1、前  言
    燒結混合料中的煤粉粒度過大或過小，都將增加煤粉用量，使燒結固體燃耗升高，燒結礦質量變壞。當燒結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，離大顆粒遠的地方則不能充分固結；在布料時還易形成偏析而使燃燒集中于料層下部，造成燒結料層上下部溫差加大，導致上層燒結礦結構疏散，強度不好，下部料層過熔，Fe0的含量增高。同時，還有一部分煤粉不能充分燃燒，到帶冷機上后形成二次燒結，成品礦不能充分冷卻，燒毀成品皮帶。若煤粉粒度過小(<0.5mm)，燒結過程中煤粉將很快燃燒完畢，熱利用率低，燒結固體燃耗升高，燃燒帶變窄，不能保證生成液相所需要的時間，造成燒結礦產量和強度低，返礦率高。
    對燒結固體燃料進行預破碎，是國內外普遍采取的解決煤粉過大或過小問題的有效辦法。
2、用四輥破碎機進行燃料預破碎的試驗
2.1  無預破碎時的情況
    我廠28m2燒結機燃料系統中，原來沒有預破碎工藝，進廠原煤直接進入四輥破碎機進行細破。原煤粒度組成情況見表1。
    由于進廠煤的粒度差別較大，若按正常輥隙破碎，成品中大于3mm的含量將相當高<達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，但又出現了煤粉的過粉碎現象(測定情況見表2)。
2.2用四輥做預破碎設備時的試驗
    為了提高燒結礦質量，降低固體燃耗，決定增加燃料預破碎工藝。國內外傳統的燃料預破碎，一般是采用雙光輥破碎機將煤破碎至20mm以下，然后進入四輥破碎機再進行細破。根據雙光輥破碎機和四輥破碎機破碎物料的機理相同這一特點，我們提出了用四輥破碎機作為預破碎設備的思路。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，四輥破碎機用做粗破時，合適的給料量為100～120t/h。
    2)當給料量約為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)根據試驗結果可知，將四輥破碎機用作預破碎設備，其生產能力、破碎粒度等完全能滿足細破四輥的要求。針對預破具體能起多大作用的問題，我們又將預破碎后的煤粉在細破四輥上作了試驗。在上輥間隙為10 mm，下輥間隙為1.5 mm時，設備運行了15分45秒，破煤9.19 t，平均生產能力35 t/h，細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，使用預破后的煤粉進行細破，煤粉的過粉碎現象得到明顯改善。
3、四輥破碎機與雙光輥破碎機的比較分析
  1)雙光輥破碎機設備龐大（約65 t），設備購置費高。而四輥破碎機重量輕(34 t)，故投資較少。
    2)對我廠而言，雙光輥破碎機的特點、性能等，我們都不太了解，但根據兄弟廠使用的情況和數據看，其對煤的過粉碎程度要高于我們采用四輥預破的試驗數據。
    3)四輥和雙光輥對物料的破碎機理是相同的，四輥有兩組輥子，相當于兩個雙光輥破碎機，能更方便地調整物料的破碎粒度。上下兩對輥子分兩次破碎，從而能減小預破四輥的負荷，延長設備使用壽命。在細破四輥出現意外故障時，可將預破四輥的上下輥隙調小，即可直接用于細破。
    4)從備件上說，根據兄弟廠使用的經驗，雙光輥輥子的消耗量很大。而采用四輥預破，可將細破四輥換下的舊輥用到預破四輥上，不需再消耗新備件，從而達到利廢的目的。
    5)雖然四輥比雙光輥的強度、剛度低，壓緊彈簧軟，但根據試驗可知，四輥破碎機用于預破碎，其生產能力遠遠大于燒結生產用量，每班運行4小時即可滿足生產需求。由于其作業率低，上述問題可不考慮。
4、生產效果
    該項目于1999年建成投產后，經測定細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%；過粉碎現象明顯改善，小于0.5 mm的含量由原來的50.56%降低到現在的20%左右（生產測定結果與試驗數據基本相同）；燒結固體燃耗明顯降低，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，細破四輥破碎機的輥子年消耗量由改造前的30多個降低到現在的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  語
    1)安鋼燒結廠的試驗和生產實踐證明，采用四輥破碎機對燃料進行預破碎是成功的。
    2)作為燃料預破，四輥破碎機與雙光輥破碎機相比，具有設備重量輕、工作負荷小、備件消耗少、對煤粉的過粉碎程度輕等優點。
    3)安鋼燒結廠采用四輥預破煤粉后，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；燒結固體燃耗由1998年的45.06 kg/t降低為2002年的19.23 kg/t;細破四輥的輥子消耗量由以往的30多個降低為現在的20個左右。