燒結(jié)球團(tuán)-6球團(tuán)理論與工藝

球團(tuán)理論與工藝表1中國(guó)燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、生鐵產(chǎn)量/萬(wàn)噸武鋼程潮球團(tuán)廠球團(tuán)法——先進(jìn)造塊法將配有粘結(jié)劑或熔劑及燃料的細(xì)精礦粉（僅土燒球團(tuán)可配燃料），經(jīng)過(guò)滾動(dòng)成型（造球）、焙燒固結(jié)、冷卻過(guò)篩，成為粒度均勻、強(qiáng)度較好的球團(tuán)礦。球團(tuán)法按生產(chǎn)設(shè)備形式:豎爐焙燒、帶式機(jī)焙燒、鏈算機(jī)一回轉(zhuǎn)窯焙燒及隧道窯、平地吹土球等多種。根據(jù)球團(tuán)的理化性能和焙燒工藝不同，球團(tuán)成品有氧化球團(tuán)、還原性球團(tuán)（金屬化球團(tuán)）以及綜合處理的氯化焙燒球團(tuán)之分。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)以氧化球團(tuán)礦為主，鏈算機(jī)一回轉(zhuǎn)窯及帶式機(jī)焙燒是生產(chǎn)氧化球團(tuán)礦的主要方法。主要內(nèi)容球團(tuán)生產(chǎn)現(xiàn)狀;球團(tuán)原料準(zhǔn)備；造球理論與工藝，造球機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理；生球干燥機(jī)理、影響因素及爆裂溫度測(cè)定方法；球團(tuán)焙燒固結(jié)基本原理，球團(tuán)礦礦物組成及顯微結(jié)構(gòu)，球團(tuán)礦還原時(shí)的膨脹及抑制措施；球團(tuán)生產(chǎn)工藝，焙燒設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理及維護(hù)；球團(tuán)礦的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法。鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)線(xiàn)6.1國(guó)外球團(tuán)6.2我國(guó)球團(tuán)生產(chǎn)狀況與資源需求6.3燒結(jié)與球團(tuán)的比較6.4高爐對(duì)球團(tuán)礦的要求6.5大力發(fā)展球團(tuán)礦生產(chǎn)6.6球團(tuán)工序綠色發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)第6章國(guó)內(nèi)外球團(tuán)生產(chǎn)現(xiàn)狀6.1國(guó)外球團(tuán)1912年和1913年，瑞典人安德生和德國(guó)人布萊克爾斯貝爾格分別取得專(zhuān)利；1926年，克虜伯公司建造第一座球團(tuán)試驗(yàn)廠，1937年停產(chǎn)；1944年明尼蘇達(dá)大學(xué)取得球團(tuán)技術(shù)突破；1950—1951年，豎爐球團(tuán)試驗(yàn)成功；1955年，帶式焙燒機(jī)投入生產(chǎn)；1960年，鏈箅機(jī)——回轉(zhuǎn)窯鐵礦球團(tuán)生產(chǎn)線(xiàn)建成投產(chǎn)；20世紀(jì)80年代后，國(guó)外球團(tuán)長(zhǎng)足發(fā)展。從世界先進(jìn)的高爐煉鐵爐料結(jié)構(gòu)看，球團(tuán)礦的比例不斷增加，一般已增加到30～50％。當(dāng)今世界最先進(jìn)的高爐煉鐵在西歐，西歐高爐煉鐵球團(tuán)礦用量已發(fā)展到30～70%。最典型的阿姆斯特丹、霍戈文公司艾莫依登廠的爐料結(jié)構(gòu)：50%球團(tuán)礦+50%燒結(jié)礦。高爐冶煉焦比為234kg/t，噴煤212kg/t，利用系數(shù)平均為2.8t/m3·d，最高達(dá)3.1t/m3·d。6.1.1國(guó)外球團(tuán)生產(chǎn)2000年，全世界有近20多個(gè)國(guó)家生產(chǎn)球團(tuán)礦，球團(tuán)礦總生產(chǎn)能力約為3.181億t煉鐵高爐用球團(tuán)礦：2.36億t/a，占76.6%；直接還原用球團(tuán)礦：7200萬(wàn)t/a，占23.4％；全世界球團(tuán)出口量約為9000萬(wàn)t。北美球團(tuán)礦產(chǎn)量最高，每年生產(chǎn)能力約為1.002億t，加拿大的球團(tuán)礦80%供出口，而美國(guó)球團(tuán)礦基本上供本國(guó)鋼鐵廠消費(fèi)。目前正在建設(shè)的球團(tuán)廠生產(chǎn)能力為2000萬(wàn)ｔ

歐洲一些高爐的爐料結(jié)構(gòu)全球球團(tuán)礦產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)2002年，增長(zhǎng)11％；2003年，增長(zhǎng)8％2006年，全球球團(tuán)礦產(chǎn)量增加了1200萬(wàn)t，達(dá)到3.23億t，總產(chǎn)量比2005年增長(zhǎng)4％。2006年世界球團(tuán)礦出口量為1.43億t，比2005年增長(zhǎng)5％。2006年中國(guó)球團(tuán)礦同比增長(zhǎng)13％，達(dá)到4500萬(wàn)t；2007年全球球團(tuán)礦產(chǎn)量增加2600萬(wàn)t，達(dá)到3.49億t，增長(zhǎng)8%；2008年全球球團(tuán)礦產(chǎn)量達(dá)到3.64億t，增長(zhǎng)10%

