近年国内炼铁球团矿发展现状及趋势

1、近年国内外炼铁球团矿发展现状及趋势一、增加球团矿用量是国内外炼铁高炉炉料结构发展趋势1、国外高炉炉料结构现状及发展趋势 从世界先进的高炉炼铁炉料结构看，球团矿的比例不断增加，一般已增加到 3050。当今世界最先进的高炉炼铁在西欧，西欧高炉炼铁球团矿用量已发展到 30 70%。最典型的阿姆斯特丹、霍戈文公司艾莫依登厂的炉料结构是 50%球团矿 +50%烧结矿。高炉冶炼焦比为234kg/t ，喷煤 212kg/t ，利用系数平均为2.8t/m3.d ，最高达 3.1t/m3.d 。日本高炉传统上采用烧结矿为主、 不用或较少使用球团矿的炉料结构。 据最 新报道，日本钢铁工业巨头神户制钢 3高炉采用“

2、全球团矿”原料方案。该公 司原来高炉炉料的组成为 80烧结矿和 20的块矿。 1999年6 月关闭了烧结厂 后，神户制钢发现，使用烧结矿的成本是高的。 2000 年上半年炉料结构演变成 49烧结矿、 25块矿和 26的球团矿。现在，已不用烧结矿，高炉的炉料结 构为 73球团和 27的块矿。日本其它钢铁厂的球团矿用量也有所增加。韩国 （浦项为主）为了增加球团矿的用量和保证供应，在巴西合资兴建了 400 万 t/a 的球团厂。2、近年国内炼铁球团矿发展现状及趋势 精料和合理的炉料结构一直是国内炼铁界努力探索的课题。 球团矿作为良好 的高炉炉料，不仅具有品位高、强度好、易还原、粒度均匀等优点，而且酸

3、性球 团矿与高碱度烧结矿搭配， 可以构成高炉合理的炉料结构， 使得高炉达到增产节 焦、提高经济效益的目的， 因而近年来国内炼铁球团矿产量和用量大幅增加， 不 仅中小型高炉普遍使用，大型高炉如马钢2500M高炉、昆钢2000 M高炉、宝钢、 攀钢等也加大了球团矿的配料比例。 大力发展球团矿已成为有关权威机构、 学术 会议以及生产厂家关注的焦点和共识，国内目前已形成一股球团矿“热” 。2、 1、近年来我国球团矿生产及使用情况2、 11 近几年我国球团矿生产量增加迅速1999 年 1197 万 t/a ; 2001 年 1769 万 t/a , 19992001 年增长 24% 目前 国内球团矿的年

4、产能大约在 2500 万吨左右，预计“十五”末将可达到 5000 万 t/a 。2、1、22001年部分钢铁企业球团矿配比宝钢 8%、首钢 9.13%、鞍钢 27%、马钢 20.13% 、济钢 20%以上、宣钢 20.21%。2、1、3马钢使用情况：马钢球团矿配比，从 1998年的 0增加到 2001年 的20%炉料结构从85%烧结矿+15漱矿，调整到7477%烧结矿+2024%球团 矿（竖炉）+23%块矿，马钢认为：配用球团矿起到了改善高炉冶炼过程、提高高炉利用系数、降低冶炼消耗的作用， 随着球团矿用量增加， 入炉品位的逐步提高， 2500m高炉利用系数由1.87t/m .d提高到2.400

5、t/m .d;入炉焦比由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武钢使用情况：武钢炼铁厂 5#高炉在本年 7 月份为了进一步改善 技术经济指标， 满足公司对生铁产量、 质量的更高要求， 进行了加大球团矿用量 的冶炼探索，当球团矿的配比由 19%增加至 23%时生产实践表明，技术经济指标 提高明显。 高炉利用系数由 2.245t/m 3.d 提高到 2.437t/m 3.d; 焦比由 379.6kg/t 降低到368kg/t,均刷新了历史记录，生铁成本下降了13.944元/t 。武钢5#高炉 8

