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1. 前言
唐山国丰炼铁厂烧结机于1997年12月份投产，原设计能力为2台24m2烧结机，后改造为一台29.7 m2烧结机和一台35.6 m2烧结机，由于烧结矿生产能力严重不足，我厂一直致力于混合料制粒工艺改造，曾经先后实施了一混加雾化水、二混雾化水分段打水、混料矿仓蒸汽预热技术等，对提高混合料透气性起到了较好作用。为了进一步增强混合机制粒性能，在长期酝酿研究的基础上，我厂与秦皇岛新特科技有限公司共同对改善混合料造球的因素进行了分析并合作研究开发了可应用于烧结球团行业的逆流分级混合造球技术，已获得国家专利(02294526.1)，取得了明显效果。
2. 改善混合料制粒途径分析
透气性是烧结混合料的一个重要指标,它是指固体散料层允许空气通过难易度,也是衡量混合料空隙度的标志。DW.Mitchell所提出公式如下:
在层流情况下:
在紊流情况下:
式中：g--重力加速度
ε--料层孔隙度
η---气体粘性系数
s--料粒比表面积
ρ--气体密度
从公式看,影响料层透气性的主要因素是料粒的比表面积和料层的孔隙度。也就是说要提高ε，降低s。烧结料的透气性包括两个方面。一是点火前的透气性，二是点火后的透气性。烧结料的透气性决定了烧结生产的效率。两者是密不可分的，前者影响后者。从烧结实际生产中发现烧结各带之间阻力损失差别很大。在烧结开始阶段，由于下部过湿，导致球粒的破坏，彼此粘结或堵塞孔隙，故料层阻力大。在预热带和干燥带虽然厚度较小，但阻力损失也不小，因为湿球干燥、预热时会发生碎裂，料层孔隙度变小。燃烧带的透气性最小，这是因为这一带的温度高，并有液相存在，对气体的阻力很大。烧结矿带由于气孔多，阻力最小。但在强烈熔化时，烧结矿结构致密，气孔少，透气性变差。所以在烧结生产中，必须提高混合料的透气性。
2.1 改进原料粒度和粒度组成
主要是采用粒度较粗的原料，因为粗粒度物料具有较大的孔隙率，其透气性也相对较好，配加部分富矿粉或适当增多返矿加入量等，可以获得改善透气性、提高烧结产量的良好效果。在组织烧结生产时，在可能的条件下，提高原料粒度和粗细原料适当搭配使用是有好处的。但是，提高原料粒度的可能性是有限的，实际生产中8-0mm的矿粉并不多，也不是各厂都有。
2.2 加入添加剂，改善混合料的成球性能
在烧结混合料中添加消石灰、生石灰、皂土、水玻璃、亚硫酸盐溶液、氯化纳、氯化钙及腐植酸类物质等有粘性的物质，对于改善烧结混合料的透气性有良好的效果。这些微粒添加剂常常是一种表面活性物质，它能提高混合料的亲水性，在许多场合下也具有胶凝性能，因而混合料的成球性能可借添加物的作用而大提高。
在烧结生产中应用比较多的是配加生石灰、消石灰，特别是生石灰打水消化后，呈粒度极细的消石灰胶体颗粒，分布在混合料内的Ca(OH)2胶体颗粒具有明显的胶体性质，其表面能形成一定厚度的水化膜，胶体颗粒具有双电层结构的特征，由于这些广泛分散于混合料内的亲水性Ca(OH)2颗粒持水的能力远大于铁矿等物料，将夺取矿石颗料和表面水份，使这些颗粒与消石灰颗粒靠近，产生必要的毛细力，把矿石等物料联系起来形成小球。
在试验室条件下我们对白灰配比对混合料制粒效果的影响进行了研究。在相同原料条件下，分别测定了配加3%和5%白灰情况下，混合料的透气性指标，结果如图：
这表明白灰配比增加后，混合料的透气性得到了很大改善。为解决白灰消化的问题，我们对生石灰的消化过程进行了试验，研究表明：
1、消化一吨生石灰需要0.42吨水,最后消石灰为胶粘状;
2、生石灰的消化时间为10-15分钟。
但在实际生产中，一般由配料室到二次混合不足８分钟，白灰不能消化完全，到烧结机上混合料中有白点，不但对造球好处不大，反而由于白灰消化的膨胀效应对造好的球起到破坏作用，因此烧结过程必须解决白灰及时消化的问题，否则会适得其反。 | 