；2010年全球球團(tuán)礦產(chǎn)量3.881億噸，創(chuàng)歷史新高。2010年全球球團(tuán)礦出口量為1.45億噸，同比增長(zhǎng)46％。巴西依然是最大的球團(tuán)礦出口國(guó)，出口量較2009年增長(zhǎng)77％至5360萬(wàn)噸。加拿大居第二，出口量為2120萬(wàn)噸。

2011年中國(guó)成為全球最大的球團(tuán)礦生產(chǎn)國(guó)，產(chǎn)能增至2.04億噸。目前超過(guò)500萬(wàn)噸的新增球團(tuán)礦年產(chǎn)能正在建設(shè)中。球團(tuán)礦消費(fèi)量的增長(zhǎng)主要受鋼需求增加以及鋼廠期望利用更多的較高鐵含量鐵礦石來(lái)提高高爐生產(chǎn)效率所驅(qū)動(dòng)。較高的鐵礦石價(jià)格已經(jīng)促使鋼廠通過(guò)利用球團(tuán)礦來(lái)提高高爐和直接還原鐵設(shè)備的生產(chǎn)效率。同時(shí)，采用球團(tuán)礦也具有環(huán)保作用。世界球團(tuán)礦產(chǎn)量全球球團(tuán)分地區(qū)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)（2006）2008年6.1.2國(guó)外發(fā)展趨勢(shì)一些煉鐵技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，球團(tuán)礦的比例已越來(lái)越高，從20％到50％，甚至100％，各項(xiàng)指標(biāo)領(lǐng)先，產(chǎn)品質(zhì)量好；北美：北美所產(chǎn)鐵礦石主要是經(jīng)細(xì)磨精選后的精礦，絕大部分都加工成球團(tuán)礦供煉鐵使用。加拿大Algoma(阿爾戈馬)廠7號(hào)高爐熔劑性球團(tuán)礦比例達(dá)到了99％；墨西哥AHMSA公司Monclova廠5號(hào)高爐熔劑性球團(tuán)礦比例為93％；美國(guó)AKSteel公司Ashland，KY廠Amanda高爐熔劑性球團(tuán)礦比例為90％；歐洲的瑞典和德國(guó)部分高爐球團(tuán)礦比例也很高。巴西巴西是世界上最大的鐵礦石生產(chǎn)和出口國(guó)之一。巴西鐵礦的特點(diǎn)：絕大部分為赤鐵礦，含鐵品位極高，一般都在67.5％以上，以細(xì)粉礦為主，其粒度都較細(xì)，除少量可作為燒結(jié)粉以外，大部分適合于生產(chǎn)球團(tuán)礦。巴西建有10多個(gè)大型球團(tuán)廠(采用帶式焙燒工藝，用重油作燃料)，年產(chǎn)球團(tuán)礦4000萬(wàn)t以上，單系統(tǒng)能力達(dá)到了700萬(wàn)t/a。巴西鐵礦為赤鐵礦，要求焙燒溫度高，燃耗高，加工費(fèi)高。這些球團(tuán)工廠目前都為CVRD公司掌握，所產(chǎn)球團(tuán)礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，品種齊全：供高爐用、供直接還原鐵生產(chǎn)用，酸性的、堿性的，高硅的、低硅的等等，可滿(mǎn)足各類(lèi)鋼鐵生產(chǎn)的需求。中東及其他地區(qū)中東地區(qū)興建的大型球團(tuán)廠，不但單系統(tǒng)規(guī)模大(一般都在500萬(wàn)t/a以上，甚至達(dá)700萬(wàn)t/a)，技術(shù)裝備水平高，產(chǎn)品質(zhì)量極高，為僅次石油的第二大支柱性產(chǎn)業(yè)。主要滿(mǎn)足當(dāng)?shù)厣a(chǎn)直接還原鐵，供新建電爐短流程鋼鐵廠使用。在細(xì)磨鐵精礦產(chǎn)量較大的其它國(guó)家和地區(qū)，如烏克蘭、土耳其、南美等也都建有球團(tuán)廠或準(zhǔn)備興建新的球團(tuán)項(xiàng)目。球團(tuán)廠一般都建在礦山和港口碼頭，所產(chǎn)球團(tuán)礦均為商品球團(tuán)，提高了附加值，使地區(qū)和資源優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮。6.2我國(guó)球團(tuán)生產(chǎn)狀況與資源需求我國(guó)鐵礦石大多是貧礦，細(xì)磨和選別后大部分是磁選精礦，適合發(fā)展球團(tuán)生產(chǎn)。目前我國(guó)的鐵精礦產(chǎn)量約為8億t，其中約有50％用于生產(chǎn)球團(tuán)礦，還有50％仍在用于燒結(jié)，從造塊原理上來(lái)講，這是不合理的。因此，大力發(fā)展我國(guó)的球團(tuán)生產(chǎn)不僅非常有利，而且十分必要。隨著球團(tuán)產(chǎn)能的提高，高爐爐料結(jié)構(gòu)就可能發(fā)生變化。高爐的合理爐料結(jié)構(gòu)，必須是以鐵原料供應(yīng)為基礎(chǔ)來(lái)研究和確定的，因而隨著原料條件的變化，爐料結(jié)構(gòu)是可變的，并非只有一種模式。在以鐵精礦為主要原料的情況下，爐料中球團(tuán)礦的用量必然增加。國(guó)內(nèi)球團(tuán)礦發(fā)展史1958年中南大學(xué)開(kāi)始球團(tuán)試驗(yàn)；1959年，鞍鋼、武鋼分別進(jìn)行工業(yè)化球團(tuán)生產(chǎn)；1968年，濟(jì)鋼豎爐球團(tuán)建成投產(chǎn)；70年代，承德、杭州、萊鋼等豎爐球團(tuán)建成；包鋼引進(jìn)帶式焙燒機(jī)；1982年，承德鋼鐵廠建成鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯鐵礦球團(tuán)生產(chǎn)線(xiàn)；1989年，首鋼礦業(yè)建成鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯金屬化球團(tuán)生產(chǎn)線(xiàn)自上世紀(jì)六十年代以來(lái)，隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)了大量的細(xì)磨鐵精礦。由于受當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的影響，這些精礦大都用來(lái)生產(chǎn)燒結(jié)礦，配比低，效率低。從國(guó)內(nèi)的情況來(lái)看，目前流行的“80％高堿度燒結(jié)礦+15％球團(tuán)礦+5％塊礦”的爐料結(jié)構(gòu)模式，是根據(jù)日本和寶鋼的鐵原料來(lái)源而研究確定的，是以主要使用澳大利亞進(jìn)口赤鐵礦粉為前提的。20世紀(jì)末，我國(guó)僅建成了兩個(gè)帶式焙燒機(jī)工廠，生產(chǎn)能力不足400萬(wàn)t/a；鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力僅有100萬(wàn)t/a左右；豎爐二、三十座，生產(chǎn)能力在800萬(wàn)t/a左右。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的支持下，到2008年，短短五、六年內(nèi)建成了五、六千萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。其中，絕大部分是采用先進(jìn)的鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯工藝。而且大型化發(fā)展速度很快，單窯生產(chǎn)能力從幾十萬(wàn)噸到120萬(wàn)t/a；到240萬(wàn)t/a；到500萬(wàn)t/a，技術(shù)裝備水平有了極大的進(jìn)步。1)小型球團(tuán)廠數(shù)量太多，8000萬(wàn)噸/年（4億噸/年）。2)近年來(lái)新建的單系統(tǒng)規(guī)模在120萬(wàn)t/a以上的球團(tuán)生產(chǎn)線(xiàn)也存在著裝備水平偏低，工藝技術(shù)不高，產(chǎn)品質(zhì)量低下的狀況。3)產(chǎn)品質(zhì)量從總體上看還是不高，且品種單一，與國(guó)際水平相差甚遠(yuǎn)。1952-2010中國(guó)鋼鐵及球團(tuán)礦生產(chǎn)增長(zhǎng)趨勢(shì)

