近年國內外煉鐵球團礦發展現狀及趨勢

            近年國內外煉鐵球團礦發展現狀及趨勢
                             北方爐窯協會 整理推薦
(一)、 增加球團礦用量是國內外煉鐵高爐爐料結構發展趨勢
1、國外高爐爐料結構現狀及發展趨勢
從世界先進的高爐煉鐵爐料結構看，球團礦的比例不斷增加，一般已增加到30－50％。
當今世界*先進的高爐煉鐵在西歐，西歐高爐煉鐵球團礦用量已發展到30－70%。*典型的阿姆斯特丹、霍戈文公司艾莫依登廠的爐料結構是50%球團礦+50%燒結礦。高爐冶煉焦比為234kg/t，噴煤212kg/t，利用系數平均為2.8t/m3.d，*高達3.1t/m3.d。
日本高爐傳統上采用燒結礦為主、不用或較少使用球團礦的爐料結構。據*新報道，日本鋼鐵工業巨頭神戶制鋼3＃高爐采用“全球團礦”原料方案。該公司原來高爐爐料的組成為80％燒結礦和20％的塊礦。1999年6月關閉了燒結廠后，神戶制鋼發現，使用燒結礦的成本是高的。2000年上半年爐料結構演變成49％燒結礦、25％塊礦和26％的球團礦。現在，已不用燒結礦，高爐的爐料結構為73％球團和27％的塊礦。日本其它鋼鐵廠的球團礦用量也有所增加。韓國（浦項為主）為了增加球團礦的用量和保證供應，在巴西合資興建了400萬t/a的球團廠。
2、近年國內煉鐵球團礦發展現狀及趨勢
精料和合理的爐料結構一直是國內煉鐵界努力探索的課題。球團礦作為良好的高爐爐料，不僅有品位高、強度好、易還原、粒度均勻等優點，而且酸性球團礦與高堿度燒結礦搭配，可以構成高爐合理的爐料結構，使得高爐達到增產節焦、提高經濟效益的目的，因而近年來國內煉鐵球團礦產量和用量大幅增加，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礦的配料比例。大力發展球團礦已成為有關權威機構、學術會議及生產廠家關注的焦點和共識，國內目前已形成一股球團礦“熱”。
2、1、近年來我國球團礦生產及使用情況
2、1．1近幾年我國球團礦生產量增加迅速
1999年1197萬t/a；2001年1769萬t/a，1999～2001年增長24%。目前國內球團礦的年產能大約在2500萬噸左右，預計“十五”末將可達到5000萬t/a。
2、1、2．2001年部分鋼鐵企業球團礦配比
寶鋼8%、首鋼9.13%、鞍鋼27%、馬鋼20.13% 、濟鋼20%以上、宣鋼20.21%。
2、1、3．馬鋼使用情況：馬鋼球團礦配比，從1998年的0增加到2001年的20%，爐料結構從85%燒結礦+15%塊礦，調整到74～77%燒結礦+20～24%球團礦(豎爐)+2～3%塊礦，馬鋼認為：配用球團礦起到了改善高爐冶煉過程、提高高爐利用系數、降低冶煉消耗的作用，隨著球團礦用量增加，入爐品位的逐步提高，2500m3高爐利用系數由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月份為了進一步改善技術經濟指標，滿足公司對生鐵產量、質量的更高要求，進行了加大球團礦用量的冶煉探索，當球團礦的配比由19%增加至23%時生產實踐表明，技術經濟指標提高明顯。高爐利用系數由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、國內鋼鐵企業正在興建的球團廠
2、2、1．首鋼球團礦情況，首鋼現有一條100萬t/a回轉窯生產線，實際生產能力可達120萬t/a，一條30萬t/a豎爐球團礦生產線, 首鋼目前已開始了遷安球團廠二期（200萬t/a）的建設。到時首鋼礦業公司將形成350萬t/a以上的球團礦生產能力，球團礦將占高爐爐料用量的35%以上。
2、2、2．鞍鋼球團礦情況，鞍鋼現有一條引進200萬t/a帶式焙燒機生產線, 鞍鋼弓長嶺礦正在建設240萬t/a（實際規模25萬t/a）的鏈篦機-回轉窯球團礦生產廠，第二條240萬噸／年生產線明年底投產，到時鞍鋼將具備700萬t/a以上球團礦的生產能力，在高爐煉鐵中球團礦的用量也將達到30%以上。鞍鋼1990年高堿度燒結礦配加酸性球團礦的工業試驗表明，大型高爐采用75%-70%的堿度為1.85左右的燒結礦與25%-30%的酸性球團礦是合理的爐料結構。
