我国球团生产技术现状及发展趋势.PPT

1、.1我国球团生产技术现状及发展趋势我国球团生产技术现状及发展趋势许满兴许满兴(北京科技大学北京科技大学)摘摘 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。团矿生产面临的问题和对策。关键词：球团矿现状关键词：球团矿现状 发展价值发展价值 问题及对策问题及对策.21.1.近十年来我国球团矿生产发展的基本情况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，我国钢铁工跨入二十一世纪以来，我国钢铁工业进入快速发

2、展的轨道，作为高炉炼铁的一种主要含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。我国生铁年产量由的速度。我国生铁年产量由20012001年的年的1555415554万吨增长万吨增长到到20112011年的年的62969.562969.5万吨，万吨，1111年间年均增长年间年均增长27.7127.71，球团矿年产量由，球团矿年产量由20012001年的年的17841784万吨增长到万吨增长到20112011年年的的2041020410万吨，年平均增长速度万吨，年平均增长速度103.28103.28

3、，其中还受，其中还受20082008年的国际金融风暴影响及此后两年的发展速度年的国际金融风暴影响及此后两年的发展速度调整。调整。2001200120112011年我国生铁和球团年产量增长情年我国生铁和球团年产量增长情况列于表况列于表1 111，2001200120112011年我国球团矿生产主要技年我国球团矿生产主要技术经济指标列于表术经济指标列于表2 2、3 322。.3表表1 20011 200120112011年我国生铁和球团矿年产量增长情况年我国生铁和球团矿年产量增长情况.4 表表2 20012 200120112011年我国回转窑球团的主要技术经济指年我国回转窑球团的主要技术经济指标

4、标注：日历作业平均率为注：日历作业平均率为 91.64，最优的新余钢铁已达到，最优的新余钢铁已达到99.40.5表表3 20013 200120112011年我国竖炉球团的主要技术经济指标年我国竖炉球团的主要技术经济指标注：日历作业率平均为注：日历作业率平均为 95.41，最优单位方大特钢已达到，最优单位方大特钢已达到99.93。.6 由由13可见，我国球团生产的现状所表现的特征：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，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年年产量达到了年年产量达到了20410万吨，（年均增幅达

5、到万吨，（年均增幅达到18），球团矿），球团矿占炉料结构的比例已接近占炉料结构的比例已接近20的程度。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年度曾上升到高于年度曾上升到高于64.5的水平，随着矿价的急剧上涨，的水平，随着矿价的急剧上涨，2011年又下降到低于年又下降到低于63.50；竖炉球团一直处在；竖炉球团一直处在6263的水平的水平，球团矿的，球团矿的sio2含量在含量在2007年前无数据公布，近几年链篦机回转年前无数据公布，近几年链篦机回转窑球团矿窑球团矿sio2含量高于含量高于5.5接近接近6

6、.0，竖炉球团，竖炉球团sio2含量高于含量高于6.20。链篦机回转窑球团矿的转鼓指数达到。链篦机回转窑球团矿的转鼓指数达到95.0，竖炉球团矿为，竖炉球团矿为9192。 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转窑球团矿成品球的sio2含量达到含量达到3.75的优良水平。邯钢球团厂的优良水平。邯钢球团厂成品球的转鼓指数已达到成品球的转鼓指数已达到97.0的水平。的水平。.73）.我国生产球团矿的原材料消耗，

7、钢铁生产节省原材料，是资源循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本上稳定在1000公斤之内，竖炉球团精矿粉消耗也由公斤之内，竖炉球团精矿粉消耗也由2001年的年的1060公公斤，下降到接近斤，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球团吨球膨润土用量已由2001年的年的37.43公斤逐年下降到公斤逐年下降到2011年的年的19.53公斤，竖炉球团膨润土用量也已由