黃色部分為球團(tuán)產(chǎn)量中國(guó)部分鋼廠高爐配比：

燒結(jié)礦球團(tuán)塊礦鞍鋼72.0%22.5%5.5%本鋼83.6%15.4%1.0%唐鋼86.2%3.0%10.8%邯鋼70.0%13.0%17.0%濟(jì)鋼81.0%12.8%6.2%寶鋼75.0%18.0%7.0%國(guó)內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)澳大利亞鐵礦業(yè)己有3家以上的礦業(yè)公司(金達(dá)必、中信泰富Sino礦、RHA礦業(yè)公司等)開(kāi)始著手磁鐵礦開(kāi)采(為澳一中合資)，經(jīng)磨選以后可獲得1000萬(wàn)t/a以上的優(yōu)質(zhì)磁鐵精礦。按當(dāng)?shù)卣囊?，其中一部分鐵礦石要進(jìn)行深加工提高附加值后才能出口，因而都將建設(shè)一定規(guī)模的球團(tuán)廠。這些球團(tuán)廠將采用大型設(shè)備，其單系統(tǒng)能力在500～700萬(wàn)t/a；武鋼已在鄂州建成了單窯500萬(wàn)t/a規(guī)模的球團(tuán)廠；鞍鋼在營(yíng)口鲅魚(yú)圈正籌建400萬(wàn)t/a規(guī)模的球團(tuán)工程；寶鋼在湛江籌建了500萬(wàn)t/a規(guī)模的球團(tuán)工程；杭鋼、沙鋼、新疆、首鋼也將在新的基地建設(shè)更大規(guī)模的球團(tuán)廠。采用目前世界上最先進(jìn)的Metso鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)技術(shù)?？缛攵皇兰o(jì)以來(lái)，我國(guó)鋼鐵工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展的軌道，作為高爐煉鐵的一種主要含鐵爐料球團(tuán)礦生產(chǎn)的發(fā)展速度超過(guò)了高爐煉鐵年增長(zhǎng)的速度。我國(guó)生鐵年產(chǎn)量由2001年的15554萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2011年的62969.5萬(wàn)噸，11年間年均增長(zhǎng)27.71％;球團(tuán)礦年產(chǎn)量由2001年的1784萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2011年的20410萬(wàn)噸，年平均增長(zhǎng)速度103.28％，其中還受2008年的國(guó)際金融風(fēng)暴影響及此后兩年的發(fā)展速度調(diào)整。表12001－2011年我國(guó)生鐵和球團(tuán)礦年產(chǎn)量增長(zhǎng)情況2014年，估算燒結(jié)礦產(chǎn)量達(dá)到8億t，球團(tuán)礦產(chǎn)量達(dá)到2.4億t。表22001－2011年我國(guó)回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)注：日歷作業(yè)平均率為91.64％，最優(yōu)的新余鋼鐵已達(dá)到99.40％表32001～2011年我國(guó)豎爐球團(tuán)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)注：日歷作業(yè)率平均為95.41％，最優(yōu)單位方大特鋼已達(dá)到99.93％。400m2以上燒結(jié)機(jī)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)我國(guó)球團(tuán)生產(chǎn)的現(xiàn)狀所表現(xiàn)的特征：1）我國(guó)球團(tuán)礦的年產(chǎn)能跨入二十一世紀(jì)以來(lái)，也有很快的發(fā)展，2011年年產(chǎn)量達(dá)到了20410萬(wàn)噸，（年均增幅達(dá)到18％），球團(tuán)礦占爐料結(jié)構(gòu)的比例已接近20％的程度。2）我國(guó)球團(tuán)礦的質(zhì)量：鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦的含鐵品位2005～2006年度曾上升到高于64.5％的水平，隨著礦價(jià)的急劇上漲，2011年又下降到低于63.50％；豎爐球團(tuán)一直處在62％～63％的水平，球團(tuán)礦的SiO2含量在2007年前無(wú)數(shù)據(jù)公布，近幾年鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦SiO2含量高于5.5％接近6.0％，豎爐球團(tuán)SiO2含量高于6.20％。鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)達(dá)到95.0％，豎爐球團(tuán)礦為91％～92％。近幾年，首鋼和鞍鋼鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦的含鐵品位在65.50％以上，接近巴西進(jìn)口球團(tuán)礦的水平；武鋼程潮鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦成品球的SiO2含量達(dá)到3.75％的優(yōu)良水平。