢板，设计和供货范围为一台新的烧结机，一座容积为3200m3高炉和两条钢板连铸生产线。

该烧结机有效烧结面积为248m2，每天额定产能超过7440吨，或者年产烧结矿240万吨。森泰科倾斜式强力混合和造粒系统包括一台森泰科倾斜式强力混合机和一台滚筒造粒机，这套系统处理了100%的烧结原料，包括了钢厂回收的废料。由于这套系统处理过的烧结料具备较高的均匀度，所以在龙钢也不需要对原料进行预混合，这就大大降低原料储存空间和作业面积。

龙钢建设产能更大的第2号烧结厂于2013年8月建成投产。二期烧结厂的烧结带面积为387m2，每年的产能高达380万吨。1号烧结厂中采用的先进设备和技术都将在2号烧结厂中得到使用。

3.3.3巴西Usiminas烧结厂项目

Usiminas集团是巴西最大的型钢制造商，Usiminas矿山将生产大量的超细铁矿粉，通常这种矿粉在进入高炉之前需要先制成球团矿。为了实现高达25%超细精粉（粒度小于0.1毫米）用于现有烧结厂，就需要对烧结原料进行特别处理。基于这个原因，Usiminas决定安装两套森泰科倾斜式强力混合和造粒系统。这两套系统用来处理1～3号烧结厂的烧结原料。1～3号烧结厂总产能接近每年700万吨。

Usiminas为其烧结厂安装两套森泰科倾斜式强力混合和造粒系统，并按计划两套系统在2011年底启动。机械部分包括两台森泰科倾斜式强力混合机，配有除潮装置，皮带输送机和气动输送系统，二次除尘装置。 现有滚筒造粒机会得到改良以实现对烧结料造粒的优化。

4森泰科倾斜式强力混合和强化造粒使用效果

奥图泰Outotec公司近年来总包了在巴西、印度等地大型烧结项目，例如巴西CSA，印度TATA、Jindal、NMDC、SAIL等。其中巴西CSA和TATA已投产，其余还在建设之中。除西门子奥钢联和奥图泰外，新日铁、安赛洛米塔尔等大型钢厂也应用了森泰科倾斜式强力混合机用于烧结料的混合。在这些项目中一项新的改进就是在森泰科倾斜式强力混合机中混合并造粒，即由高性能的混合机代替滚筒混料机和造粒机。粗矿粉同细矿粉以及熔剂、钢厂除尘灰、焦粉和返料根据一定的比例加入到连续式运转的森泰科倾斜式强力混合机中。停留时间大约在一分钟，并且加入80%～90%的配方水。物料可以从布置在地面的第一台混合机中输送到位置很近的第二台混合机中。森泰科倾斜式强力混合机的混合工具设计为变频控制，每一个混合机工具的速度都可以单独调整。森泰科倾斜式强力混合机具有如下优势：

（1）占地少；

（2）较好的混合及 造粒效果；

（3）造粒机位于烧结进料仓的上方；

（4）造粒后单一输送点；

（5）同生产能力下，比传统圆筒混合机相比，投资略低。

5 烧结森泰科倾斜式强力混合和强化造粒创新技术

采用森泰科倾斜式强力混合和强化造粒创新技术使得大量细铁精粉和含铁尘泥等用于烧结工艺成为可能，而且生产不会受到太大影响。这种工艺能获得均匀的烧结原料，这也是保证较高烧结质量和工艺稳定的基础。

特别适用于新建烧结机、老旧烧结机的改造项目以及钢厂粉尘、污泥的回收利用，降低能耗，满足各种特殊工艺的要求。尤其适用于细铁精矿配比较高和处理含铁废料的企业。

新建烧结机推荐采用森泰科倾斜式强力混合和强化造粒创新技术，冶金工业规划研究院同相关企业合作制定行业标准《强逆流混合机》（计划号：2017-0442Y-YB），并建议修订烧结设计规范；老旧烧结机的改造、细铁精矿配比较高和含铁废料资源综合利用的企业也适宜采用森泰科倾斜式强力混合强化造粒创新技术。