我国球团生产技术现状及发展趋势

•注：日历作业率平均为 95.41％，最优单位方大特钢已达到99.93％。
由1－3可见，我国球团生产的现状所表现的特征：
1）.我国球团矿的年产能跨入二十一世纪以来，也有很快的发展， 2011年年产量达到了20410万吨，（年均增幅达到18％），球团矿 占炉料结构的比例已接近20％的程度。 2）.我国球团矿的质量指标：链篦机－回转窑球团矿的含铁品位2005 ～ 2006年度曾上升到高于64.5％的水平，随着矿价的急剧上涨， 2011年又下降到低于63.50％；竖炉球团一直处在62％～63％的水平 ，球团矿的SiO2含量在2007年前无数据公布，近几年链篦机－回转 窑球团矿SiO2含量高于5.5％接近6.0％，竖炉球团SiO2含量高于6.20 ％。链篦机－回转窑球团矿的转鼓指数达到95.0％，竖炉球团矿为 91％～92％。 近几年，首钢和鞍钢链篦机－回转窑球团矿的含铁品位保持 在65.50％以上，接近巴西进口球团矿的水平；武钢程潮链篦机－ 回转窑球团矿成品球的SiO2含量达到3.75％的优良水平。邯钢球团 厂成品球的转鼓指数已达到97.0％的水平。
42．84 41．20 41．65 42．68 44．18 36．66 37．12 35．07 35．69 31．90 31．73
2002 35.39 2003 39.79
2004 42.48 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 40.18 45.89 46.24 42.05 40.53 43.88 44.72
12000 17500 19810 20410 3.03
41.62 32.98 32.84 25.93 45.85 16.87 20.80 45.83 13.2 9.29
占炉料比例（％） 6.95
10.38 11.14 10.69 12.72 12.77 15.45 18.73 19.74 19.07
表4 京唐钢铁公司带式焙烧机球团主要生产技术指标
项目 日历作业率 ％ 产品合格率 ％ 精矿粉消耗 kg.t 膨润土用量 kg.t 煤气消耗 mj.t 电耗 Kwh.t
-1 -1 -1 -1
指标 93.69 99.07 1009 21.79 700.0 28.08 27.62 TFe FeO SiO2 % % %
• 3）.我国生产球团矿的原材料消耗，钢铁生产节省原材料，是资源循 环实现可持续发展的一项重要举措。吨球精矿粉消耗回转窑球团已基 本上稳定在1000公斤之内，竖炉球团精矿粉消耗也由2001年的1060公 斤，下降到接近1000公斤的水平。球团矿生产的粘结剂用量，回转窑 球团吨球膨润土用量已由2001年的37.43公斤逐年下降到2011年的 19.53公斤，竖炉球团膨润土用量也已由2001年的35.05公斤逐年下降 到2011年的21.04公斤。国外球团生产膨润土的用量为4～8公斤/t球， 因此我国球团生产膨润土用量还有一个较大的改善空间。我国首钢和 鞍钢弓矿球团生产的膨润土用量近几年下降到了10～11公斤/t球，已 接近国外的先进水平。 • 4）.我国球团生产的工序能耗，回转窑球团已由2001年的65.35kg标煤 /t球下降到2011年的27.42kg标煤/t球，竖炉球团的工序能耗由2001年 的42.84下降到2011年的31.76 kg标煤/t球。带式焙烧机是球团生产的 一种装备和生产工艺，几十年来我国仅鞍钢和包钢2条生产线，2010 年京唐钢铁公司建设和投产了一条生产400万吨（面积504m2）的大 型带式焙烧机，经过短短一年的运营，取得了良好的效果，其主要生 产技术指标列于下表4。
我国球团生产技术现状及发展趋势
许满兴 (北京科技大学)
摘 要：本文综合介绍了我国跨入二十一世纪以来，球团矿生产 的发展状况，论述了大力发展球团生产的价值及发展球 团矿生产面临的问题和对策。 关键词：球团矿现状 发展价值 问题及对策
1.近十年来我国球团矿生产发展的基本情况