邯鋼球團(tuán)廠成品球的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)已達(dá)到97.0％的水平。3）我國(guó)生產(chǎn)球團(tuán)礦的原材料消耗，鋼鐵生產(chǎn)節(jié)省原材料，是資源循環(huán)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要舉措。噸球精礦粉消耗回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)已基本上穩(wěn)定在1000公斤之內(nèi)，豎爐球團(tuán)精礦粉消耗也由2001年的1060公斤，下降到接近1000公斤的水平。粘結(jié)劑用量，回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)噸球膨潤(rùn)土用量已由2001年的37.43公斤逐年下降到2011年的19.53公斤，豎爐球團(tuán)膨潤(rùn)土用量也已由2001年的35.05公斤逐年下降到2011年的21.04公斤。國(guó)外球團(tuán)生產(chǎn)膨潤(rùn)土的用量為4～8公斤/t球，因此我國(guó)球團(tuán)生產(chǎn)膨潤(rùn)土用量還有一個(gè)較大的改善空間。我國(guó)首鋼和鞍鋼弓礦球團(tuán)生產(chǎn)的膨潤(rùn)土用量近幾年下降到了10～11公斤/t球，已接近國(guó)外的先進(jìn)水平。4）我國(guó)球團(tuán)生產(chǎn)的工序能耗，回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)已由2001年的65.35kg標(biāo)煤/t球下降到2011年的27.42kg標(biāo)煤/t球，豎爐球團(tuán)的工序能耗由2001年的42.84下降到2011年的31.76kg標(biāo)煤/t球。帶式焙燒機(jī)是球團(tuán)生產(chǎn)的一種裝備和生產(chǎn)工藝，幾十年來(lái)我國(guó)僅鞍鋼和包鋼2條生產(chǎn)線(xiàn)，2010年京唐鋼鐵公司建設(shè)和投產(chǎn)了一條生產(chǎn)400萬(wàn)噸（面積504m2）的大型帶式焙燒機(jī)，經(jīng)過(guò)短短一年的運(yùn)營(yíng)，取得了良好的效果。CITICPacificMining'sSinoIronproject發(fā)展方向1)繼續(xù)堅(jiān)持大型化發(fā)展方向。其一，能大幅度降低單位產(chǎn)品的投資，而且能大幅度降低能源消耗，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。其二，能為提高產(chǎn)品質(zhì)量降低成本創(chuàng)造條件，有利于提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。其三，能為先進(jìn)技術(shù)的采用和提高裝備水平奠定基礎(chǔ)，充分發(fā)揮環(huán)保設(shè)施的作用，有利于生產(chǎn)環(huán)境的改善。2)必須瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水平。我國(guó)球團(tuán)產(chǎn)業(yè)必須盡快縮短與世界先進(jìn)水平的距離。寶鋼\武鋼\鞍鋼\首鋼球團(tuán)項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)都采用了目前世界上最先進(jìn)的Metso鏈篦機(jī)——回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)技術(shù)。3)發(fā)展商品球團(tuán)礦生產(chǎn)。由于球團(tuán)產(chǎn)品質(zhì)量好，可以長(zhǎng)途運(yùn)輸和海運(yùn)，不必緊靠高爐建設(shè)，可建在礦山和港口碼頭，發(fā)展商品球團(tuán)的生產(chǎn)基地，降低成本、減輕鋼鐵企業(yè)的環(huán)保壓力有好處。隨著直接還原工業(yè)的發(fā)展和新的煉鐵技術(shù)的采用(如COREX爐)，以及鋼鐵企業(yè)環(huán)保壓力越來(lái)越大，商品球團(tuán)的發(fā)展有著很大的空問(wèn)。4）由于不同冶煉工藝對(duì)球團(tuán)礦質(zhì)量和性能的要求不同，要滿(mǎn)足這些需求，還必須實(shí)現(xiàn)球團(tuán)礦品種的多樣化。目前我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)中進(jìn)口礦的比例已超過(guò)50％，今后幾年可能達(dá)到70％以上，巴西礦的用量也將越來(lái)越多，而大部分巴西礦和國(guó)產(chǎn)鐵礦都是適于生產(chǎn)球團(tuán)礦而不宜用于燒結(jié)的。澳大利亞鐵礦開(kāi)采中，磁鐵礦的量不斷增加，而且這種礦都經(jīng)過(guò)細(xì)磨精選，適合于生產(chǎn)球團(tuán)礦。隨著鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)爐料提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求，因而高爐煉鐵對(duì)高品位優(yōu)質(zhì)球團(tuán)礦的需求會(huì)越來(lái)越大。6.3燒結(jié)與球團(tuán)的比較