8、公斤，竖炉球团膨润土用量也已由2001年的年的35.05公斤逐年下降公斤逐年下降到到2011年的年的21.04公斤。国外球团生产膨润土的用量为公斤。国外球团生产膨润土的用量为48公斤公斤/t球，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鞍钢弓矿球团生产的膨润土用量近几年下降到了1011公斤公斤/t球，已球，已接近国外的先进水平。接近国外的先进水平。4）.我国球团生产的工序能耗，回转窑球团已由我国球团生产的工序能耗，回转窑球团已由2001年的年的65.35kg标煤标煤/t球

9、下降到球下降到2011年的年的27.42kg标煤标煤/t球，竖炉球团的工序能耗由球，竖炉球团的工序能耗由2001年年的的42.84下降到下降到2011年的年的31.76 kg标煤标煤/t球。带式焙烧机是球团生产的球。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，条生产线，2010年京唐钢铁公司建设和投产了一条生产年京唐钢铁公司建设和投产了一条生产400万吨（面积万吨（面积504m2）的大）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

10、标列于下表产技术指标列于下表4。.8表表4 4 京唐钢铁公司带式焙烧机球团主要生产技术指标京唐钢铁公司带式焙烧机球团主要生产技术指标.92.2. 大力发展球团矿生产大力发展球团矿生产2.1 2.1 球团矿生产发展的目标球团矿生产发展的目标 2006 200620202020年中国钢铁工业科学与技术发展指南（下年中国钢铁工业科学与技术发展指南（下称发展指南）指标称发展指南）指标44，“中国高炉炉料中球团比约中国高炉炉料中球团比约1212，从当前优，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。生产水平。”

11、发展指南发展指南提出，球团技术的发展目标要提出，球团技术的发展目标要“实现装备实现装备大型化，形成以不小于大型化，形成以不小于200200万吨年产量的链篦机回转窑为主体的球团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。生产工艺与装备，加快淘汰小竖炉球团工艺装备。”2011201120202020年带年带式焙烧机和链篦机回转窑的生产指标：要求列于表式焙烧机和链篦机回转窑的生产指标：要求列于表5 5 .10 关于球团生产工艺的关键技术：要求铁精粉的关于球团生产工艺的关键技术：要求铁精粉的粒度粒度200目高于目高于85，含铁品位不低于，含铁品位不低于68；要；要求

12、提高造球效率和生球质量的技术；进行球团用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添加剂的研发和应用技术（包括研发新型高效不含含k、na的球团添加剂）；大幅度降低各种球团的球团添加剂）；大幅度降低各种球团焙烧能耗的技术；实现球团烟气脱焙烧能耗的技术；实现球团烟气脱sox、nox及降及降低生产过程低生产过程co2产生量的技术。实现产生量的技术。实现2020年以上目年以上目标，球团界还有较大的差距和大量工作要做，特标，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

13、的烟气脱硫仅有个别厂家实大，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。大力度解决烟气的净化问题。.112.2 2.2 发展球团生产对改善高炉技术经济指标的价值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

14、此，球团矿也就成了我国高炉炼铁与的主要炉料，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。高碱度烧结矿搭配的一种主要炉料。25253030球团矿的球团矿的配入可提高入炉矿品位配入可提高入炉矿品位1.51.5以上，同时可降低以上，同时可降低1515的渣的渣量，总体可降低焦比量，总体可降低焦比4 4，提高产量，提高产量5.55.5，故球团矿生产，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。由表对改善高炉技术经济指标起着十分重要的作用。由表1 1可可知，我国球团矿的年产量已达到知，我国球团矿的年产量已达到2 2亿吨，占高炉炉料的比亿吨，占高炉炉料的比例已接近例已接近

15、2020。但距离。但距离25253030的配比，还有的配比，还有500050001000010000万吨的发展空间，且随着我国工业化和农村城镇化万吨的发展空间，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。矿生产有着广阔的发展前景。.12 球团矿生产对高炉炼铁节能减排应包括以下几个方面：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）球团矿生产自身的节能减排; （2）球团矿质量的节能减排）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