6、月初球团矿使用量已增加到 25%以上， 其它高炉使用量也有不同程度的增 加。2、 2、 国内钢铁企业正在兴建的球团厂2、 2、 1首钢球团矿情况，首钢现有一条 100 万 t/a 回转窑生产线，实际 生产能力可达 120 万 t/a ，一条 30 万 t/a 竖炉球团矿生产线 , 首钢目前已开始 了迁安球团厂二期（ 200万 t/a ）的建设。到时首钢矿业公司将形成 350万 t/a 以上的球团矿生产能力，球团矿将占高炉炉料用量的 35%以上。2、 2、 2鞍钢球团矿情况，鞍钢现有一条引进 200 万 t/a 带式焙烧机生产 线, 鞍钢弓长岭矿正在建设 240 万 t/a （实际规模 25 万

7、 t/a ）的链篦机 -回转窑 球团矿生产厂，第二条 240 万吨年生产线明年底投产，到时鞍钢将具备 700 万 t/a 以上球团矿的生产能力，在高炉炼铁中球团矿的用量也将达到30%以上。鞍钢 1990 年高碱度烧结矿配加酸性球团矿的工业试验表明，大型高炉采用 75%-70%的碱度为 1.85 左右的烧结矿与 25%-30%的酸性球团矿是合理的炉料结 构。2、 2、 3武钢程潮铁矿正在新建 120 万 t/a 球团厂，建成后武钢将有 200万 t/a 的球团矿生产能力，自产球团矿占高炉炉料量的12.5%。2、2、4柳钢 120万 t/a 链篦机生产线已开始建设。2、3、国内钢铁企业拟建及规划建

8、设球团厂情况2、3、1拟建的有：昆钢 200 万 t/a 球团厂；邯邢矿山局 120 万 t/a 球团厂；邯钢 200 万 t/a 球团厂，广西北海市 500 万 t/a 商品球团厂。2、3、2规划建设的有：马钢100120万t/a球团厂；南京钢厂200万t/a球团厂；山东石臼所港 400万 t/a 球团厂；本溪 200万 t/a 球团厂；张家港 200万 t/a 球团厂；沙钢 200 万 t/a 球团厂；宝钢正在进行烧结改造还是新建球团厂的比较。2、4、国内权威机构知名专家和学术会议关于发展球团矿的评述2、4、1 国内权威机构的要求2、4、1 、1 1999 年 7 月由原冶金部规划发展司、

9、中国金属学会和冶金科 技发展中心共同编制了 2000-2005 年冶金科技发展指南 。指南指出“要从 选矿、烧结、球团、炼焦各方面采取措施，提高高炉精料水平，特别是要进一步 提高入炉矿品位。在大量喷煤，降低焦比的情况下，高炉料柱透气性恶化，为了 保持炉况顺行，必须大幅度提高入炉品位，降低渣量。要大力发展球团生产，建 立商品球团生产基地，提高熟料中球团的配比。球团矿配比要从目前不足10%提高到 20 30%。2、4、1 、2 国家计委和经贸委 2000 年 9 月 1 日公布的当前国家重点鼓 励发展的产业和技术 7 号令中指出的“要发展氧化球团的生产，提高球团矿的 使用比例，以改善高炉炉料结构”

10、 。2、4、2发展球团矿，成为 2000年、2002年全国炼铁生产技术工作会议、 2002 年钢铁原料持续发展会议的讨论热点，实践已经证明增加高炉球团矿使用 量，对实现精料方针，优化高炉用料结构，提高经济效益是十分有益的。2、4、2、1 球团矿具有规则的形状、 均匀的粒度、 高的强度（抗压和抗磨）， 能进一步改善高炉的透气性和炉内煤气的均匀分布；球团矿FeO含量低，有较好的还原性（充分焙烧后， 有发达的微孔） 更有利于高炉内还原反应的进行。 因此， 球团矿在我国高炉操作者的心目中称之为“顺气丸” ，其冶金性能好，非其它熟料所能比2、4、2、2 国内大量的理论研究和生产实践表明，高碱度烧结矿与酸

11、性炉 料搭配有一个合适的配比。大型高炉采用 75%70%碱度为 1.85 左右的烧结矿与 25% 30%的酸性球团矿是合理的炉料结构。当酸性球团配入比例为25% 30%时，其在炉内软熔区间的最大压差值最小，也就是按此比例搭配效果最佳。2、4、2、3 在上述合适的范围内，在高炉正常运行情况下，球团矿入炉配比的高低是由其质量决定的。高质量的球团矿应具有的指标为：TFe> 65%; FeO< 1.0%; SiO 2< 3.0%; S < 0.04%; 球团矿粒度 8 16mm占 95%以上；转鼓指数(ISO)>96%抗压强度2500N/个球。目前，我国冶金企业生产的球团

