富蕴蒙库铁矿有限责任公司 新疆维吾尔自治区阿勒泰市 836100
摘要：球团矿具有品位高、粒变均匀、还原性好、常温抗压强度高等优点。但在高炉中的堆角小、还原膨胀率大及在高温下易相互粘结，因此，大大限制了它在高炉炉料中的使用比例。球团矿是强化高炉炼铁必不可少的优质炉料，目前缺乏对球团矿质量综合评价的方法，导致在优化高炉炉料的选择上缺乏科学依据。本文介绍了球团矿的生产现状、出现问题及发展趋势，进一步提高炼铁生产的技术经济指标。
关键词：球团矿；生产现状；发展趋势
我国在具有足够造球能力条件下，通过严格控制造球操作，就有可能生产出小直径的球团矿、维持足够窄的粒度范围，来保证焙烧过程中良好的透气性和保证高炉冶炼中良好的还原性。同时随着钢铁生产技术的发展，对炉料提出了越来越严格的要求。因而对高品位的优质球团矿的需求越来越大，目前来看已显得十分迫切。为此我们应当努力，科学地促进我国球团矿生产的发展。
一、球团矿生产的现状
我国球团矿生产有很大的发展，在国家产业政策的支持和有识之士的努力下，在短短的时间内建成了几千万吨的生产能力。绝大部分采用先进的链篦机—回转窑工艺，且大型化发展速度很快，单窑年生产能力从几十万吨到几百万吨，技术装备水平有了极大的进步。而上世纪末仅建成了两个带式焙烧机工厂，年生产能力不到400万吨；链篦机—回转窑球团的生产能力仅有100万吨左右；另外还有竖炉球团矿二三十座，生产能力在800万吨左右。
二、球团矿焙烧试验
1、生球团的准备。造球时，膨润土配比为1.2％，时间为12min，生球经8-15mm方筛筛分后，供下一步的试验使用。
2、焙烧试验。球团矿的预热焙烧在卧式管炉中进行，气氛为自然通风。焙烧时将烘干好的球团放在小瓷舟内推送至管炉中，按规定的温度进行焙烧。为获得不同抗压强度的球团，对预热及焙烧工艺参数进行了相应调整，不同预热及焙烧工艺参数对应的成品球团抗压强度不同。
三、球团矿生产中出现的问题
1、小型球团厂数量太多。100万吨/年以下的球团生产线有30多条，落后的竖炉球团生产线有60多条。这些球团生产线装备低下，产品质量低劣，环保设施也不完善，单位产品能耗高。问题的原因是钢铁工业低水平、粗放式盲目快速扩充产量产生的后果。随着科学发展观的落实及结构调整的深入，这些落后的生产力将面临淘汰。
2、近年来新建的单系统球团生产线也存在着装备水平偏低、工艺技术不高、产品质量低下的状况。
3、产品质量总体低下、单一，和国际水平相比相差甚远，主要表现在如下几个方面：1）铁品位低，SiO2 含量高。产生这一问题的原因是由于所使用的铁精矿质量低下。虽然这是外部原因，但作为球团生产来说，是最基本和最重要的技术要求，是不容轻视的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆国外先进的选矿工艺所产精矿，实行“细磨精选”，为高炉炼铁带来了各项冶炼技术经济指标的改善，由此带来了可观的经济效益。它使炉料在炉内的运动顺行且均匀下降；使气流分布更加均匀，热交换更加充分，使炉内的物理和化学反应顺利进行。球团矿在发达国家高炉炉料结构中的比例，已越来越高，从20%到50%，直到几乎100%使用球团矿，不但炼铁的各项指标领先且产品质量为精品。对此，铁矿企业或钢铁生产企业及球团厂都应十分重视和切实解决。目前大型企业对选矿实行提铁降硅，有了明显的改善，但总体上看还应努力改进。铁品位低的另一个原因是膨润土配加量过高。