16、能减排。）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球团矿生产的节能减排 据据2011年球团生产数据统计，链篦机回转窑年球团生产数据统计，链篦机回转窑的工序能耗分别为的工序能耗分别为24.92 kg标煤标煤/t和和24.42kg标煤标煤/t，竖炉球团的工序能耗也分别仅为竖炉球团的工序能耗也分别仅为31.90 kg标煤标煤/t和和31.76 kg标煤标煤/t，而同期全国重点钢铁企业烧结矿的，而同期全国重点钢铁企业烧结矿的工序能耗为工序能耗为 52.65 kg标煤标煤/t和和56.71kg标煤标煤/t，球团矿，球团矿与烧结矿相比，工序能耗仅为与烧结矿相比，工序能耗仅

17、为43，可见发展球团，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矿生产对节能减排，改善环保有着无可比拟的优越性。性。.132.3.2 球团矿质量的节能减排球团矿质量的节能减排 国外球团矿的含铁品位普遍高于国外球团矿的含铁品位普遍高于65.0，sio2含量低于含量低于3，我国链篦机回转窑球团的含铁品位已达到，我国链篦机回转窑球团的含铁品位已达到63.5的水平的水平，sio2含量低于含量低于6，比烧结矿的品位高出，比烧结矿的品位高出5个百分点，渣量普个百分点，渣量普遍低于遍低于40的程度，从公认的统计数据看，燃料比会降低的程度，从公认的统计数据看，燃料比会降低13以上，这足以说明发展

18、球团矿生产对高炉炼铁的节能减排具有以上，这足以说明发展球团矿生产对高炉炼铁的节能减排具有重大价值，若球团矿的品位和重大价值，若球团矿的品位和sio2含量达到或接近国际水平，含量达到或接近国际水平，则所起作用会进一步提升。则所起作用会进一步提升。2.3.3 球团矿与高碱度烧结矿合理搭配的节能减排球团矿与高碱度烧结矿合理搭配的节能减排 球团矿作为高炉炼铁的搭配炉料，对高炉炼铁节能减排的球团矿作为高炉炼铁的搭配炉料，对高炉炼铁节能减排的作用（每提高作用（每提高1.5的品位，降到的品位，降到15的渣量）已描述过，今后的渣量）已描述过，今后球团矿不仅仅是一般的酸性球团矿，它将是氧化镁质的酸性球球团矿不仅

19、仅是一般的酸性球团矿，它将是氧化镁质的酸性球团矿，球团矿产能进一步提高后，还会发展一定数量的熔剂性团矿，球团矿产能进一步提高后，还会发展一定数量的熔剂性球团矿，这两类球团矿的发展及其冶金性能的改善对高炉炼铁球团矿，这两类球团矿的发展及其冶金性能的改善对高炉炼铁的节能减排将会发挥更大的作用。的节能减排将会发挥更大的作用。.143. 3. 我国球团矿生产发展面临的问题和对策我国球团矿生产发展面临的问题和对策 综合近几年全国球团工作者对球团生产发展所面临的问题所提出综合近几年全国球团工作者对球团生产发展所面临的问题所提出的见解加之笔者对我国球团生产现状的认识，总结出以下四个方面的问的见解加之笔者对我

20、国球团生产现状的认识，总结出以下四个方面的问题是需要加以探讨和商榷的：（题是需要加以探讨和商榷的：（1）焙烧球团矿的设备工艺问题）焙烧球团矿的设备工艺问题 （2）球）球团生产的资源配置问题团生产的资源配置问题 （3）提高设备配置质量，有效降低球团能耗问）提高设备配置质量，有效降低球团能耗问题题 （4）探索回转窑结圈原因解决结圈问题）探索回转窑结圈原因解决结圈问题 （5）提高造球水平，全方位）提高造球水平，全方位改善球团质量。改善球团质量。3.1 关于焙烧球团矿的设备工艺问题关于焙烧球团矿的设备工艺问题 到目前为止，年产到目前为止，年产2亿吨球团矿，带式焙烧机工艺因受能源、耐热亿吨球团矿，带式焙