2、2、3．武鋼程潮鐵礦正在新建120萬t/a球團廠，建成后武鋼將有200萬t/a的球團礦生產能力，自產球團礦占高爐爐料量的12.5%。
2、2、4．柳鋼120萬t/a鏈篦機生產線已開始建設。
2、3、國內鋼鐵企業擬建及規劃建設球團廠情況
2、3、1．擬建的有：
昆鋼200萬t/a球團廠；邯邢礦山局120萬t/a球團廠；邯鋼200萬t/a球團廠，廣西北海市500萬t/a商品球團廠。
2、3、2．規劃建設的有：
馬鋼100～120萬t/a球團廠；南京鋼廠200萬t/a球團廠；山東石臼所港400萬t/a球團廠；本溪200萬t/a球團廠；張家港200萬t/a球團廠；沙鋼200萬t/a球團廠；寶鋼正在進行燒結改造還是新建球團廠的比較。
2、4、國內權威機構*專家和學術會議關于發展球團礦的評述
2、4、1．國內權威機構的要求
2、4、1、1 由原冶金部規劃發展司、中國金屬學會和冶金科技發展中心共同編制了《2010-2015年冶金科技發展指南》。《指南》指出“要從選礦、燒結、球團、煉焦各方面采取措施，提高高爐精料水平，特別是要進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。要大力發展球團生產，建立商品球團生產基地，提高熟料中球團的配比。球團礦配比要從目前不足20%提高到30～40%。
2、4、1、2國家計委和經貿委2000年9月1日公布的《當前國家重點鼓勵發展的產業和技術》7號令中指出的“要發展氧化球團的生產，提高球團礦的使用比例，以改善高爐爐料結構”。
2、4、2．發展球團礦，成為近幾年全國煉鐵生產技術工作會議、鋼鐵原料持續發展會議的討論熱點，實踐已經證明增加高爐球團礦使用量，對實現精料方針，優化高爐用料結構，提高經濟效益是十分有益的。
2、4、2、1球團礦具有規則的形狀、均勻的粒度、高的強度（抗壓和抗磨），能進一步改善高爐的透氣性和爐內煤氣的均勻分布;球團礦FeO含量低，有較好的還原性（充分焙燒后，有發達的微孔）更有利于高爐內還原反應的進行。因此，球團礦在我國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國內大量的理論研究和生產實踐表明，高堿度燒結礦與酸性爐料搭配有一個合適的配比。大型高爐采用75% ~70%堿度為1.85左右的燒結礦與25% ~ 30%的酸性球團礦是合理的爐料結構。當酸性球團配入比例為25% ~ 30%時，其在爐內軟熔區間的*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，在高爐正常運行情況下，球團礦入爐配比的高低是由其質量決定的。高質量的球團礦應具有的指標為：TFe≥65%;  FeO≤1.0%;  SiO2≤3.0%;  S≤0.04%;  球團礦粒度8—16mm占95%以上；轉鼓指數（ISO）≥96%，抗壓強度≥2500N/個球。目前，我國冶金企業生產的球團礦，特別是豎爐球團礦與高質量球團礦及進口球團礦相比，普遍存在著相當的差距。
2、4、3．發展球團礦具有顯著的經濟和社會效應。
2、4、3、1發展球團礦是我國今后煉鐵系統節能降耗的重要途徑。增加球團礦使用量不僅是滿足高爐爐料結構合理化的需要，也是節能和環境保護的重要措施。生產每噸球團礦的能耗大約只是燒結礦的一半，對煉鐵系統節能降耗是十分必要的。
2、4、3、2發展球團礦是減少大中城市污染的有郊途徑。一些發達國家的鋼鐵企業從六十年代逐步將高污染工序遷往偏遠地區，首鋼正將燒結廠、焦化廠遷移至所屬的礦山所在地。我國鋼鐵企業基本建在大、中城市，球團礦可以遠距離運輸，在礦山、港口發展球團礦，可以避免污染城市，而且節省運輸力。
有關專家預測，近幾年我國煉鐵球團礦必將有較大的發展，從而必將促進煉鐵的技術進步。
總之，增加球團礦用量是世界高爐爐料技術的發展趨勢。我國大型高爐的合理爐料結構是高堿度燒結礦加25－30％的酸性球團。目前，我國許多高爐的爐料結構與合理爐料結構有很大差距，因此，我國《冶金發展指南（2002－2005年）》以及國家計委和經貿委公布的“當前國家重點鼓勵發展的產業和技術” 7號令中指出：“要發展氧化球團的生產，提高球團礦的使用比例，以改善高爐爐料結構”。近幾年來，象首鋼、鞍鋼、馬鋼等許多鋼鐵公司充分認識到這一點，加大了球團使用比例和球團廠的建設力度。
