近年國(guó)內(nèi)外煉鐵球團(tuán)礦發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
                             北方爐窯協(xié)會(huì) 整理推薦
(一)、 增加球團(tuán)礦用量是國(guó)內(nèi)外煉鐵高爐爐料結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)
1、國(guó)外高爐爐料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
從世界先進(jìn)的高爐煉鐵爐料結(jié)構(gòu)看，球團(tuán)礦的比例不斷增加，一般已增加到30－50％。
當(dāng)今世界*先進(jìn)的高爐煉鐵在西歐，西歐高爐煉鐵球團(tuán)礦用量已發(fā)展到30－70%。*典型的阿姆斯特丹、霍戈文公司艾莫依登廠的爐料結(jié)構(gòu)是50%球團(tuán)礦+50%燒結(jié)礦。高爐冶煉焦比為234kg/t，噴煤212kg/t，利用系數(shù)平均為2.8t/m3.d，*高達(dá)3.1t/m3.d。
日本高爐傳統(tǒng)上采用燒結(jié)礦為主、不用或較少使用球團(tuán)礦的爐料結(jié)構(gòu)。據(jù)*新報(bào)道，日本鋼鐵工業(yè)巨頭神戶制鋼3＃高爐采用“全球團(tuán)礦”原料方案。該公司原來(lái)高爐爐料的組成為80％燒結(jié)礦和20％的塊礦。1999年6月關(guān)閉了燒結(jié)廠后，神戶制鋼發(fā)現(xiàn)，使用燒結(jié)礦的成本是高的。2000年上半年?duì)t料結(jié)構(gòu)演變成49％燒結(jié)礦、25％塊礦和26％的球團(tuán)礦。現(xiàn)在，已不用燒結(jié)礦，高爐的爐料結(jié)構(gòu)為73％球團(tuán)和27％的塊礦。日本其它鋼鐵廠的球團(tuán)礦用量也有所增加。韓國(guó)（浦項(xiàng)為主）為了增加球團(tuán)礦的用量和保證供應(yīng)，在巴西合資興建了400萬(wàn)t/a的球團(tuán)廠。
2、近年國(guó)內(nèi)煉鐵球團(tuán)礦發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
精料和合理的爐料結(jié)構(gòu)一直是國(guó)內(nèi)煉鐵界努力探索的課題。球團(tuán)礦作為良好的高爐爐料，不僅有品位高、強(qiáng)度好、易還原、粒度均勻等優(yōu)點(diǎn)，而且酸性球團(tuán)礦與高堿度燒結(jié)礦搭配，可以構(gòu)成高爐合理的爐料結(jié)構(gòu)，使得高爐達(dá)到增產(chǎn)節(jié)焦、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，因而近年來(lái)國(guó)內(nèi)煉鐵球團(tuán)礦產(chǎn)量和用量大幅增加，不僅中小型高爐普遍使用，大型高爐如馬鋼2500M3高爐、昆鋼2000 M3高爐、寶鋼、攀鋼等也加大了球團(tuán)礦的配料比例。大力發(fā)展球團(tuán)礦已成為有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)會(huì)議及生產(chǎn)廠家關(guān)注的焦點(diǎn)和共識(shí)，國(guó)內(nèi)目前已形成一股球團(tuán)礦“熱”。
2、1、近年來(lái)我國(guó)球團(tuán)礦生產(chǎn)及使用情況
2、1．1近幾年我國(guó)球團(tuán)礦生產(chǎn)量增加迅速
1999年1197萬(wàn)t/a；2001年1769萬(wàn)t/a，1999～2001年增長(zhǎng)24%。目前國(guó)內(nèi)球團(tuán)礦的年產(chǎn)能大約在2500萬(wàn)噸左右，預(yù)計(jì)“十五”末將可達(dá)到5000萬(wàn)t/a。
2、1、2．2001年部分鋼鐵企業(yè)球團(tuán)礦配比
寶鋼8%、首鋼9.13%、鞍鋼27%、馬鋼20.13% 、濟(jì)鋼20%以上、宣鋼20.21%。
2、1、3．馬鋼使用情況：馬鋼球團(tuán)礦配比，從1998年的0增加到2001年的20%，爐料結(jié)構(gòu)從85%燒結(jié)礦+15%塊礦，調(diào)整到74～77%燒結(jié)礦+20～24%球團(tuán)礦(豎爐)+2～3%塊礦，馬鋼認(rèn)為：配用球團(tuán)礦起到了改善高爐冶煉過(guò)程、提高高爐利用系數(shù)、降低冶煉消耗的作用，隨著球團(tuán)礦用量增加，入爐品位的逐步提高，2500m3高爐利用系數(shù)由1.87t/m3.d提高到2.400t/m3.d; 入爐焦比由431kg/t降低到353kg/t,煤比由87kg/t升到128.6kg/t；渣量由363 kg/t降低到328kg/t。