21、烧机工艺因受能源、耐热件制作和建设周期等问题仅有件制作和建设周期等问题仅有3条生产线，年产条生产线，年产700万吨成品球团，仅占万吨成品球团，仅占产能的产能的3.5，今后的发展与新建的首钢京唐公司，今后的发展与新建的首钢京唐公司504m2年产年产400万吨的带万吨的带式焙烧机相关，视其生产效果会较大程度影响这类工艺今后的发展，竖式焙烧机相关，视其生产效果会较大程度影响这类工艺今后的发展，竖炉球团目前有大小不同炉球团目前有大小不同200余座在生产，占产量的将近余座在生产，占产量的将近40，但因产能、，但因产能、质量和环保诸问题，圆形土竖炉，小于质量和环保诸问题，圆形土竖炉，小于8m2的矩形竖炉在

22、不久的将来会的矩形竖炉在不久的将来会被淘汰，被淘汰，10m212m2含以上矩形竖炉在一定的时期内还会存在，今后大含以上矩形竖炉在一定的时期内还会存在，今后大中型链篦机回转窑工艺为我国球团矿生产的主要工艺设备，建设年产中型链篦机回转窑工艺为我国球团矿生产的主要工艺设备，建设年产200万吨以上、具有贮存仓、烘干窑、强力混合机、高压辊磨机、大型造万吨以上、具有贮存仓、烘干窑、强力混合机、高压辊磨机、大型造球机、链篦机回转窑环冷机完善的设备工艺应当成为发展的主流。球机、链篦机回转窑环冷机完善的设备工艺应当成为发展的主流。.153.2 3.2 球团矿生产的资源配置问题球团矿生产的资源配置问题 磁铁精矿是

23、我国球团生产的主要资源，但随着我国球团矿磁铁精矿是我国球团生产的主要资源，但随着我国球团矿生产的快速发展，资源已严重短缺，解决球团生产资源短缺问题，应采生产的快速发展，资源已严重短缺，解决球团生产资源短缺问题，应采取多方面的措施：首先要抓好精矿资源的结构调整，逐步做到细精矿用取多方面的措施：首先要抓好精矿资源的结构调整，逐步做到细精矿用于球团生产，不再用于烧结生产；短缺部分采用外购赤铁矿粉生产，广于球团生产，不再用于烧结生产；短缺部分采用外购赤铁矿粉生产，广东粤裕丰公司球团生产就是采用适当配比赤铁精粉取得成功的例子，该东粤裕丰公司球团生产就是采用适当配比赤铁精粉取得成功的例子，该公司自筹建公司

24、自筹建2 2120120万吨球团生产线起，就从实验室研究到工业生产进行万吨球团生产线起，就从实验室研究到工业生产进行了系统的赤铁矿粉球团生产的研究，针对赤铁矿粉成球难，采用高压辊了系统的赤铁矿粉球团生产的研究，针对赤铁矿粉成球难，采用高压辊磨，改变赤铁矿粉的外部形貌、增加比表面积等手段，证明赤铁精粉用磨，改变赤铁矿粉的外部形貌、增加比表面积等手段，证明赤铁精粉用于球团生产是可行的于球团生产是可行的8 8。赤铁矿粉用于球团生产的效率和能耗问题。赤铁矿粉用于球团生产的效率和能耗问题，应列题开展专项研究，取得成功后推广应用。，应列题开展专项研究，取得成功后推广应用。3.33.3提高设备配置质量，有效

25、降低球团生产能耗问题提高设备配置质量，有效降低球团生产能耗问题 已有的统计数据说明，球团生产的工序能耗仅为烧结工艺已有的统计数据说明，球团生产的工序能耗仅为烧结工艺的的4343，即使这样我国链篦机回转窑能耗最低的首钢球团厂，即使这样我国链篦机回转窑能耗最低的首钢球团厂17.5817.58kgkg标煤标煤/t/t的热耗尚比世界先进水平高一倍以上的热耗尚比世界先进水平高一倍以上5 5，这与用于球团生，这与用于球团生产的工艺设备的制作精度和保温材料的质量相关，强化高温设备的密封产的工艺设备的制作精度和保温材料的质量相关，强化高温设备的密封技术和保温技术的研究和推广，对标挖潜、缩小与世界先进水平的差距