燒結(jié)和球團(tuán)都是粉礦造塊的方法。但它們的生產(chǎn)工藝和固結(jié)成塊的基本原理卻有很大區(qū)別，在高爐上冶煉的效果也有各自的特點(diǎn)。燒結(jié)與球團(tuán)的區(qū)別主要表現(xiàn)在以下幾方面：1）富礦短缺，必須不斷擴(kuò)大貧礦資源的利用，而選礦技術(shù)的進(jìn)步可經(jīng)濟(jì)地選出高品位細(xì)磨鐵精礦，其粒度從-200目（小于0.074mm）進(jìn)一步減少到-325目（小于0.044mm）。這種過(guò)細(xì)精礦不益于燒結(jié)，透氣性不好，影響燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量的提高，而用球團(tuán)方法處理卻很適宜，因?yàn)檫^(guò)細(xì)精礦易于成球，粒度愈細(xì)，成球性愈好，球團(tuán)強(qiáng)度愈高。對(duì)原料的條件要求：球團(tuán)：要求原料粒度細(xì)，要求-325目粒級(jí)必須大于70%，比表面積1500-2000cm2/g，甚至更高；燒結(jié)相對(duì)粒度粗，希望原料中-150目粒級(jí)在20%以下，原料較為廣泛；。2）成品礦的形狀不同：燒結(jié)礦是形狀不規(guī)則的多孔質(zhì)塊礦，而球團(tuán)礦是形狀規(guī)則的10～25mm的球球團(tuán)礦較燒結(jié)礦粒度均勻，微氣孔多，還原性好，強(qiáng)度高，且易于貯存，有利于強(qiáng)化高爐生產(chǎn)。3）適于球團(tuán)法處理的原料已從磁鐵礦擴(kuò)展到赤鐵礦、褐鐵礦以及各種含鐵粉塵，化工硫酸渣等；從產(chǎn)品來(lái)看，不僅能制造常規(guī)氧化球團(tuán)，還可以生產(chǎn)還原球團(tuán)、金屬化球團(tuán)等；同時(shí)球團(tuán)方法適用于有色金屬的回收，有利于開(kāi)展綜合利用。4）固結(jié)成塊的機(jī)理不同：燒結(jié)礦是靠液相固結(jié)的，為了保證燒結(jié)礦的強(qiáng)度，要求產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，因此混合料中內(nèi)配有燃料，為燒結(jié)過(guò)程提供熱源。球團(tuán)礦主要是依靠礦粉顆粒的高溫再結(jié)晶固結(jié)（固相）的，不需要產(chǎn)生大量液相，熱量由焙燒爐內(nèi)的燃料燃燒提供，混合料中不加燃料。5）生產(chǎn)工藝不同：燒結(jié)料的混合與造球是在混合機(jī)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的，成球不完全，混合料中仍然含有相當(dāng)數(shù)量未成球的小顆粒。而球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝中必須有專(zhuān)門(mén)的造球工序和設(shè)備，將全部混合料造成10～25mm的球，小于10mm的小球要篩出重新造球。球團(tuán)：靠高溫焙燒，在爐內(nèi)進(jìn)行，不可以直接目測(cè)，需要添加劑；燒結(jié)：用火直接接觸，生產(chǎn)情況可直接觀察，不需要添加劑，但需要熔劑；6）冶金效果和經(jīng)濟(jì)效果：球團(tuán)：提高高爐產(chǎn)量，降低焦比；球團(tuán)：前期投資較高，燃料費(fèi)用低，動(dòng)力費(fèi)用高，投資回收及投資后收益遠(yuǎn)高于燒結(jié)。球團(tuán)廠一般建在礦山或港口，減輕了鋼鐵廠的環(huán)境壓力。球團(tuán)礦的生產(chǎn)成本低。一般情況下，球團(tuán)生產(chǎn)的工序能耗比燒結(jié)要低(較好的燒結(jié)工序能耗指標(biāo)為60～70kg／t，而球團(tuán)工序能耗一般為30～50kg/t，特別是在使用磁鐵礦的情況下，更是如此。7）環(huán)境狀況比較生產(chǎn)球團(tuán)礦比生產(chǎn)燒結(jié)礦排入大氣的灰塵量要少，同時(shí)煙氣含塵量少，有利于改善環(huán)境。