2、1、4．武鋼使用情況：武鋼煉鐵廠5#高爐在本年7月份為了進(jìn)一步改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，滿足公司對(duì)生鐵產(chǎn)量、質(zhì)量的更高要求，進(jìn)行了加大球團(tuán)礦用量的冶煉探索，當(dāng)球團(tuán)礦的配比由19%增加至23%時(shí)生產(chǎn)實(shí)踐表明，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提高明顯。高爐利用系數(shù)由2.245t/m3.d提高到2.437t/m3.d; 焦比由379.6kg/t降低到368kg/t, 均刷新了歷史記錄，生鐵成本下降了13.944元/t 。8月初球團(tuán)礦使用量已增加到25%以上，其它高爐使用量也有不同程度的增加。
2、2、國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)正在興建的球團(tuán)廠
2、2、1．首鋼球團(tuán)礦情況，首鋼現(xiàn)有一條100萬(wàn)t/a回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線，實(shí)際生產(chǎn)能力可達(dá)120萬(wàn)t/a，一條30萬(wàn)t/a豎爐球團(tuán)礦生產(chǎn)線, 首鋼目前已開(kāi)始了遷安球團(tuán)廠二期（200萬(wàn)t/a）的建設(shè)。到時(shí)首鋼礦業(yè)公司將形成350萬(wàn)t/a以上的球團(tuán)礦生產(chǎn)能力，球團(tuán)礦將占高爐爐料用量的35%以上。
2、2、2．鞍鋼球團(tuán)礦情況，鞍鋼現(xiàn)有一條引進(jìn)200萬(wàn)t/a帶式焙燒機(jī)生產(chǎn)線, 鞍鋼弓長(zhǎng)嶺礦正在建設(shè)240萬(wàn)t/a（實(shí)際規(guī)模25萬(wàn)t/a）的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)廠，第二條240萬(wàn)噸／年生產(chǎn)線明年底投產(chǎn)，到時(shí)鞍鋼將具備700萬(wàn)t/a以上球團(tuán)礦的生產(chǎn)能力，在高爐煉鐵中球團(tuán)礦的用量也將達(dá)到30%以上。鞍鋼1990年高堿度燒結(jié)礦配加酸性球團(tuán)礦的工業(yè)試驗(yàn)表明，大型高爐采用75%-70%的堿度為1.85左右的燒結(jié)礦與25%-30%的酸性球團(tuán)礦是合理的爐料結(jié)構(gòu)。
2、2、3．武鋼程潮鐵礦正在新建120萬(wàn)t/a球團(tuán)廠，建成后武鋼將有200萬(wàn)t/a的球團(tuán)礦生產(chǎn)能力，自產(chǎn)球團(tuán)礦占高爐爐料量的12.5%。
2、2、4．柳鋼120萬(wàn)t/a鏈篦機(jī)生產(chǎn)線已開(kāi)始建設(shè)。
2、3、國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)擬建及規(guī)劃建設(shè)球團(tuán)廠情況
2、3、1．?dāng)M建的有：
昆鋼200萬(wàn)t/a球團(tuán)廠；邯邢礦山局120萬(wàn)t/a球團(tuán)廠；邯鋼200萬(wàn)t/a球團(tuán)廠，廣西北海市500萬(wàn)t/a商品球團(tuán)廠。
2、3、2．規(guī)劃建設(shè)的有：
馬鋼100～120萬(wàn)t/a球團(tuán)廠；南京鋼廠200萬(wàn)t/a球團(tuán)廠；山東石臼所港400萬(wàn)t/a球團(tuán)廠；本溪200萬(wàn)t/a球團(tuán)廠；張家港200萬(wàn)t/a球團(tuán)廠；沙鋼200萬(wàn)t/a球團(tuán)廠；寶鋼正在進(jìn)行燒結(jié)改造還是新建球團(tuán)廠的比較。
2、4、國(guó)內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)*專家和學(xué)術(shù)會(huì)議關(guān)于發(fā)展球團(tuán)礦的評(píng)述
2、4、1．國(guó)內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)的要求
