高爐采用大比例球團的因素分析

高爐大比例球團冶煉的優勢

大比例球團冶煉在節能減排和減低成本等方面具有明顯優勢。

環保優勢

高爐煉鐵是能耗大戶，也是節能減排的重要環節。既能減排必須考慮以源頭治理、源頭減量為主，過程治理和末端治理相結合的綜合治理策略。

在球團生產過程中，二噁英、氮氧化物、顆粒物等污染物的排放都低于燒結工藝。

高爐采用大比例球團的因素分析

高爐能否采用大比例球團冶煉，收到客觀條件制約。

國內外球團礦的資源稟賦分析

高爐煉鐵的原料有三種：燒結礦、球團礦和塊礦。三種爐料品味不同，價格各異。高爐爐料結構由各個鋼鐵公司能夠獲得的鐵礦資源情況和鐵礦石價格等客觀條件決定。世界各國的高爐爐料結構中球團比例差別較大。

日本和韓國的鐵礦粉主要以澳礦和印度礦為主，粒度相對較粗，適合生產燒結礦，因此高爐爐料結構以燒結礦為主。日韓高爐爐料結構的特點是燒結礦比例高且穩定，塊礦比在上升，球團比在下降，目前球團礦比一般不超過10%。

歐洲的鐵礦石供應主要來自于巴西、加拿大和非洲，鐵礦石生產主要在瑞典完成。北美地區本地鐵礦石資源以鐵燧巖為主，硬度高且品位低，需要細磨磁選，鐵精粉粒度相對較細，適合造球。因此，歐美國家普遍采用高比例球團或全球團冶煉，尤其是瑞典和芬蘭的鋼鐵企業，取消了燒結礦，采用100%球團冶煉，這些高爐的共同特點是入爐料品味高、渣比低。

中國國產鐵礦石品位低，采用成本明顯高于進口礦，中國鐵礦石對外依存度80%。由于中國鐵礦石特點是貧、雜、細，必須細磨，所以約一半適合生產球團礦。我國高爐爐料結構一直以高堿度燒結礦為主，搭配酸性球團礦和塊礦。球團礦比例一直不高，延續至今。

前景展望

高爐采用大比例球團冶煉的優勢明顯：工序能耗偏低，污染物排放少，節能減排效果好，高爐渣比低，煤氣利用率高，燃料比低，綜合經濟效益好。大比例球團冶煉是實現整個鋼鐵生產流程綠色化的重要手段，是高爐爐料結構優化的發展方向，是鋼鐵工業節能減排實現源頭減量的重要保障。

采用大比例球團冶煉必須統籌考慮的因素

資源和成本

球團粉資源問題和球團成本是大比例球團冶煉的限制性因素。與燒結礦和塊礦相比，球團礦價格相對較高，高爐的綜合冶煉成本決定了球團礦比例的高低。

球團質量

球團礦質量是高爐大比例球團冶煉能否成功的第一大限制性環節。堿性球團和酸性球團生產的熱工參數控制差別較大，堿性球團生產控制難度更大，可控區間更窄。實驗發現，球團礦還原膨脹率升高到25%以上后，在球團礦的比例為50%的情況下，高爐出現大的波動，表明球團礦的比例越高，高爐接受的還原膨脹率指數越低，在大比例球團冶煉時，嚴格控制還原膨脹率是關鍵。

原燃料質量管控

原燃料質量是高爐順穩運行的基本保障，入爐原料質量管控是第二大限制性環節。加強對入爐原燃料的管理和控制，可有效把控入爐原料質量對爐況的影響。通過定期取樣檢化驗原料冶金性能、高爐料倉下看料掌握實物質量信息， 檢查篩網及時清理提高篩分效率等方式，將入爐原燃料質量管控制度化，為爐況判斷及操作調整提供依據。

可預見性的高爐操作技術問題

大比例球團冶煉時，要未雨綢繆高爐生產操作過程管控可能面臨的技術性難題，提前做好應對策略。比如熔劑性球團的敏感性、球團礦易滾動性會引起中心煤氣流減弱和壓差升高等問題。大比例球團隊爐料分布及爐料冶金性能影響較大，通過燒結和球團混裝、多次小幅度提高球團礦比例、減小中心負荷、穩定中心和邊緣煤氣等措施，實現大比例球團冶煉下的爐況穩定，保持合適的風速及動能，控制合理的爐溫和鐵水溫度范圍，提高爐缸的活躍度，改善大比例球團冶煉過程下部透氣、透液性。實驗表明，酸堿球團搭配的爐料結構的綜合性能好，二者好的配比需要在實踐中不斷探索。

統籌大比例球團帶來的相對矛盾

大比例球團冶煉帶來的兩對矛盾是：低渣量和脫硫排堿的矛盾，燒結礦配比降低和固廢處理的矛盾。球團礦比例由30%提高到50%，渣比下降大約55kg/t，對于脫硫和排堿是嚴峻的考驗，要嚴格控制入爐堿金屬，大比例球團時，燒結礦配比降低，導致燒結礦產量減少，由燒結處理的鋼鐵流程含鐵固廢無法由球團工藝處理，固廢難以實現產銷平衡。

高爐的基本功能是把鐵礦石冶煉成鐵水，因此高爐吃不吃球團礦，吃多少球團礦是由諸多可觀條件決定的，需要根據自身具體情況，因地制宜。