工序能耗（Kgce/t）工序水耗（m3/t）耗新水（m3/t）燒結(jié)57.150.540.26球團(tuán)33.081.130.428)球團(tuán)礦比燒結(jié)礦在冶金性能方面優(yōu)越性（1）粒度小而均勻，有利于高爐料柱透氣性的改善和氣流的均勻分布。通常球團(tuán)粒度在8-16(20)mm的占90%-95%以上。這一點(diǎn)即使整粒最好的燒結(jié)礦也難以相比。（2）冷態(tài)強(qiáng)度（抗壓和抗磨）高。在運(yùn)輸、裝卸和貯存時(shí)產(chǎn)生粉末少。（3）鐵份高和堆密度大，有利于增加高爐料柱的有效重量，提高產(chǎn)量（工序能耗降低15kg/t）和降低焦比15kg/t。（4）還原性好，有利于改善煤氣化學(xué)能的利用。測(cè)定表明，在用低SiO2的優(yōu)質(zhì)原料時(shí)，球團(tuán)礦與燒結(jié)礦的還原性相差不大，而在使用SiO2較高的原料時(shí)，球團(tuán)的還原性?xún)?yōu)于燒結(jié)礦。球團(tuán)礦存在的缺點(diǎn)：還原膨脹率要高于燒結(jié)礦。球團(tuán)是利用細(xì)粒鐵礦石的必由之路1)細(xì)磨鐵精礦合理的造塊工藝是球團(tuán)，細(xì)磨鐵精礦其粒度很細(xì)，在配加少量粘結(jié)劑的情況下，制成圓形小球，經(jīng)高溫氧化焙燒后具有很高的強(qiáng)度。這種大小均勻、形狀規(guī)則的球團(tuán)礦對(duì)高爐生產(chǎn)是十分有利的。細(xì)磨鐵精礦用于球團(tuán)礦生產(chǎn)比用于燒結(jié)礦生產(chǎn)更合理。2)球團(tuán)礦具有更好的冶金性能。與燒結(jié)礦相比，球團(tuán)礦在某些冶金性能方面具有更多的優(yōu)越性.3)球團(tuán)礦的加工費(fèi)用低：在球團(tuán)工藝流程中，各段廢氣的循環(huán)使用率高，使熱量得到了充分利用。球團(tuán)生產(chǎn)的工藝流程短，成品球團(tuán)無(wú)需再整粒，球團(tuán)焙燒是在密閉性能良好的容器中進(jìn)行的，散發(fā)的灰塵量少，相應(yīng)的除塵系統(tǒng)也少，由此帶來(lái)了電耗的節(jié)約。4)球團(tuán)礦是直接還原生產(chǎn)和COREX熔融優(yōu)質(zhì)原料;5)我國(guó)所產(chǎn)鐵礦石絕大數(shù)為細(xì)磨鐵精礦，必須走球團(tuán)生產(chǎn)之路球團(tuán)的優(yōu)點(diǎn)(advantages)：(1)均勻的粒度和規(guī)則的球形對(duì)爐料運(yùn)動(dòng)、氣流分布和熱交換十分有利。(2)鐵品位高，能提高入爐爐料的綜合品位，對(duì)改善煉鐵生產(chǎn)的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)極為有利。(3)強(qiáng)度較高，在爐內(nèi)不易產(chǎn)生粉末，更適于作為大型高爐的爐料。(4)含粉率低，一般不超過(guò)2％，而燒結(jié)礦的含粉率最少也在5％以上。(5)FeO含量低，一般不超過(guò)1.5％，而燒結(jié)礦最低也在5％以上。FeO含量低對(duì)減少高爐中的直接還原有利。(6)球團(tuán)礦適于長(zhǎng)途運(yùn)輸，且能貯存較長(zhǎng)時(shí)間。(7)球團(tuán)廠一般建在礦山或港口，減輕了鋼鐵廠的環(huán)境壓力6.4高爐對(duì)球團(tuán)礦的要求