縱觀國內外先進高爐煉鐵經驗，在原料供應可能的情況下，合理的爐料結構發展趨勢是：
a）高爐少吃或不吃生料；   b）增加高爐球團礦的用量；
c）減少燒結礦的用量（即提高燒結礦的品位，應當相應提高燒結礦的堿度，否則燒結礦的強度、冶金性能將會有較大的下降。而堿度提高后為了滿足高爐渣堿度的平衡，必將減少燒結礦的用量）、
（二）、我國球團礦生產發展的現狀和建議
球團礦具有強度好、粒度均勻、形狀規則、含鐵品位高、還原性好等優點，在高爐冶煉中可起到增產節焦、改善煉鐵技術經濟指標、降低生鐵成本、提高經濟效益的作用。為適應鋼鐵工業快速發展、高爐精料技術和合理爐料結構的要求，近年來，球團礦作為優質原料得到青睞和高度重視，一些鋼鐵廠正在積極籌建或擴大球團礦產能。
球團礦是含鐵爐料發展*快的原料。據統計，在世界爐料的新增產能中，球團礦產能明顯提高。目前，我國年產球團礦5000萬噸左右，占高爐爐料比例13％左右，球團礦使用比例未達到高爐綜合爐料優化的比例。我國有37家企業63座豎爐生產球團礦(絕大多數為8m2豎爐，*小4m2，*大16m2)，總容積566．5 m2，產量3170萬噸左右。
  目前，我國豎爐球團工藝占65％左右，為中小型企業球團礦生產的主體工藝，這符合我國資源和企業規模偏小特點。中小企業及地方骨干企業規模多為100～300萬噸，建2～3座豎爐即可滿足高爐合理爐料結構的要求，此外建豎爐具有投資省、周期短、見效快等特點，還可充分利用自產富余的高爐煤氣。
    目前，我國球團礦生產能力及產量尚未達到滿足市場需求的水平，為滿足高爐生產合理爐料結構的原料要求，不得不從國外進口球團礦。近年來，盡管進口球團礦價格上揚，但進口球團礦量呈快速增長的態勢，2002年進口1103萬噸，2003年進口1635萬噸，2004年進口2029萬噸，2005年進口2355萬噸。
  合理球團礦比例是高爐節能降耗的有效辦法。據有關資料表明，生產球團礦工序能耗比燒結工序能耗指標低得多，燒結工序能耗60kg標準煤／t左右為較先進的技術指標，球團工序能耗僅為30kg標準煤／t左右，還有降低的可能。球團工序能耗約為燒結工序能耗的1／2～2／3，降低鋼鐵噸鋼工序能耗作用非常顯著。這對我國倡導的鋼鐵工業科學發展觀有著非常重要的現實意義。
對我國球團生產發展的幾點建議：
  (1)生產球團礦的原料主要為自產或進口鐵精礦，進口鐵精礦經濟上是否合理需要考慮國際市場上球團礦價格的變化等風險，球團礦價格受運輸費用和國際油價的影響，應落實好鐵精礦的產地、質量、價格、供應量、運輸可靠性等，以保證原料供應的穩定性。
  (2)生產球團礦對原料和工藝都有特定的要求，對球團廠的建設必須進行慎重的研究。球團焙燒有豎爐、帶式焙燒機和鏈箅機—回轉窯三種工藝，各有優缺點，應根據原燃料條件、產品質量、生產規模、裝備水平和投資等因素綜合考慮，并充分考慮到球團大型化的要求。
  (3)進口鐵精礦品位要求TFe≥68％，細磨精粉粒度-200目≥85％，精礦水分應控制在8.0％～8.5％有利于造球。在工藝設備方面，應增加潤磨設備，新建球團廠應設原料混勻料場，保證精礦成分穩定；設置強力混合機，使鐵精礦與膨潤土充分混合，有利于造球。加強對粘合劑的研究，使用優質膨潤土。目前，國外球團礦膨潤土的添加量≤l％。按照每增加1％的膨潤土，球團礦品位降低O.6％的經驗數據，如果球團礦膨潤土的使用量降到1.5％～2.0％，則將對高爐產生巨大的經濟效益。改善膨潤土質量，研究開發、選用優質膨潤土是降低其用量的重要途徑之一。
  (4)進行球團余熱回收利用，有利于節能降耗，提高球團礦質量。
  (5)加強熔劑性球團礦、冷固結含碳球團礦、含鈦護爐球團礦、直接還原和熔融還原等預還原球團礦品種的研究開發工作。
  (6)重視球團環境保護問題和提高自動控制水平。近年來，國家對粉塵污染、SO2和CO2排放等提出了更為嚴格的環保要求。
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