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提高高炉炉料中球团矿配比、促进节能减排

王维兴 中钢金属学会

1.优化炼铁炉料结构的原则：

高炉炼铁炉料是由烧结矿、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，实现优化炼铁生产和低成本。 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定适宜的炉料结构；同时还要根据外界情况的变化，进行及时调整。2017年中钢协会员单位高炉的炉料中平均有13%左右的球团矿，78%烧结矿，9%块矿。

1.1要根据各企业具体生产条件下，实现科学高炉炼铁操作（满足炼铁学基本原理），完成环境友好、低成本生产的目的。

1.2实现低成本炼铁的方法：优化配矿、优化高炉操作、设备维护完好、生产效率高。

1.3实现高产低耗就要高炉入炉矿含铁品位高，有优质的炉料，包括高质量烧结矿要实现高碱度（1.8~2.2倍）；但炼铁炉渣碱度要求在1.0~1.1倍，炉料就需要配低碱度的球团矿（或块矿）。

1.4高炉生产长期稳定顺行是关键，实现低燃料比，要求原燃料质量要好（入炉铁品位要高、冶金性能好、低MgO和Al2O3、低渣量、焦炭质量好、含有害杂质少等），成分稳定，粒度均匀等。

1.5实现资源合理利用，充分利用本地矿产资源，合理回收利用企业内含铁尘泥等。建议将含有害杂质高的烧结机头灰、高炉布袋灰，加石灰混合，造球，干燥，给转炉生产用，切断炼铁系统有害杂质的循

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环富集。

1.6球团工艺相比烧结工艺的优越性

1）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，高炉炼铁炉料中以高碱度烧结矿（在1.8~2.2倍）为主。但是，炼铁炉渣碱度要求在1.0左右，必须搭配一部分酸性球团矿，这样结构炉料的冶金性能才最优，

使高炉生产正常进行。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。

2）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5~9个百分点（原料品位、碱度相同条件下），炼铁生产效益高10

元/t 。

3）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。

4）投资 中国经验，球团投资比烧结高30%~50%；大型化后，会降低。

2.球团生产技术

球团生产工艺主要有三种：竖炉球团；带式焙烧机球团；链蓖机回转窑球团。

2.1三种球团生产工艺比较：竖炉生产能耗高，产品质量不稳定，

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是属于要淘汰的设备（国家已提出要淘汰8m2以下的竖炉）；带式焙烧机球团是生产球团的技术发展方向，可使用赤铁矿，能耗低，产品质量好、稳定，但需要有天然气，生产规模大、投资高；目前，我国生产球团矿是以链蓖机回转窑球团工艺为主。三种球团生产工艺比较见下表：

项目 规模 万t/a 主机 台数 作业率 原料 燃 种类 料 GJ/t 单耗设 重量t 备 价格 竖炉 40 1 略低 磁铁矿 煤气 1 2000 低 链蓖机回转窑 40 1 中 煤、油、煤气 0.6 2200 中 40 中 带式焙烧机 40 1 略高 油、煤气 0.8 2500 高 45 高 磁、赤铁矿适应能力强 磁、赤铁矿适应能力强 电 单耗 KWh/t 35 能 装机容量KW 低 质量 加工费 环保 投资 抗压强度＜2000N/个 抗压强度＞2000N/个球 抗压强度＞2000N/个球 球，质量不稳定均匀 质量稳定均匀 质量稳定 基准 污染源多，难治理 基准 —10元 污染源少，易治理 基准 ＋0 污染源较少，较易治理 120%基准 2.2目前，我国竖炉球团产量占球团总产量的35.97%；带式焙烧机球团产量占总产量的5.39%；链蓖机回转窑球团产量占球团总产量的58.63%。

2.3.球团矿的品种：

氧化球团矿：酸性球团矿（碱度在0.3~0.8区间的球团矿质量是最不

好的）是当前我国生产球团矿的主体。

中性球团矿（碱度在1.0左右）供使用100%球团矿高

炉冶炼用。

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