論我國大力發展高品位、低SiO2球團礦的價值

日期：2019-11-8
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進入二十一世紀以來，我國球團礦生產走過了一段不平凡的發展曆程：2001年我國球團礦的年產量為1784萬噸，此後基本隨著我國鋼鐵工業快速發展而同步發展，到2011年我國球團礦的年產量達到20410萬噸，十年間平均年增加產量1862.6萬噸，年平均增長速度達到104.4%，球團礦占爐料結構的比例由2001年的6.95%增加到2011年的19.07%。2011年以後由於礦價的上漲，影響了我國球團礦生產的發展，此後年產量逐年下降，到2014年球團礦的年產量降低到了12000萬噸的低穀。2014年後隨著國內外鐵礦石價格的調整，球團礦的年產量又逐年增加，到2017年產量恢複到16200萬噸。

近幾年我國球團礦生產的主要技術指標狀況：

球團礦的生產技術指標應包括球團礦的主要化學成分、物理性能（強度和粒度組成）、冶金性能和技術經濟指標四個部分。球團礦的主要化學成分為含鐵品位和SiO2含量，由表1~表3可見，近幾年我國球團礦生產的主要指標、存在以下幾個方麵質量問題：

一是成品球的含鐵品位偏低，SiO2含量偏高。在3種不同焙燒設備的球團含鐵品位和SiO2含量方麵，豎爐和鏈箅機—回轉窯球團礦的問題突出，含鐵品位低至61%~62%，SiO2含量高達5.8%~7.56%。帶式焙燒機球團礦的含鐵品位均高於64.50%，SiO2含量低於4.75%，特別前兩年年均低於4.5%的水平。

二是我國3種方式球團礦生產的膨潤土配加量普遍高。帶式焙燒機球團礦的膨潤土2017年配加量上升到17.28kg/t，而豎爐球團礦的膨潤土配加量在2017年上升到23.23kg/t，這與國外粘結劑配加量4kg/t~8kg/t的先進水平相比有較大的下降空間。

三是我國多數凯发官网k8生產的球團礦粒度偏大，且大小不勻，有的凯发官网k8生產的球團礦粒度普遍大於18mm。德國魯奇公司通過數學模型和工業試驗得出球團礦的最佳直徑為10mm，大粒徑的球團礦入高爐後還原性會下降，煉鐵能耗會升高，與節能減排的方針相悖。

四是我國多數球團礦生產單位噸球團鐵精粉的消耗偏高，這是對資源的浪費，也會造成成本的增加。按照氧化球團礦焙燒過程，Fe3O4氧化對Fe2O3是一個增重的過程，假設球團礦生產噸球配入10kg的粘結劑，通過計算噸球團僅需要消耗966.1kg精礦粉，（磁鐵精粉氧化焙燒球團礦增重2.414%），2017年豎爐球團礦生產鐵精粉單耗達到1098.2kg，噸球團浪費鐵精粉資源超過100kg。

五是我國球團礦生產能耗雖然比燒結生產低得多，曆年球團礦生產能耗指標僅為燒結生產能耗指標的45%左右，但生產球團礦的3種不同焙燒設備，無論煤氣消耗、還是電耗均有較大的差別。即使同一種焙燒設備，不同凯发官网k8也有一定的差別，說明球團生產降低能耗還有較大的空間。

由以上分析可見，我國目前生產的球團礦質量問題是多方麵的，但最突出的問題是品位低、SiO2含量高。由於這個問題的存在，造成我國高爐煉鐵入爐礦品位低、渣比高，是燃料比降不下來的最直接和最主要的原因。

高品位、低SiO2球團對我國未來高爐煉鐵的價值

球團礦是高爐煉鐵的精料，是高品位、低渣量爐料。

球團礦是以煉鐵精料而聞名的，正因為如此，長期以來在國外生產的球團礦都是高品位、低SiO2的球團礦。國外球團礦的品位和SiO2含量列於表4。由表4列舉的國外15種球團礦，其中13種酸性球團礦的含鐵品位隻有澳大利亞的球團礦品位低於65%，而澳大利亞酸性球團礦是含MgO2.45%的鎂質球團礦，加上MgO的含量品位超過67%，15種球團礦的SiO2含量隻有一種超過4.0%的，有10種球團礦是低於3.0%的，說明國外球團界真正把球團礦作為精料，突出高品位、低SiO2含量的特征。我國高爐煉鐵推行的爐料結構主要形式是高堿度燒結礦搭配酸性爐料（包括酸性球團礦和塊礦），這種爐料結構的內涵是要發揮高堿度燒結礦優良冶金性能和酸性爐料高品位低渣量兩個方麵的優勢，才能取得良好的冶煉效果，目前我國多數凯发官网k8沒有做到。

高品位、低SiO2球團礦對我國高爐煉鐵的價值：

高品位、低SiO2球團礦對高爐煉鐵的價值，可以通過國內外高爐煉鐵的主要操作指標反映出來（見表5、表6）。由表6可見：無論國外還是國內的高爐煉鐵主要操作指標，均隨爐料結構,球團礦比例的增加不斷得到改善；同時低高品位、低SiO2球團礦的生產效果不隻是能直接改善高爐主要操作指標，它還有低能耗（工序能耗低於燒結礦的50%），低排放（粉塵排放為燒結生產的七分之一，SiO2排放為燒結生產的三分之一，NOx排放為燒結生產的五分之一）和低加工費（球團礦加工費為燒結礦的二分之一）等多方麵的優勢。