26、技术和保温技术的研究和推广，对标挖潜、缩小与世界先进水平的差距。.163.4 3.4 探索回转窑结圈原因，解决回转窑结圈问题探索回转窑结圈原因，解决回转窑结圈问题 据不完全统计，我国目前已建有九十条大小不同据不完全统计，我国目前已建有九十条大小不同的链篦机回转窑生产线，回转窑结圈是普遍存在的一个问题的链篦机回转窑生产线，回转窑结圈是普遍存在的一个问题，每到球团生产现场，都能看到排除结圈清出的大垢块，有的，每到球团生产现场，都能看到排除结圈清出的大垢块，有的在回转窑窑尾可见到火红的大块在回转窑内翻转，不同程度影在回转窑窑尾可见到火红的大块在回转窑内翻转，不同程度影响着生产，为了清理排除结圈，每次

27、停窑检修过程还会有上百响着生产，为了清理排除结圈，每次停窑检修过程还会有上百吨的欠烧的粉色球在现场堆放，这无论对链篦机回转窑工艺吨的欠烧的粉色球在现场堆放，这无论对链篦机回转窑工艺的产率和能耗都是一个很大的损失。结圈的原因主要是粉末和的产率和能耗都是一个很大的损失。结圈的原因主要是粉末和局部高温，产生粉末和局部高温的原因很多，但归根到底是链局部高温，产生粉末和局部高温的原因很多，但归根到底是链篦机回转窑工艺尚未达到数字控制的时代，急需完善工艺技篦机回转窑工艺尚未达到数字控制的时代，急需完善工艺技术和检测手段，使生产的各个环节进入数字控制的水平，及早术和检测手段，使生产的各个环节进入数字控制的水

28、平，及早解决解决回转窑结圈的问题。回转窑结圈的问题。.173.5 3.5 提高造球水平，全方位改进球团质量提高造球水平，全方位改进球团质量 我国球团生产近十几年来发展速度快，质量提高不大我国球团生产近十几年来发展速度快，质量提高不大，与国外球团矿质量相比存在着含铁品位低、，与国外球团矿质量相比存在着含铁品位低、siosio2 2含量高，膨润土配含量高，膨润土配加比例大，粒度粗（加比例大，粒度粗（8 816mm16mm粒级低于粒级低于8585）表面粗糙不光滑，酸性）表面粗糙不光滑，酸性球团球团mgomgo含量低，冶金性能差，总的说我国生产的球团矿质量不高，含量低，冶金性能差，总的说我国生产的球团

29、矿质量不高，全方位改进球团的质量，应着重解决以下问题：全方位改进球团的质量，应着重解决以下问题：现行的铁矿球团冶金行业标准急待修订，现行标准粒级现行的铁矿球团冶金行业标准急待修订，现行标准粒级(10(1016mm16mm8080) )太大、含铁品位和太大、含铁品位和siosio2 2无具体范围指标要求，不符合节无具体范围指标要求，不符合节能减排操作方针。能减排操作方针。提高造球水平，球团生产技术首先要造好球，做到粒度均匀，表面光提高造球水平，球团生产技术首先要造好球，做到粒度均匀，表面光滑无裂缝。滑无裂缝。膨润土配加量高于膨润土配加量高于20kg/t20kg/t球，比国外先进指标球，比国外先进指标4 48 kg/t8 kg/t球高出一倍球高出一倍以上，应采取有机粘结剂或复合粘结剂的方案，大幅度降低膨润土配以上，应采取有机粘结剂或复合粘结剂的方案，大幅度降低膨润土配加量，达到低于加量，达到低于10kg/t1