燒結(jié)混合料中的煤粉粒度過大或過小，都將增加煤粉用量，使燒結(jié)固體燃耗升高，燒結(jié)礦質(zhì)量變壞。當(dāng)燒結(jié)混合料中煤粉粒度過大(>3 mm)時，將造成燃燒帶變寬，料層透氣性變差；燃料在料層中的分布亦不均勻，大顆粒周圍過熔，離大顆粒遠(yuǎn)的地方則不能充分固結(jié)；在布料時還易形成偏析而使燃燒集中于料層下部，造成燒結(jié)料層上下部溫差加大，導(dǎo)致上層燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)疏散，強(qiáng)度不好，下部料層過熔，F(xiàn)e0的含量增高。同時，還有一部分煤粉不能充分燃燒，到帶冷機(jī)上后形成二次燒結(jié)，成品礦不能充分冷卻，燒毀成品皮帶。若煤粉粒度過小(<0.5mm)，燒結(jié)過程中煤粉將很快燃燒完畢，熱利用率低，燒結(jié)固體燃耗升高，燃燒帶變窄，不能保證生成液相所需要的時間，造成燒結(jié)礦產(chǎn)量和強(qiáng)度低，返礦率高。
對燒結(jié)固體燃料進(jìn)行預(yù)破碎，是國內(nèi)外普遍采取的解決煤粉過大或過小問題的有效辦法。
2、用四輥破碎機(jī)進(jìn)行燃料預(yù)破碎的試驗
2.1 無預(yù)破碎時的情況
我廠28m2燒結(jié)機(jī)燃料系統(tǒng)中，原來沒有預(yù)破碎工藝，進(jìn)廠原煤直接進(jìn)入四輥破碎機(jī)進(jìn)行細(xì)破。原煤粒度組成情況見表1。
由于進(jìn)廠煤的粒度差別較大，若按正常輥隙破碎，成品中大于3mm的含量將相當(dāng)高<達(dá)30%以上），故采取了減小下輥間隙甚至零間隙破碎。這樣，雖然成品中大于3mm的含量有所降低，但又出現(xiàn)了煤粉的過粉碎現(xiàn)象(測定情況見表2)。
2.2用四輥做預(yù)破碎設(shè)備時的試驗
為了提高燒結(jié)礦質(zhì)量，降低固體燃耗，決定增加燃料預(yù)破碎工藝。國內(nèi)外傳統(tǒng)的燃料預(yù)破碎，一般是采用雙光輥破碎機(jī)將煤破碎至20mm以下，然后進(jìn)入四輥破碎機(jī)再進(jìn)行細(xì)破。根據(jù)雙光輥破碎機(jī)和四輥破碎機(jī)破碎物料的機(jī)理相同這一特點(diǎn)，我們提出了用四輥破碎機(jī)作為預(yù)破碎設(shè)備的思路。為慎重起見，先在四輥上做了一系列不同上下輥間隙與不同給料量條件下的破碎效果試驗。
1)上輥間隙固定為25mm、下輥間隙固定為16mm，不同給料量時，破碎原煤的粒度組成列于表3。
由表3可以看出，當(dāng)給料量較大或較小時，小于5 mm和小于0.5 mm的含量都增加，隨著給料量的增加，大于16 mm的含量逐漸增加。由此可得出，四輥破碎機(jī)用做粗破時，合適的給料量為100～120t/h。
2)當(dāng)給料量約為110t/h，不同上下輥間隙時，破碎原煤的粒度組成見表4。
由表4可看出，粗破四輥合適的輥間隙是：上輥20～25mm，下輥16mm。
3)根據(jù)試驗結(jié)果可知，將四輥破碎機(jī)用作預(yù)破碎設(shè)備，其生產(chǎn)能力、破碎粒度等完全能滿足細(xì)破四輥的要求。針對預(yù)破具體能起多大作用的問題，我們又將預(yù)破碎后的煤粉在細(xì)破四輥上作了試驗。在上輥間隙為10 mm，下輥間隙為1.5 mm時，設(shè)備運(yùn)行了15分45秒，破煤9.19 t，平均生產(chǎn)能力35 t/h，細(xì)破后煤粉的粒度組成見表5。