12、矿，特 别是竖炉球团矿与高质量球团矿及进口球团矿相比，普遍存在着相当的差距。2、4、3发展球团矿具有显著的经济和社会效应。2、4、3、1 发展球团矿是我国今后炼铁系统节能降耗的重要途径。增加球团矿使用量不仅是满足高炉炉料结构合理化的需要， 也是节能和环境保护的重要 措施。生产每吨球团矿的能耗大约只是烧结矿的一半 ，对炼铁系统节能降耗是十 分必要的。2、4、3、2 发展球团矿是减少大中城市污染的有郊途径 。一些发达国家的钢 铁企业从六十年代逐步将高污染工序迁往偏远地区， 首钢正将烧结厂、 焦化厂迁 移至所属的矿山所在地。 我国钢铁企业基本建在大、 中城市， 球团矿可以远距离 运输，在矿山、港口发

13、展球团矿，可以避免污染城市，而且节省运输力。有关专家预测，近几年我国炼铁球团矿必将有较大的发展，从而必将促进 炼铁的技术进步。总之，增加球团矿用量是世界高炉炉料技术的发展趋势。我国大型高炉的合 理炉料结构是高碱度烧结矿加 2530的酸性球团。目前，我国许多高炉的炉 料结构与合理炉料结构有很大差距，因此，我国冶金发展指南(20022005年)以及国家计委和经贸委公布的“当前国家重点鼓励发展的产业和技术” 7 号令中指出：“要发展氧化球团的生产，提高球团矿的使用比例，以改善高炉炉 料结构”。近几年来，象首钢、鞍钢、马钢等许多钢铁公司充分认识到这一点， 加大了球团使用比例和球团厂的建设力度。纵观国内

14、外先进高炉炼铁经验，在原料供应可能的情况下，合理的炉料结构 发展趋势是：a）高炉少吃或不吃生料；b）增加高炉球团矿的用量；c）减少烧结矿的用量（即提高烧结矿的品位，应当相应提高烧结矿的碱度， 否则烧结矿的强度、 冶金性能将会有较大的下降。 而碱度提高后为了满足高炉渣 碱度的平衡，必将减少烧结矿的用量）二、链蓖机回转窑工艺是先进成熟的球团生产工艺之一 链蓖机回转窑工艺最早用于水泥工业。 1960 年美国爱里斯哈默斯公司 在亨博尔特球团厂建成了世界上第一套生产铁矿球团的链蓖机回转窑。 目前该 工艺已经发展成先进成熟的生产工艺之一。据统计这种工艺生产设备共计 50 台 套左右（附表），目前世界上约有

15、一半的球团产量是使用此工艺生产的。这种工 艺焙烧设备简单，焙烧均匀，单台规模最大为 400 万吨年， 80 年代后建设的 以 200万吨年以上居多。 采用的燃料既有用油的和用煤气的， 也有用煤的。 用 这种工艺生产出来的球团矿质量好， 抗压强度2500KNT个，FeCX 1.5 %,粒度 均匀。三、以赤铁矿（或混合矿）作原料采用链蓖机回转窑工艺生产球团矿的工厂链蓖机回转窑球团工艺可以使用磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿或者混 合矿。如：1、 日本神户球团厂，使用赤铁矿和褐铁矿作原料（附件2）2、美国蒂尔登（Tilden ）球团厂、使亨博尔特（Humbolt）球团厂、皮奥尼尔（ Pioneer ）

16、球团厂用赤铁矿、镜铁矿、假象赤铁矿作原料（附件3）3、巴林 GIIC 球团厂使用 8590%赤铁矿、 1015%磁铁矿。4、加拿大塞普特艾利斯（ SeptTles ）球团厂使用土状红矿作原料。5、墨西哥冯迪多拉（ Fundidola ）球团厂使用赤铁矿作原料。6、 柳钢拟建的球团厂计划采用进口赤铁矿80%、磁铁矿 20%生产球团，中南大学的试验研究结果表明，用链蓖机回转窑工艺完全可以生产出优质球团矿。（附件） 四、直接烧煤系统的应用1、国内外直接烧煤系统：世界上链蓖机回转窑工艺所使用的燃料是因地制宜、因时制宜。所使用的 燃料有天然气、焦炉煤气、重油，也有用煤。七十年代末八十年代初，世界能源 紧