1)鐵品位高、化學(xué)成分穩(wěn)定鐵的品位高低直接影響到高爐的操作技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。實(shí)踐證明：高爐入爐料含鐵品位每提高1﹪、焦比可降低2﹪、出鐵量可增加3﹪。在保證球團(tuán)礦冶煉性能的同時(shí)，應(yīng)盡可能地做到不降低或少降低含鐵品位?；瘜W(xué)成份的穩(wěn)定程度也是影響高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的重要因素。實(shí)踐證明：當(dāng)鐵品位波動(dòng)范圍從1.0％降到0.5％，高爐焦比可降低1.3％、產(chǎn)量可增加1.5％左右。這也就是國(guó)外鋼鐵企業(yè)對(duì)原料的混勻中和給予高度重視的原因之一。2)還原性能好高爐的冶煉過(guò)程實(shí)質(zhì)上是個(gè)還原過(guò)程，因此只有爐料還原性能好，才能做到低消耗、高產(chǎn)量。對(duì)于入爐的含鐵原料來(lái)說(shuō)大致有以下規(guī)律：a.就鐵的氧化物而言其還原性順序?yàn)镕e2O3＞Fe3O4＞FeO；b.就含鐵爐料種類(lèi)而言天然礦石的還原性順序是褐鐵礦＞赤鐵礦＞磁鐵礦；c.人造塊礦的還原性順序是球團(tuán)礦＞燒結(jié)礦；d.爐料氣孔率高，還原性好。3)合適的粒度和粒度的組成高爐內(nèi)還原的實(shí)質(zhì)是以焦炭燃燒后產(chǎn)生的還原氣體去還原，這就是希望氣體在爐內(nèi)上升的阻力小。而爐料的粒度及組成則直接影響這種阻力的大小，粒度越均勻其阻力越小，最理想的粒度值為10～15mm。4)足夠的冷、熱強(qiáng)度a.冷強(qiáng)度：是指球團(tuán)礦在轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卸過(guò)程中受碰撞、耐壓和耐磨的能力。一般用轉(zhuǎn)鼓和抗壓試驗(yàn)，指標(biāo)越高越好；b.熱強(qiáng)度：是指球團(tuán)礦在高爐內(nèi)高溫還原氣氛下的還原粉化和還原膨脹性能。一般有國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)越低越好。5)軟化溫度及融化溫度高、軟融區(qū)間窄軟化溫度高可以降低高爐內(nèi)的軟熔帶（成渣帶），減薄成渣帶。減少爐內(nèi)氣流阻力，改善氣流分布，有利于發(fā)展間接還原，降低焦比。融化溫度高有利于渣鐵分離。實(shí)踐證明：提高球團(tuán)礦中的MgO含量能夠提高其軟化溫度和縮小軟融區(qū)間。2012年我國(guó)22家鋼鐵企業(yè)球團(tuán)礦與燒結(jié)礦生產(chǎn)成本對(duì)比6.5大力發(fā)展球團(tuán)礦生產(chǎn)一、球團(tuán)礦生產(chǎn)發(fā)展的目標(biāo)2006～2020年中國(guó)鋼鐵工業(yè)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展指南指標(biāo)，“中國(guó)高爐爐料中球團(tuán)比約20％，從當(dāng)前優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)看，中國(guó)應(yīng)大力發(fā)展球團(tuán)生產(chǎn)，并全面提高球團(tuán)生產(chǎn)水平?！?/p>

球團(tuán)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo):“實(shí)現(xiàn)裝備大型化，形成以不小于200萬(wàn)噸年產(chǎn)量的鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯為主體的球團(tuán)生產(chǎn)工藝與裝備，加快淘汰小豎爐球團(tuán)工藝裝備?！?011～2020年帶式焙燒機(jī)和鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)指標(biāo)關(guān)于球團(tuán)生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵技術(shù)：鐵精粉的粒度-200目高于85％，含鐵品位不低于68％；提高造球效率和生球質(zhì)量的技術(shù)；進(jìn)行球團(tuán)用添加劑的研發(fā)和應(yīng)用技術(shù)；——新型高效不含K、Na的球團(tuán)添加劑大幅度降低各種球團(tuán)焙燒能耗的技術(shù)；球團(tuán)煙氣脫SOX、NOX及降低生產(chǎn)過(guò)程CO2產(chǎn)生量。實(shí)現(xiàn)2020年以上目標(biāo)，球團(tuán)界還有較大的差距和大量工作要做，特別是降低各種球團(tuán)焙燒的能耗和改善環(huán)保差距很大，球團(tuán)礦生產(chǎn)過(guò)程的煙氣脫硫脫硝僅有個(gè)別廠家實(shí)施（或開(kāi)始實(shí)施），球團(tuán)生產(chǎn)廠應(yīng)做出規(guī)劃，加大力度解決煙氣的凈化問(wèn)題。二、

發(fā)展球團(tuán)生產(chǎn)對(duì)改善高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的價(jià)值低堿度和自熔性燒結(jié)礦由于其強(qiáng)度和冶金性能不良，不適合作為高爐煉鐵的主要爐料，高堿度燒結(jié)礦由于其具有優(yōu)良的冶金性能，多年來(lái)已成為我國(guó)高爐煉鐵的主要爐料，因此，球團(tuán)礦也就成了我國(guó)高爐煉鐵與高堿度燒結(jié)礦搭配的一種主要爐料。25％～30％球團(tuán)礦的配入可提高入爐礦品位1.5％以上，同時(shí)可降低15％的渣量，總體可降低焦比4％，提高產(chǎn)量5.5％，球團(tuán)礦生產(chǎn)對(duì)改善高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著十分重要的作用。我國(guó)球團(tuán)礦的年產(chǎn)量已達(dá)到2億噸，占高爐爐料的比例已接近20％。但距離25％～30％的配比，還有5000～10000萬(wàn)噸的發(fā)展空間，我國(guó)球團(tuán)礦生產(chǎn)有著廣闊的發(fā)展前景。球團(tuán)礦生產(chǎn)對(duì)高爐煉鐵節(jié)能減排包括以下幾個(gè)方面：（1）球團(tuán)礦生產(chǎn)自身的節(jié)能減排;

（2）球團(tuán)礦質(zhì)量的節(jié)能減排;

（3）球團(tuán)礦搭配高堿度燒結(jié)礦爐料結(jié)構(gòu)的節(jié)能減排。三、球團(tuán)節(jié)能降耗A、球團(tuán)礦生產(chǎn)的節(jié)能減排

據(jù)2011年球團(tuán)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯的工序能耗分別為24.92kg標(biāo)煤/t和24.42kg標(biāo)煤/t，豎爐球團(tuán)的工序能耗也分別僅為31.90kg標(biāo)煤/t和31.76kg標(biāo)煤/t;同期全國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)燒結(jié)礦的工序能耗為