由表5及表2的比較可以看出，使用預(yù)破后的煤粉進(jìn)行細(xì)破，煤粉的過粉碎現(xiàn)象得到明顯改善。
3、四輥破碎機(jī)與雙光輥破碎機(jī)的比較分析
1)雙光輥破碎機(jī)設(shè)備龐大（約65 t），設(shè)備購置費(fèi)高。而四輥破碎機(jī)重量輕(34 t)，故投資較少。
2)對我廠而言，雙光輥破碎機(jī)的特點(diǎn)、性能等，我們都不太了解，但根據(jù)兄弟廠使用的情況和數(shù)據(jù)看，其對煤的過粉碎程度要高于我們采用四輥預(yù)破的試驗數(shù)據(jù)。
3)四輥和雙光輥對物料的破碎機(jī)理是相同的，四輥有兩組輥子，相當(dāng)于兩個雙光輥破碎機(jī)，能更方便地調(diào)整物料的破碎粒度。上下兩對輥子分兩次破碎，從而能減小預(yù)破四輥的負(fù)荷，延長設(shè)備使用壽命。在細(xì)破四輥出現(xiàn)意外故障時，可將預(yù)破四輥的上下輥隙調(diào)小，即可直接用于細(xì)破。
4)從備件上說，根據(jù)兄弟廠使用的經(jīng)驗，雙光輥輥子的消耗量很大。而采用四輥預(yù)破，可將細(xì)破四輥換下的舊輥用到預(yù)破四輥上，不需再消耗新備件，從而達(dá)到利廢的目的。
5)雖然四輥比雙光輥的強(qiáng)度、剛度低，壓緊彈簧軟，但根據(jù)試驗可知，四輥破碎機(jī)用于預(yù)破碎，其生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于燒結(jié)生產(chǎn)用量，每班運(yùn)行4小時即可滿足生產(chǎn)需求。由于其作業(yè)率低，上述問題可不考慮。
4、生產(chǎn)效果
該項目于1999年建成投產(chǎn)后，經(jīng)測定細(xì)破四輥破碎后的煤粉粒度合格率顯著提高，由改造前的82 .19%提高到93.67%；過粉碎現(xiàn)象明顯改善，小于0.5 mm的含量由原來的50.56%降低到現(xiàn)在的20%左右（生產(chǎn)測定結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)基本相同）；燒結(jié)固體燃耗明顯降低，由1998年的45.06 kg/t降低到2002年的19.23 kg/t（固體燃耗見表6）。同時，細(xì)破四輥破碎機(jī)的輥子年消耗量由改造前的30多個降低到現(xiàn)在的20個左右，彈簧和絲杠等備件的年消耗量也有了大幅度降低。
5、結(jié) 語
1)安鋼燒結(jié)廠的試驗和生產(chǎn)實踐證明，采用四輥破碎機(jī)對燃料進(jìn)行預(yù)破碎是成功的。
2)作為燃料預(yù)破，四輥破碎機(jī)與雙光輥破碎機(jī)相比，具有設(shè)備重量輕、工作負(fù)荷小、備件消耗少、對煤粉的過粉碎程度輕等優(yōu)點(diǎn)。
3)安鋼燒結(jié)廠采用四輥預(yù)破煤粉后，煤粉粒度合格率由以往的82.19%提高到93.67%；小于0.5 mm粒級由50.56%降低為20%左右；燒結(jié)固體燃耗由1998年的45.06 kg/t降低為2002年的19.23 kg/t;細(xì)破四輥的輥子消耗量由以往的30多個降低為現(xiàn)在的20個左右。