2、4、1、1 由原冶金部規(guī)劃發(fā)展司、中國(guó)金屬學(xué)會(huì)和冶金科技發(fā)展中心共同編制了《2010-2015年冶金科技發(fā)展指南》�！吨改稀分赋�“要從選礦、燒結(jié)、球團(tuán)、煉焦各方面采取措施，提高高爐精料水平，特別是要進(jìn)一步提高入爐礦品位。在大量噴煤，降低焦比的情況下，高爐料柱透氣性惡化，為了保持爐況順行，必須大幅度提高入爐品位，降低渣量。要大力發(fā)展球團(tuán)生產(chǎn)，建立商品球團(tuán)生產(chǎn)基地，提高熟料中球團(tuán)的配比。球團(tuán)礦配比要從目前不足20%提高到30～40%。
2、4、1、2國(guó)家計(jì)委和經(jīng)貿(mào)委2000年9月1日公布的《當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)》7號(hào)令中指出的“要發(fā)展氧化球團(tuán)的生產(chǎn)，提高球團(tuán)礦的使用比例，以改善高爐爐料結(jié)構(gòu)”。
2、4、2．發(fā)展球團(tuán)礦，成為近幾年全國(guó)煉鐵生產(chǎn)技術(shù)工作會(huì)議、鋼鐵原料持續(xù)發(fā)展會(huì)議的討論熱點(diǎn)，實(shí)踐已經(jīng)證明增加高爐球團(tuán)礦使用量，對(duì)實(shí)現(xiàn)精料方針，優(yōu)化高爐用料結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟(jì)效益是十分有益的。
2、4、2、1球團(tuán)礦具有規(guī)則的形狀、均勻的粒度、高的強(qiáng)度（抗壓和抗磨），能進(jìn)一步改善高爐的透氣性和爐內(nèi)煤氣的均勻分布;球團(tuán)礦FeO含量低，有較好的還原性（充分焙燒后，有發(fā)達(dá)的微孔）更有利于高爐內(nèi)還原反應(yīng)的進(jìn)行。因此，球團(tuán)礦在我國(guó)高爐操作者的心目中稱之為“順氣丸”，其冶金性能好，非其它熟料所能比。
2、4、2、2國(guó)內(nèi)大量的理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐表明，高堿度燒結(jié)礦與酸性爐料搭配有一個(gè)合適的配比。大型高爐采用75% ~70%堿度為1.85左右的燒結(jié)礦與25% ~ 30%的酸性球團(tuán)礦是合理的爐料結(jié)構(gòu)。當(dāng)酸性球團(tuán)配入比例為25% ~ 30%時(shí)，其在爐內(nèi)軟熔區(qū)間的*大壓差值*小，也就是按此比例搭配效果*佳。
2、4、2、3在上述合適的范圍內(nèi)，在高爐正常運(yùn)行情況下，球團(tuán)礦入爐配比的高低是由其質(zhì)量決定的。高質(zhì)量的球團(tuán)礦應(yīng)具有的指標(biāo)為：TFe≥65%;  FeO≤1.0%;  SiO2≤3.0%;  S≤0.04%;  球團(tuán)礦粒度8—16mm占95%以上；轉(zhuǎn)鼓指數(shù)（ISO）≥96%，抗壓強(qiáng)度≥2500N/個(gè)球。目前，我國(guó)冶金企業(yè)生產(chǎn)的球團(tuán)礦，特別是豎爐球團(tuán)礦與高質(zhì)量球團(tuán)礦及進(jìn)口球團(tuán)礦相比，普遍存在著相當(dāng)?shù)牟罹唷?br /> 2、4、3．發(fā)展球團(tuán)礦具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效應(yīng)。
2、4、3、1發(fā)展球團(tuán)礦是我國(guó)今后煉鐵系統(tǒng)節(jié)能降耗的重要途徑。增加球團(tuán)礦使用量不僅是滿足高爐爐料結(jié)構(gòu)合理化的需要，也是節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的重要措施。生產(chǎn)每噸球團(tuán)礦的能耗大約只是燒結(jié)礦的一半，對(duì)煉鐵系統(tǒng)節(jié)能降耗是十分必要的。
2、4、3、2發(fā)展球團(tuán)礦是減少大中城市污染的有郊途徑。一些發(fā)達(dá)國(guó)家的鋼鐵企業(yè)從六十年代逐步將高污染工序遷往偏遠(yuǎn)地區(qū)，首鋼正將燒結(jié)廠、焦化廠遷移至所屬的礦山所在地。我國(guó)鋼鐵企業(yè)基本建在大、中城市，球團(tuán)礦可以遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，在礦山、港口發(fā)展球團(tuán)礦，可以避免污染城市，而且節(jié)省運(yùn)輸力。