跨入二十一世纪以来，我国钢铁工业进入快速 发展的轨道，作为高炉炼铁的一种主要含铁炉料球团 矿生产的发展速度超过了高炉炼铁年增长的速度。我 国生铁年产量由2001年的15554万吨增长到2011年的 62969.5万吨，11年间年均增长27.71％，球团矿年产 量由2001年的1784万吨增长到2011年的20410万吨， 年平均增长速度103.28％，其中还受2008年的国际金 融风暴影响及此后两年的发展速度调整。2001－ 2011年我国生铁和球团年产量增长情况列于表1[1]， 2001－2011年我国球团矿生产主要技术经济指标列 于表2、3[2]。
表2 2001－2011年我国回转窑球团的主要技术经济指标
台年产 年份 量/万 t.a-1 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 70.98 58.26 64.44 108.07 128.95 163.83 168.25 172.52 176.83 182.06 175.13 62．87 63．27 63．67 64．40 64．62 64．74 63．73 63．46 62．70 63．55 63．49 0．68 1．92 2．65 1．20 1．16 0．71 0．69 0．65 1．09 0．74 0．95 5．43 5．98 5．64 5．72 5．84 90．88 91．73 91．07 91．23 92．78 93．77 94．60 95．00 94．46 95．07 94．58 TFe 成品球质量指标（％） FeO SiO2
1506.16 1256.75 1199.08 1461.55 1109.50 1771.20 858.58 638.50 657.14 686.62 752.0
37.70 38.84 37.92 39.93 36.08 34.37 32.34 31.76 30.40 29.80 31.54
65.35 47.70 49.3 42.49 32.16 31.80 28.95 27.61 31.50 24.92 27.42
转鼓指数 膨润土用量 精矿粉用量
原材料消耗及工序能耗指标
煤气用量 电耗 工序能耗 Kg 标煤.t
-1
Kg.t-1 35.05 32.27 31.45 29.08 26.04 23.85 22.35 21.17 20.74 21.77 21.04
Kg.t-1 1061．17 1049．0 1050．0 1059．5 1030．2 1033．2 1019．1 1019．2 1016．3 1011．2 1006．1
球团矿生产对高炉炼铁节能减排应包括以下几个方面： （1）球团矿生产自身的节能减排; （2）球团矿质量的节能减排 ; （3）球团矿搭配高碱度烧结矿炉料结构的节能减排。
2.3.1 球团矿生产的节能减排 据2011年球团生产数据统计，链篦机－回转窑 的工序能耗分别为24.92 kg标煤/t和24.42kg标煤/t， 竖炉球团的工序能耗也分别仅为31.90 kg标煤/t和 31.76 kg标煤/t，而同期全国重点钢铁企业烧结矿的 工序能耗为 52.65 kg标煤/t和56.71kg标煤/t，球团矿 与烧结矿相比，工序能耗仅为43％，可见发展球团 矿生产对节能减排，改善环保有着无可比拟的优越 性。
Mj.t-1 2174．64 2171．75 2182．44 2190．02 2226．37 2166．60 2158．58 2032．52 1917．58 1892．39 1948．44
Kwh.t-1 33．53 31．95 33．39 32．40 32．99 33．81 33．41 34．63 34．88 33．22 33．76
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
成品球质量指标 65.62 0.335 3.76 0.106 3423 0.623
CaO/ SiO2（倍） 抗压强度 N/球 筛分指数（％）
工序能耗 kg 标煤/t
2. 大力发展球团矿生产
2.1 球团矿生产发展的目标
