什么是球团矿生产（我国球团矿生产）

高炉炼铁炉料由烧结矿、球团矿和块矿组成，各高炉要根据不同的生产条件，决定各种炉料的配比，达到环境友好、低成本生产的目的。世界各国、各钢铁企业没有一个标准的炼铁炉料结构，都要根据各企业的具体情况制订适宜的炉料结构，还要根据外界情况的变化及时进行调整。2017年钢协会员单位高炉的炉料中平均有13%左右的球团矿，78%的烧结矿，9%的块矿。实现高产低耗要求高炉入炉矿含铁品位高，有优质的炉料，高质量烧结矿要实现高碱度（1.8倍~2.2倍），但炼铁炉渣碱度要求在1.0倍~1.1倍，炉料就需要配低碱度的球团矿（或块矿）。

球团工艺相比烧结工艺的优越性

产品冶金性能。一般来说，烧结矿综合冶金性能优于球团矿，因此，高炉炼铁炉料以高碱度烧结矿（1.8倍~2.2倍）为主。但是，炼铁炉渣碱度要求在1.0倍左右，必须搭配一部分酸性球团矿，这样结构的炉料的冶金性能才最优。球团矿的缺点是膨胀率高，易粉化。目前，北美和欧洲一些高炉使用100%自熔性球团矿，冶金性能完全能满足高炉炼铁的要求，也取得了较好的高炉生产指标。

生产运行费用。球团工序能耗是烧结的2/3，环保治理费用低，铁品位比烧结高5个~9个百分点（在原料品位、碱度相同的条件下），炼铁生产效益高10元/吨。

环保。球团工艺主废气源比烧结工艺低一半，环保治理投资低，容易达到国标，工厂清洁生产。

投资。根据我国的经验，球团投资比烧结高30%~50%，生产大型化后投资成本会降低。

努力提高球团矿配比是发展趋势

提高炼铁炉料球团矿配比，可有效地促进炼铁入炉矿含铁品位的提高。据统计，2017年重点钢铁企业球团矿含铁品位为63.60%，烧结矿含铁品位为55.79%；球团矿含铁品位比烧结矿高7.81%。高炉多用球团矿可有效提高入炉矿含铁品位，从而促进燃料比降低，增加产量。如果炼铁100%使用球团矿，要比使用烧结矿，燃料比下降11.52%，生铁产量增长19.2%。这个效益是十分可观的。

提高炼铁炉料球团矿配比，可以促进炼铁系统节能减排。如果用1吨球团矿代替1吨烧结矿炼铁，就会使炼铁系统降低23.11千克标准煤/吨的能耗。

提高炼铁炉料球团矿配比，会降低污染物排放，降低烧结烟气的治理费用。烧结生产会产生大量的SO2、NOX、二噁英、粉尘等有害物质。如用球团矿代替烧结矿，可以减少或没有污染物排放，大大减少污染物治理费用。

球团生产废气源量排放比烧结生产烟气量低一半，球团生产废气中的二噁英、CO2、SO2、NOX等都比烧结生产少（详见表1），环保治理简单容易，工厂清洁，并相应地降低了环保治理费用。目前，一些地区政府已提出要降低本地区的污染物排放总量，希望钢铁企业停止烧结生产（欧美已这么去做了），我国也将面临这个问题。

我国铁矿资源贫、杂、难选，为提高我国铁矿使用效率，必须要进行细磨、加强选矿。这样，我国的铁矿粉以细粒度的居多，有一半铁精粉是适合于去生产球团矿的。但是，由于历史原因（上世纪50年代，我国全面学习前苏联，大量建设烧结机），我国炼铁的炉料结构一直是以烧结矿为主。现在，我们应尽快转变观念，加强对球团生产的基础理论研究，促进球团生产的发展，促进钢铁工业的节能减排。

目前，我国球团矿质量与国际先进水平相比，存在较大差距：球团矿含铁品位低（约低5%），含SiO2高，配加皂土多，抗压强度低（生球质量不好），工序能耗高等。

球团矿有还原膨胀和粉化问题，对高炉生产有较大影响。使用高比例球团矿，在高炉操作上要有所调整，特别是布料规律、控制煤气流分布等。

我国球团生产情况

目前，我国球团矿生产能力在2.5亿吨/年，2011年达到2.04亿吨，2017年为1.7亿吨，富余0.8亿吨的生产能力；每年约进口2000万吨高质量球团矿。

球团矿生产成本比烧结矿高。据统计，使用进口铁精粉生产球团矿，比使用国产矿要贵，影响了高炉使用球团矿的积极性。太钢、本钢、沙钢、唐钢、鞍钢等企业的球团矿价格比烧结矿高，2017年使用国产铁精粉生产球团矿、烧结矿的生产成本见表2。