高品位、低SiO2球團礦生產，不僅在生產上比燒結礦有多方麵的很大優勢，它用於高爐生產有明顯低渣比、低燃料比的巨大效果，同時它對降低排放，改善生態環境具有獨特的社會效益。我國2017年高爐煉鐵的燃料比平均為542.66kg/t，與世界先進水平尚有90kg/t的差距。高品位、低SiO2球團礦生產方方麵麵的優勢和對高爐煉鐵的價值，已經被工業發達國家的實踐所證實，環境治理和生態文明建設將是我國經濟可持續發展的主戰場。因此，大力發展高品位、低SiO2球團礦生產，是我國未來高爐煉鐵爐料結構的必然趨勢，也是我國未來高爐煉鐵的必由之路。

我國鐵礦資源的特點和選礦攻關的效果：

我國鐵礦資源的特點是儲量大而不集中，品位低，主要以磁鐵礦為主，鐵礦石原礦的品位隻有30%~35%，鐵礦資源的開采比保持在2.5~2.8，選礦比保持在2.5~3.0，用於高爐煉鐵的渣比高、燃料比高，直至目前還落後於世界先進水平50~60kg/t以上。

我國科學技術的進步，正在不斷縮短高爐煉鐵燃料比這一差距，進入二十一世紀以來，在選礦技術上增鐵降矽的攻關，提高鐵精粉的品位和降低SiO2的含量取得了很大的進步，鞍鋼、本鋼、太鋼等凯发官网k8提鐵降矽攻關前後鐵精粉品位和SiO2的變化取得了重大成效。鞍鋼、本鋼和太鋼選礦技術攻關後，鐵精粉的品位提高了3個百分點以上，SiO2含量降低到了4%的水平，為鞍鋼、本鋼、太鋼燒結和球團生產提鐵降矽創造了條件，也為我國生產高品位、低SiO2球團礦打下了基礎。

近幾年我國選礦技術新的進步、選礦成本大幅度下降，已使建設高品位、低SiO2低價鐵精粉生產基地成為可能。

我國目前高品位、低SiO2球團生產的狀況：

近幾年我國已有幾個凯发官网k8和幾條生產線生產出了高品位、低SiO2球團礦。當前正在規劃建設中的多條生產線，由於建在港口采用進口高品位、低SiO2的鐵精粉，均可生產高品位、低SiO2的球團礦，即使進口的鐵精粉品位不夠高，也可通過港口建選礦廠再磨再選，達到提高品位、降低SiO2的目的。

我國發展高品位、低SiO2球團生產的前景：

樹立正確的價值觀是大力發展高品位、低SiO2球團礦生產的前提。2011年我國球團礦的年產量一度達到20410萬噸，此後由於當時多數凯发官网k8虧本，鐵精粉價格高，造成多座豎爐和多條鏈箅機-回轉窯停產，球團礦的年產量逐年下降。2016年由於市場變化，球團礦的年產量又開始上升，2017年達到16200萬噸，占我國高爐煉鐵爐料15%左右的比例。近年來，國家提出綠色發展和高質量發展鋼鐵工業，要打好藍天保衛戰，環保要求對凯发官网k8的壓力越來越大。從我國經濟發展和環保要求出發，球團礦與燒結礦相比，已具有多方麵的優勢和對高爐煉鐵的重大價值，我們的認識必然與時俱進，徹底改變對球團礦的認識，樹立球團礦是高品位、低SiO2的精料，發展高品位、低SiO2球團礦是節能減排、實現低燃料比煉鐵的必由之路，也是我國高爐煉鐵降本增效、綠色發展、高質量發展唯一出路。

高品位、低SiO2鐵精粉是大力發展我國球團礦生產的主要原料。要大力發展高品位、低SiO2球團礦生產就必須要擁有足夠的高品位、低SiO2鐵精粉資源，這個問題是不少凯发官网k8存有的一個疑慮。怎麽解決？筆者認為可以從以下三個方麵去解決：一是對我國現用於燒結和球團礦的鐵精粉進行再磨再選，提高品位、降低SiO2含量。二是從巴西、秘魯、澳大利亞南部、非洲大量進口高品位、低SiO2鐵精粉。三是對進口的鐵礦粉進行再磨再選加工，提高其含鐵品位和降低SiO2含量。

我國大力發展高品位、低SiO2球團礦生產的前景：

我國經濟已經進入高質量發展的新階段，低碳、綠色發展是這個階段的核心和關鍵，我國未來高爐煉鐵都離不開低燃料比和節能減排這個中心和主題，大力發展高品位、低SiO2球團礦生產是實現新階段目標的重中之重。近年來，包鋼500萬噸/年帶式焙燒機和寶鋼湛江500萬噸鏈箅機-回轉窯順利投產，宣鋼樂亭基地2×500萬噸/年帶式焙燒機的籌建，首鋼京唐二期500萬噸/年帶式焙燒機的規劃設計，柳鋼400萬噸/年帶式機的籌建，山西建邦集團日照基地1000萬噸/年選礦和2×300萬噸球團廠的籌建，還有福建三明和新疆哈密年產200萬噸/年帶式焙燒機的規劃籌建，說明在我國發展高品位、低SiO2球團礦生產的春天已經到來。我國大力發展高品位、低SiO2球團礦生產是可行的，前景是美好的。