有關(guān)專家預(yù)測(cè)，近幾年我國(guó)煉鐵球團(tuán)礦必將有較大的發(fā)展，從而必將促進(jìn)煉鐵的技術(shù)進(jìn)步。
總之，增加球團(tuán)礦用量是世界高爐爐料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)大型高爐的合理爐料結(jié)構(gòu)是高堿度燒結(jié)礦加25－30％的酸性球團(tuán)。目前，我國(guó)許多高爐的爐料結(jié)構(gòu)與合理爐料結(jié)構(gòu)有很大差距，因此，我國(guó)《冶金發(fā)展指南（2002－2005年）》以及國(guó)家計(jì)委和經(jīng)貿(mào)委公布的“當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)” 7號(hào)令中指出：“要發(fā)展氧化球團(tuán)的生產(chǎn)，提高球團(tuán)礦的使用比例，以改善高爐爐料結(jié)構(gòu)”。近幾年來(lái)，象首鋼、鞍鋼、馬鋼等許多鋼鐵公司充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，加大了球團(tuán)使用比例和球團(tuán)廠的建設(shè)力度。
縱觀國(guó)內(nèi)外先進(jìn)高爐煉鐵經(jīng)驗(yàn)，在原料供應(yīng)可能的情況下，合理的爐料結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)是：
a）高爐少吃或不吃生料；   b）增加高爐球團(tuán)礦的用量；
c）減少燒結(jié)礦的用量（即提高燒結(jié)礦的品位，應(yīng)當(dāng)相應(yīng)提高燒結(jié)礦的堿度，否則燒結(jié)礦的強(qiáng)度、冶金性能將會(huì)有較大的下降。而堿度提高后為了滿足高爐渣堿度的平衡，必將減少燒結(jié)礦的用量）、
（二）、我國(guó)球團(tuán)礦生產(chǎn)發(fā)展的現(xiàn)狀和建議
球團(tuán)礦具有強(qiáng)度好、粒度均勻、形狀規(guī)則、含鐵品位高、還原性好等優(yōu)點(diǎn)，在高爐冶煉中可起到增產(chǎn)節(jié)焦、改善煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、降低生鐵成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的作用。為適應(yīng)鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展、高爐精料技術(shù)和合理爐料結(jié)構(gòu)的要求，近年來(lái)，球團(tuán)礦作為優(yōu)質(zhì)原料得到青睞和高度重視，一些鋼鐵廠正在積極籌建或擴(kuò)大球團(tuán)礦產(chǎn)能。
球團(tuán)礦是含鐵爐料發(fā)展*快的原料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在世界爐料的新增產(chǎn)能中，球團(tuán)礦產(chǎn)能明顯提高。目前，我國(guó)年產(chǎn)球團(tuán)礦5000萬(wàn)噸左右，占高爐爐料比例13％左右，球團(tuán)礦使用比例未達(dá)到高爐綜合爐料優(yōu)化的比例。我國(guó)有37家企業(yè)63座豎爐生產(chǎn)球團(tuán)礦(絕大多數(shù)為8m2豎爐，*小4m2，*大16m2)，總?cè)莘e566．5 m2，產(chǎn)量3170萬(wàn)噸左右。
  目前，我國(guó)豎爐球團(tuán)工藝占65％左右，為中小型企業(yè)球團(tuán)礦生產(chǎn)的主體工藝，這符合我國(guó)資源和企業(yè)規(guī)模偏小特點(diǎn)。中小企業(yè)及地方骨干企業(yè)規(guī)模多為100～300萬(wàn)噸，建2～3座豎爐即可滿足高爐合理爐料結(jié)構(gòu)的要求，此外建豎爐具有投資省、周期短、見(jiàn)效快等特點(diǎn)，還可充分利用自產(chǎn)富余的高爐煤氣。
    目前，我國(guó)球團(tuán)礦生產(chǎn)能力及產(chǎn)量尚未達(dá)到滿足市場(chǎng)需求的水平，為滿足高爐生產(chǎn)合理爐料結(jié)構(gòu)的原料要求，不得不從國(guó)外進(jìn)口球團(tuán)礦。近年來(lái)，盡管進(jìn)口球團(tuán)礦價(jià)格上揚(yáng)，但進(jìn)口球團(tuán)礦量呈快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，2002年進(jìn)口1103萬(wàn)噸，2003年進(jìn)口1635萬(wàn)噸，2004年進(jìn)口2029萬(wàn)噸，2005年進(jìn)口2355萬(wàn)噸。