2006～2020年中国钢铁工业科学与技术发展指南（下称发展指 南）指标[4]，“中国高炉炉料中球团比约12％，从当前优化炉料结 构发展趋势看，中国应大力发展球团生产，并全面提高球团生产水平 。”《发展指南》提出，球团技术的发展目标要“实现装备大型化， 形成以不小于200万吨年产量的链篦机回转窑为主体的球团生产工艺 与装备，加快淘汰小竖炉球团工艺装备。”2011～2020年带式焙烧机 和链篦机－回转窑的生产指标：要求列于表5
2.2 发展球团生产对改善高炉技术经济指标的价值
低碱度和自熔性烧结矿由于其强度和冶金性能不良， 不适合作为高炉炼铁的主要炉料，高碱度烧结矿由于其具 有优良的冶金性能，多年来已成为我国高炉炼铁的主要炉 料，正因如此，球团矿也就成了我国高炉炼铁与高碱度烧 结矿搭配的一种主要炉料。25％～30％球团矿的配入可提 高入炉矿品位1.5％以上，同时可降低15％的渣量，总体 可降低焦比4％，提高产量5.5％，故球团矿生产对改善高 炉技术经济指标起着十分重要的作用。由表1可知，我国 球团矿的年产量已达到2亿吨，占高炉炉料的比例已接近 20％。但距离25％～30％的配比，还有5000～10000万吨 的发展空间，且随着我国工业化和农村城镇化的进展，高 炉炼铁的产能还有发展的空间，因此我国球团矿生产有着 广阔的发展前景。
项目 利用系数 2 t/m .h 1.40 14.0 作业率％ % 96.0～97.0 95.0 球团矿含铁品位 % 66.0 66.0 还原膨胀指数 RSI(%) ≤15 ≤15
带式焙烧机 链篦机－回转窑
关于球团生产工艺的关键技术：要求铁精粉的 粒度－200目高于85％，含铁品位不低于68％；要 求提高造球效率和生球质量的技术；进行球团用 添加剂的研发和应用技术（包括研发新型高效不 含K、Na的球团添加剂）；大幅度降低各种球团 焙烧能耗的技术；实现球团烟气脱SOX、NOX及降 低生产过程CO2产生量的技术。实现2020年以上目 标，球团界还有较大的差距和大量工作要做，特 别是降低各种球团焙烧的能耗和改善环保差距很 大，球团矿生产过程的烟气脱硫仅有个别厂家实 施（或开始实施），球团生产厂应做出规划，加 大力度解决烟气的净化问题。
•注：日历作业平均率为 91.64％，最优的新余钢铁已达到99.40％
表3 2001～2011年我国竖炉球团的主要技术经济指标
座 年 年份 产 / 万 t.a-1 2001 30.78 62.54 62.48 63.08 63.37 62.45 62.91 62.34 62.01 62.23 62.06 61.81 0.86 0.74 0.68 0.66 0.64 0.71 0.75 0.69 0.64 1.01 0.75 6.26 6.68 6.20 90.97 89.41 90.36 90.91 91.45 91.99 92.03 92.20 91.64 91.35 91.30 TFe 成品球质量指标（％） FeO SiO2
表1 2001－2011年我国生铁和球团矿年产量增长情况
年份 生铁年产量/万 t 同比增长（％） 球团年产量/万 t 同比增长（％） 2001 2001 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
15554 17085 19375 25785 34375 41245 47652 47824 54942 59022 62969 18.7 1784 30.7 9.8 2620 25.1 3484 25.6 4628 28.1 5828 20.0 8500 15.5 9934 0.4 13.7 7.4 8.4
转鼓指数 膨润土用量
-1 -1
原材料消耗及工序能耗指标
精矿粉用量 煤气用量 电耗 工序能耗 Kg 标煤.t
-1
Kg.t
Kg.t
Mj.t
-1
Kwh.t
-1
37.43 36.10 24.09 30.32 36.15 27.21 21.65 18.69 20.00 19.27 19.53
992.0 982.0 1014.0 989.4 1022.8 977.5 1014.2 998.45 987.2 1001.9 999.6