52.65kg標(biāo)煤/t和56.71kg標(biāo)煤/t，球團(tuán)礦與燒結(jié)礦相比，工序能耗僅為43％，可見(jiàn)發(fā)展球團(tuán)礦生產(chǎn)對(duì)節(jié)能減排，改善環(huán)保有著無(wú)可比擬的優(yōu)越性。B、球團(tuán)礦質(zhì)量的節(jié)能減排國(guó)外球團(tuán)礦的含鐵品位普遍高于65.0％，SiO2含量低于3％，我國(guó)鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)的含鐵品位已達(dá)到63.5％的水平，SiO2含量低于6％，比燒結(jié)礦的品位高出5個(gè)百分點(diǎn)，渣量普遍低于40％的程度，燃料比會(huì)降低13％以上，這足以說(shuō)明發(fā)展球團(tuán)礦生產(chǎn)對(duì)高爐煉鐵的節(jié)能減排具有重大價(jià)值，若球團(tuán)礦的品位和SiO2含量達(dá)到或接近國(guó)際水平，則所起作用會(huì)進(jìn)一步提升。C、對(duì)高爐煉鐵節(jié)能減排的作用（每提高1.5％的品位，降到15％的渣量），今后球團(tuán)礦作為高爐煉鐵的搭配爐料，不僅僅是一般的酸性球團(tuán)礦，它將是氧化鎂質(zhì)的酸性球團(tuán)礦，球團(tuán)礦產(chǎn)能進(jìn)一步提高后，還會(huì)發(fā)展一定數(shù)量的熔劑性球團(tuán)礦，這兩類(lèi)球團(tuán)礦的發(fā)展及其冶金性能的改善對(duì)高爐煉鐵的節(jié)能減排將會(huì)發(fā)揮更大的作用。四.我國(guó)球團(tuán)礦生產(chǎn)發(fā)展面臨的問(wèn)題和對(duì)策（1）焙燒球團(tuán)礦的設(shè)備工藝問(wèn)題;（2）球團(tuán)生產(chǎn)的資源配置問(wèn)題;（3）提高設(shè)備配置質(zhì)量，有效降低球團(tuán)能耗問(wèn)題;（4）探索回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈原因解決結(jié)圈問(wèn)題;（5）提高造球水平，全方位改善球團(tuán)質(zhì)量。關(guān)于焙燒球團(tuán)礦的設(shè)備工藝帶式焙燒機(jī)工藝因受能源、耐熱件制作和建設(shè)周期等問(wèn)題僅有3條生產(chǎn)線(xiàn)，年產(chǎn)700萬(wàn)噸成品球團(tuán)，僅占產(chǎn)能的3.5％，新建的首鋼京唐公司504m2年產(chǎn)400萬(wàn)噸的帶式焙燒機(jī)生產(chǎn)效果會(huì)較大程度影響這類(lèi)工藝今后的發(fā)展;豎爐球團(tuán)目前有大小不同200余座在生產(chǎn)，占產(chǎn)量的將近40％，但因產(chǎn)能、質(zhì)量和環(huán)保諸問(wèn)題，圓形土豎爐，小于8m2的矩形豎爐在不久的將來(lái)會(huì)被淘汰，10m2~12m2含以上矩形豎爐在一定的時(shí)期內(nèi)還會(huì)存在;大中型鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯工藝為我國(guó)球團(tuán)礦生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備，建設(shè)年產(chǎn)200萬(wàn)噸以上、具有貯存?zhèn)}、烘干窯、強(qiáng)力混合機(jī)、高壓輥磨機(jī)、大型造球機(jī)、鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯－環(huán)冷機(jī)完善的設(shè)備工藝應(yīng)當(dāng)成為發(fā)展的主流。(B)球團(tuán)礦生產(chǎn)的資源配置問(wèn)題磁鐵精礦是我國(guó)球團(tuán)生產(chǎn)的主要資源，但隨著我國(guó)球團(tuán)礦生產(chǎn)的快速發(fā)展，資源已嚴(yán)重短缺，解決球團(tuán)生產(chǎn)資源短缺問(wèn)題，應(yīng)采取多方面的措施：抓好精礦資源的結(jié)構(gòu)調(diào)整，逐步做到細(xì)精礦用于球團(tuán)生產(chǎn)，不再用于燒結(jié)生產(chǎn)；短缺部分采用外購(gòu)赤鐵礦粉生產(chǎn)。廣東粵裕豐公司采用適當(dāng)配比赤鐵精粉取得球團(tuán)生產(chǎn)成功的例子，自籌建2×120萬(wàn)噸球團(tuán)生產(chǎn)線(xiàn)起，進(jìn)行了系統(tǒng)的赤鐵礦粉球團(tuán)生產(chǎn)的研究，針對(duì)赤鐵礦粉成球難，采用高壓輥磨，改變赤鐵礦粉的外部形貌、增加比表面積等手段，證明赤鐵精粉用于球團(tuán)生產(chǎn)是可行的。赤鐵礦粉用于球團(tuán)生產(chǎn)的效率和能耗問(wèn)題，應(yīng)列題開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)研究，取得成功后推廣應(yīng)用。(C)降低球團(tuán)生產(chǎn)能耗已有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說(shuō)明，球團(tuán)生產(chǎn)的工序能耗僅為燒結(jié)工藝的43％，即使這樣，我國(guó)鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯能耗最低的首鋼球團(tuán)廠17.58kg標(biāo)煤/t的熱耗尚比世界