  合理球團(tuán)礦比例是高爐節(jié)能降耗的有效辦法。據(jù)有關(guān)資料表明，生產(chǎn)球團(tuán)礦工序能耗比燒結(jié)工序能耗指標(biāo)低得多，燒結(jié)工序能耗60kg標(biāo)準(zhǔn)煤／t左右為較先進(jìn)的技術(shù)指標(biāo)，球團(tuán)工序能耗僅為30kg標(biāo)準(zhǔn)煤／t左右，還有降低的可能。球團(tuán)工序能耗約為燒結(jié)工序能耗的1／2～2／3，降低鋼鐵噸鋼工序能耗作用非常顯著。這對(duì)我國(guó)倡導(dǎo)的鋼鐵工業(yè)科學(xué)發(fā)展觀有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
對(duì)我國(guó)球團(tuán)生產(chǎn)發(fā)展的幾點(diǎn)建議：
  (1)生產(chǎn)球團(tuán)礦的原料主要為自產(chǎn)或進(jìn)口鐵精礦，進(jìn)口鐵精礦經(jīng)濟(jì)上是否合理需要考慮國(guó)際市場(chǎng)上球團(tuán)礦價(jià)格的變化等風(fēng)險(xiǎn)，球團(tuán)礦價(jià)格受運(yùn)輸費(fèi)用和國(guó)際油價(jià)的影響，應(yīng)落實(shí)好鐵精礦的產(chǎn)地、質(zhì)量、價(jià)格、供應(yīng)量、運(yùn)輸可靠性等，以保證原料供應(yīng)的穩(wěn)定性。
  (2)生產(chǎn)球團(tuán)礦對(duì)原料和工藝都有特定的要求，對(duì)球團(tuán)廠的建設(shè)必須進(jìn)行慎重的研究。球團(tuán)焙燒有豎爐、帶式焙燒機(jī)和鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯三種工藝，各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)原燃料條件、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、裝備水平和投資等因素綜合考慮，并充分考慮到球團(tuán)大型化的要求。
  (3)進(jìn)口鐵精礦品位要求TFe≥68％，細(xì)磨精粉粒度-200目≥85％，精礦水分應(yīng)控制在8.0％～8.5％有利于造球。在工藝設(shè)備方面，應(yīng)增加潤(rùn)磨設(shè)備，新建球團(tuán)廠應(yīng)設(shè)原料混勻料場(chǎng)，保證精礦成分穩(wěn)定；設(shè)置強(qiáng)力混合機(jī)，使鐵精礦與膨潤(rùn)土充分混合，有利于造球。加強(qiáng)對(duì)粘合劑的研究，使用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土。目前，國(guó)外球團(tuán)礦膨潤(rùn)土的添加量≤l％。按照每增加1％的膨潤(rùn)土，球團(tuán)礦品位降低O.6％的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如果球團(tuán)礦膨潤(rùn)土的使用量降到1.5％～2.0％，則將對(duì)高爐產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。改善膨潤(rùn)土質(zhì)量，研究開(kāi)發(fā)、選用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土是降低其用量的重要途徑之一。
  (4)進(jìn)行球團(tuán)余熱回收利用，有利于節(jié)能降耗，提高球團(tuán)礦質(zhì)量。
  (5)加強(qiáng)熔劑性球團(tuán)礦、冷固結(jié)含碳球團(tuán)礦、含鈦?zhàn)o(hù)爐球團(tuán)礦、直接還原和熔融還原等預(yù)還原球團(tuán)礦品種的研究開(kāi)發(fā)工作。
  (6)重視球團(tuán)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題和提高自動(dòng)控制水平。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)粉塵污染、SO2和CO2排放等提出了更為嚴(yán)格的環(huán)保要求。
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