烧结混合料中的煤粉粒度过大或过小，都将增加煤粉用量，使烧结固体燃耗升高，烧结矿质量变坏。当烧结混合料中煤粉粒度过大(>3 mm)时，将造成燃烧带变宽，料层透气性变差；燃料在料层中的分布亦不均匀，大颗粒周围过熔，离大颗粒远的地方则不能充分固结；在布料时还易形成偏析而使燃烧集中于料层下部，造成烧结料层上下部温差加大，导致上层烧结矿结构疏散，强度不好，下部料层过熔，Fe0的含量增高。同时，还有一部分煤粉不能充分燃烧，到带冷机上后形成二次烧结，成品矿不能充分冷却，烧毁成品皮带。若煤粉粒度过小(<0.5mm)，烧结过程中煤粉将很快燃烧完毕，热利用率低，烧结固体燃耗升高，燃烧带变窄，不能保证生成液相所需要的时间，造成烧结矿产量和强度低，返矿率高。
对烧结固体燃料进行预破碎，是国内外普遍采取的解决煤粉过大或过小问题的有效办法。
2、用四辊破碎机进行燃料预破碎的试验
2.1 无预破碎时的情况
我厂28m2烧结机燃料系统中，原来没有预破碎工艺，进厂原煤直接进入四辊破碎机进行细破。原煤粒度组成情况见表1。
由于进厂煤的粒度差别较大，若按正常辊隙破碎，成品中大于3mm的含量将相当高<达30%以上），故采取了减小下辊间隙甚至零间隙破碎。这样，虽然成品中大于3mm的含量有所降低，但又出现了煤粉的过粉碎现象(测定情况见表2)。
2.2用四辊做预破碎设备时的试验
为了提高烧结矿质量，降低固体燃耗，决定增加燃料预破碎工艺。国内外传统的燃料预破碎，一般是采用双光辊破碎机将煤破碎至20mm以下，然后进入四辊破碎机再进行细破。根据双光辊破碎机和四辊破碎机破碎物料的机理相同这一特点，我们提出了用四辊破碎机作为预破碎设备的思路。为慎重起见，先在四辊上做了一系列不同上下辊间隙与不同给料量条件下的破碎效果试验。
1)上辊间隙固定为25mm、下辊间隙固定为16mm，不同给料量时，破碎原煤的粒度组成列于表3。
由表3可以看出，当给料量较大或较小时，小于5 mm和小于0.5 mm的含量都增加，随着给料量的增加，大于16 mm的含量逐渐增加。由此可得出，四辊破碎机用做粗破时，合适的给料量为100～120t/h。
2)当给料量约为110t/h，不同上下辊间隙时，破碎原煤的粒度组成见表4。
由表4可看出，粗破四辊合适的辊间隙是：上辊20～25mm，下辊16mm。
3)根据试验结果可知，将四辊破碎机用作预破碎设备，其生产能力、破碎粒度等完全能满足细破四辊的要求。针对预破具体能起多大作用的问题，我们又将预破碎后的煤粉在细破四辊上作了试验。在上辊间隙为10 mm，下辊间隙为1.5 mm时，设备运行了15分45秒，破煤9.19 t，平均生产能力35 t/h，细破后煤粉的粒度组成见表5。
由表5及表2的比较可以看出，使用预破后的煤粉进行细破，煤粉的过粉碎现象得到明显改善。
3、四辊破碎机与双光辊破碎机的比较分析
1)双光辊破碎机设备庞大（约65 t），设备购置费高。而四辊破碎机重量轻(34 t)，故投资较少。
2)对我厂而言，双光辊破碎机的特点、性能等，我们都不太了解，但根据兄弟厂使用的情况和数据看，其对煤的过粉碎程度要高于我们采用四辊预破的试验数据。
3)四辊和双光辊对物料的破碎机理是相同的，四辊有两组辊子，相当于两个双光辊破碎机，能更方便地调整物料的破碎粒度。上下两对辊子分两次破碎，从而能减小预破四辊的负荷，延长设备使用寿命。在细破四辊出现意外故障时，可将预破四辊的上下辊隙调小，即可直接用于细破。
4)从备件上说，根据兄弟厂使用的经验，双光辊辊子的消耗量很大。而采用四辊预破，可将细破四辊换下的旧辊用到预破四辊上，不需再消耗新备件，从而达到利废的目的。
5)虽然四辊比双光辊的强度、刚度低，压紧弹簧软，但根据试验可知，四辊破碎机用于预破碎，其生产能力远远大于烧结生产用量，每班运行4小时即可满足生产需求。由于其作业率低，上述问题可不考虑。
4、生产效果
该项目于1999年建成投产后，经测定细破四辊破碎后的煤粉粒度合格率显著提高，由改造前的82 .19%提高到93.67%；过粉碎现象明显改善，小于0.5 mm的含量由原来的50.56%降低到现在的20%左右（生产测定结果与试验数据基本相同）；烧结固体燃耗明显降低，由1998年的45.06 kg/t降低到2002年的19.23 kg/t（固体燃耗见表6）。同时，细破四辊破碎机的辊子年消耗量由改造前的30多个降低到现在的20个左右，弹簧和丝杠等备件的年消耗量也有了大幅度降低。
5、结 语
1)安钢烧结厂的试验和生产实践证明，采用四辊破碎机对燃料进行预破碎是成功的。
2)作为燃料预破，四辊破碎机与双光辊破碎机相比，具有设备重量轻、工作负荷小、备件消耗少、对煤粉的过粉碎程度轻等优点。
3)安钢烧结厂采用四辊预破煤粉后，煤粉粒度合格率由以往的82.19%提高到93.67%；小于0.5 mm粒级由50.56%降低为20%左右；烧结固体燃耗由1998年的45.06 kg/t降低为2002年的19.23 kg/t;细破四辊的辊子消耗量由以往的30多个降低为现在的20个左右。