17、张，为了减少油气用量，美国矿山局和 AC 公司等开发了链蓖机回转窑粉 煤直接燃烧技术，用于以赤铁矿或磁铁矿作原料的球团矿生产， 取得了成功经验。 实践表明，直接用煤作为回转窑的燃料，技术上是可行的、经济上是合理的，对 球团质量无影响，焙烧工艺也易掌握。美国有近5000 万吨年的生产能力的链蓖机回转窑机组采用了烧煤系统。其中就包括用赤铁矿生产球团的蒂尔登 （Tilden ）1、2 号；恩派尔 1、2、3、4 号；明塔克 1、2、3号、纳雄耐尔 1、2 号、埃弗赖斯1、2号及巴特勒厂等。日本神户制钢球团厂在消化 A-C公司技术 的基础上， 也有较丰富的直接用煤作为回转窑燃料的经验。 我国正在生产的

18、首钢 矿业公司球团厂、 正在建设的恶武钢矿业公司程潮铁矿球团厂、 鞍钢弓长岭矿球 团厂均是采用直接烧煤技术。2、直接烧煤系统的技术关键 理论和实践表明，采用链蓖机回转窑工艺以赤铁矿作原料同以磁铁矿作原料都可以生产出高质量的球团矿。 相比之下，用赤铁矿时， 球团的预热温度要 求高50 °C左右。采用喷煤技术完全可以满足这个要求。通过长期的实践，人们已经总结出了链蓖机-回转窑粉煤直接燃烧技术四 个关键：1）、选择适合的煤种。要求一定细度，挥发分17%，灰熔点1400C, 发热值25MJ/kg,灰分V 14%，含硫量v 0.5 %。这样的煤在山西、内蒙均有 生产。2）、控制煤粉的粒度与火焰

19、状况；3）、控制给煤量；4）、采用合适的烧嘴。3、结圈问题回转窑生产的另一个问题是如何减少和消灭结圈。目前，普遍认为结圈的 原因是 1）煤的灰分高灰熔点低； 2）球团碎粉在焙烧带内高温下熔融而粘结到 窑壁上，逐渐增多而结成一个环圈。这个问题已经有较为成熟的解决办法。1）选择合适煤种； 2）确保链蓖机预热球有足够的强度，特别是耐磨性指标，减少 入窑后碎粉的产生。 3）一旦结圈，采取急冷法、调节火焰烧圈法和机械打圈法。 目前国内外采用链蓖机回转窑工艺生产厂都较有效地处理这个问题， 很少甚至 不存在结圈问题。五、我国 300 万吨年链蓖机回转窑工艺系统的设计和设备制造问题目前国内除了首钢迁安球团厂

20、100 万 t/a 链篦机回转窑球团由国内设计， 制造取得成功以外，正在施工的还有武钢程潮铁矿球团厂（ 120万 t/a ）和柳钢 球团（采用进口原料 120万 t/a ）。同时，首钢迁安球团厂二期（ 200万 t/a ）和 鞍钢弓长岭球团厂（ 240万 t/a ）也正在设计和实施之中。 300万 t/a 规模的链 篦机回转窑系统主要设备规格只是比目前正在实施的 240 万吨年的略大一 点，无论从设计和制造角度讲都没有大的区别。从设计角度讲，鞍山院、长沙院 等均积累了工厂设计和主要设备的设计的丰富的经验，而且获得了多项技术成 果。从制造能力角度讲， 链篦机回转窑系统设备制造的关键在链蓖机、 回

21、转窑、 环冷机三大主体设备。1 ）大型回转窑的制造经调查和类似的设备制造实践证明， 我国的天津重型机器厂、 沈阳重型机器 厂、齐齐哈尔重型机器厂 （原名一重）、洛阳矿山机器厂等国内著名大型机械厂， 都具备制造回转窑的能力。 特别是大型齿圈、 整体的滚圈和筒体的制造都有一定 的制造经验。采用回转窑设备有一个筒体和整体大型滚圈（7.0m）的运输问题。由于新建大型球团厂厂址位于长江沿岸的鄂州港或黄石港附近， 可以借助船 运使这一难题能得以解决。2 ）大型耐高温链篦机的制造制造大型耐高温链篦机的关键技术是篦条的材质（成份和热处理等） 。目前 国内一些厂家已具备了制造这种设备的能力，并将会进一步提高。3