据统计，多年来，全国有100多座高炉球团矿配比在20%以上，2017年部分钢企高炉球团矿配比见表3。使用球团矿比例较高的高炉，均可实现高入炉矿品位且渣比较低。

国外部分高炉炉料结构情况见表4，说明国外高炉的入炉矿铁品位高、渣比低，会给高炉带来好的效益。

高炉多配酸性球团矿后，遇到炉渣碱度不好调整的问题。欧美高配比球团矿的高炉使用100%中性球团矿进行生产，取得了较好的效果。我们应向他们学习，在努力提高球团矿配比的同时，开发生产中性球团矿的技术。目前，宝武集团湛江钢铁已成功生产出中性球团矿，为高炉多用球团矿提供了好条件。在节能减排的压力下，随着球团矿入炉比例的增加，发展熔剂性球团的条件日趋成熟，我国熔剂性球团的大发展势在必行。

高炉炼铁技术发展方向是要提高球团矿配比，由目前13%左右提高到30%左右，这是可能的。而且我们需要在提高球团矿产量的同时，推动带式焙烧机生产工艺的发展，设备向大型化发展，生产高质量球团矿。

首钢京唐二期工程计划将高炉炉料中球团矿比例提高到50%以上甚至100%，相应建设一条800万吨/年~900万吨/年的带式焙烧机生产线。由首钢设计院设计的包钢500万吨/年的带式焙烧机生产线已经投产运行，2017年球团矿产量达到354万吨。河钢集团宣钢搬迁工程拟在京唐港建设两条500万吨/年带式焙烧机生产线，分两期建设。

高品质球团矿的需求展望

目前，我国每年进口高质量球团矿约2000万吨，这就是市场需求。目前，重点企业高炉炼铁炉料结构中球团矿配比在13%左右，合理值应为20%左右。2017年，一些企业高炉球团矿配比已达到30%以上，全国有100多座高炉球团矿配比在20%以上。这说明我国高炉炼铁提高使用球团矿的比例有较大潜力。首钢京唐、武钢、鞍钢等企业在“十三五”炼铁发展规划中计划将炉料结构中球团矿配比提高到50%左右。

中国钢铁工业协会和中国金属学会共同编制的2011年~2020年《中国钢铁工业科学与技术发展指南》中，提出了球团技术发展目标：开发新型链箅机—回转窑、带式焙烧机（＞300万吨/年）等新装备、新技术；新建球团设备能力应大于200万吨/年，应实现多品种（高炉用、直接还原用、熔剂性）优质（高品位、高强度、低膨胀、高还原性）球团矿的生产，快速提升精料技术水平，实现更合理的高炉炉料结构；在细精矿来源越来越多的情况下，进一步提高球团矿在高炉炉料结构中的比例（全国平均达到30%以上，有条件的应达到50%）。

日本学者成田贵一经研究提出，高炉综合炉料的最大压差值与高碱度烧结矿和配入酸性球团矿的比例相关，当酸性球团矿配入比例达到25%~50%时，△Pm处于最低值，说明优化高炉操作指标，发展球团矿生产尚有一个很大的空间。

我国短流程电炉生产工艺技术正加速发展，电炉生产使用直接还原铁的需求量很大。生产直接还原铁需要大量金属化球团。电炉使用直接还原铁炼钢比用废钢好，既节能又环保；直接还原铁含有害杂质少，对冶炼高级钢种很有利。但我国直接还原铁产量很少。2015年我国用于直接还原铁的球团矿有5.28万吨，2016年为4.84万吨。因此，我国要大力发展金属化球团矿的生产。

我国球团矿生产技术的发展趋势是提倡生产高品位（TFe≥65%）低硅(SiO2≤4%)和高镁（MgO≥1.5%）的优质球团矿。提倡大力发展MgO质酸性球团矿和熔剂性球团矿，改善球团矿的冶金性能，为高炉降低燃料比创造条件。

因此，我们需要组织科研院所、大学、企业开展自熔性球团生产的技术攻关、机理研究，这方面我国缺乏理论和实践的支撑；大型高炉使用高比例球团矿的生产经验不足，要开展系列研究等。此外，要大力推广一批烧结、球团生产先进技术、关键共性技术，促进炼铁系统的节能减排与清洁生产。