22、）大型环冷机国内许多厂都有能力制造。六、结论综上所述，增加球团矿用量是当今高炉炉料结构的发展趋势，尤其对我国钢 铁系统，可降低成本提高效益，更具有重大的现实意义。以煤作燃料、用赤铁矿 作原料采用链蓖机回转窑的工艺技术使先进成熟的。如能同磁铁精矿搭配使 用，将更有利于降低能耗，提高效益。附件 1：日本神户制钢球团工艺KOBELCO-Pelletizing Process本工艺的突出特点:神户制钢球团工艺能给世界各地球 团领域的各种用户提供有益的的帮 助。本工艺由神户制钢开发并提供，所有 用户对神户制钢的工厂设计、建设、 高质量的产品、出色的生产效率和低 运行及维护费用表示满意。球团质量高、工艺灵

23、活生产成本低诀窍（KNOW-HOV多可给直接还原工艺生产最好的球团SUPERIOR QUALITY PELLETS WITH HIGH FLEXIBILITY球团质量高、工艺灵活神户制钢球团工艺 能生产质量优越、性能各样的球团，其原因是使 用了回转窑工艺使球团加热均匀、工厂生产和质量控制的诀窍（KNOW-HOW先进的工艺控制系统。本工艺可以使用多种矿石，如磁铁矿、赤铁矿，干料湿料均可。同时，本工艺利用原料混合诀窍可同时使用多种矿石。 由于其燃烧 器的突出燃烧性能，神户制钢球团工艺 还可以使用各种燃料，如重 油/轻油、天然气、焦炉煤气，特别是煤。（神户制钢一直在其球 团厂使用煤） 另外，神户制钢

24、球团工艺 可使用各种添加剂，如石灰石、白云石、 膨润土、消石灰、有机粘结剂，甚至仅仅用水，以改善球团质量和 造球性能。碳添加剂如煤、焦末还可用来提高产量。LOW RUNNING COST生产成本低在神户制钢球团工艺中，加热处理工序（球团硬化阶段）分成链蓖 机、回转窑、环冷机三段，每一段执行特定工艺功能。这增加了工 厂的效率，降低备件消耗，使维护费用低。同时，神户制钢球团工艺节能（燃料和电力），因为余热利用率高, 工艺气体通过料层的压降小。Statistics .蒂尔登矿统计数据 RICH KNOW-HOW诀窍多神户制钢将球团厂纳入钢铁系统统一管理，以便为高炉生产各种球 团。通过生产实践，神户制

25、钢积累了各种操作、维护、质量控制、 球团厂管理方面的诀窍。同时，神户制钢在委内瑞拉的直接还原厂使用直接还原球团，因此, 神户制钢积累了使用高炉球团和直接还原球团的用户诀窍。附件2TILDEN MINE蒂尔登矿Tilden produced its first pellets in 1974. 蒂尔登 1974 年开始生产球团Through 2001 it had produced 145,486,000 tons of pellets.至 2001 年已生产 145 , 486 , 000486 , 000吨球团矿2001 production: 6.4 million tons2001年产量

26、 640 万吨2002 mine production estimate is 7.8 million tons of pellets.2002年预计生产 780 万吨球团球团Type of ore: Hematite & Mag netite 矿石类型：赤铁矿和磁铁矿Tilden produced its first pellets in 1974. 蒂尔登 1974 年开始生产球团Through 2001 it had produced 145,486,000 tons of pellets.至 2001 年已生产 145，486，000吨球团矿2001 production: 6

27、.4 million tons2001年产量 640 万吨2002 mine production estimate is 7.8 million tons of pellets.2002年预计生产 780 万吨球团Annual capacity: 7.8 million tons.年生产能力 780 万吨仃 he followi ng n umbers are approximate.)下歹U数据为近似数* Work Force: 780 employees职工总数 780* Annual Payroll:$62 million 年工资 6200 万美元* Annual LocalServices & Supplies: $107 million annually 每年当地提供的劳务和产品1.07亿美元* Michiga n and Local Taxes Paid:$3 millio n in 2000 2000年密执安州和地方税收300万美元Total Ann ual L