我国膨润土的性能太差，不能适应球团矿生产的要求，而且就近使用，目的是为了减少使用成本，其后果是适得其反，使球团矿的质量明显下降。在国外为了保证膨润土的质量要求和使用效益，宁愿实行国外采购和长途海运，因其使用量毕竟是很少，但经济效益仍是可观的。2）抗压强度低。由于所用铁精矿的细度、水分往往达不到“造好球”所必须的要求，因而生球质量差，在运输和焙烧过程中容易产生粉末。为了避免结块和结圈的产生，焙烧温度不到位，因而成品球团矿的抗压强度低。另外不正确的热工制度和耐高温材料材质的不过关，也是使焙烧温度低的深层次原因。竖炉球团矿质量的不均匀性更为严重，对高炉冶炼造成更为严重的不利影响。3）球团矿的含粉率高、FeO 含量高。由于生球质量差、焙烧不充分，因而在运输和焙烧过程中产生的粉末多。由于氧化焙烧不充分，FeO 的含量远高于2%，这些不良的质量指标对高炉炼铁十分不利。
4、工厂作业率低。工艺水平低，经常产生结炉、结圈、结块；装备水平低下，设备质量低劣、事故多等，使工厂作业率低。
5、能耗高。由于工艺和热工设计不合理，单位产品球团矿的热耗高。在原料和燃料条件相同的情况下和世界先进水平相比，几乎高出1倍，乃至2倍。
6、环保存在问题。球团矿生产和烧结生产相比，其工艺过程不易产生粉尘的散发，因而应该有较好的工厂环境。但由于工艺不到位和设备的质量差，有不少球团厂的环境保护仍然是一个不可忽视的问题。特别是大量的中、小工厂，由于装备水平的低下，环保设施的缺乏和不足，环保问题更为严重。
7、劳动生产率低。由于装备水平的低下，工艺制度的不严密，操作经验的严重不足和管理上的落后，工厂定员要比国外球团厂高出许多。再加上许多工厂规模很小，因而劳动生产率方面差距很远。还有一个十分重要的问题是管理上的严重失控，例如检查和检验上的失控和失真。
四、球团矿产业的发展趋势
1、随着球团矿产业的蓬勃发展，近年来我国兴建了不少采用链篦机- 回转窑先进工艺的球团厂，不再大量建设落后的竖炉球团工厂。在此形势的推动下，促进球团矿生产对我国钢铁工业发展有着重要作用，并对球团矿生产技术逐步深入理解，对球团矿生产中存在的问题，正在采取有效的措施，加以克服和改进。在科学发展观的指引下，坚持大型化的发展方向。大型化带来的规模经济效益十分可观，不但大幅降低单位产品的投资，而且也会大幅降低能源消耗，提高劳动生产率。为降低产品成本创造了条件，同时为采用先进技术和提高装备水平提供了有力的支撑，由此也给产品的质量提供了可靠的保证，给生产环境的改善和保护提供了强有力的技术基础。
坚持追赶世界先进水平的目标。我国球团矿产业的发展不能再走以往发展的弯路，在今天必须尽快做到“一步到位”，达到世界先进水平。为了这一目的，必须从建设开始就这么做，现在已有了显著的进展。
发展商品球团生产。球团矿生产的商品化也是当今世界上的发展趋势。球团矿产品质量好，可以长途运输和海运，因而球团厂可建在矿山和铁矿港口码头附近，不必像烧结厂必须紧靠高炉建设。这对减轻钢铁企业的环保压力有极大的好处。我国目前几乎没有商品球团矿，但随着直接还原工业的发展和新的炼铁技术的采用，以及钢铁企业环保压力越来越大，商品球团的发展有着很大的空间。
球团矿不仅可实现长距离运输及厂内倒运，而且高炉配用后，可保证高炉稳定顺行。随着国内高炉的投产，对球团矿的抗压强度的要求越来越高。为此，球团矿生产企业开展研究，生产出了抗压强度高的球团矿。目前，大多数生产厂家及科研人员将主要精力放在对改善球团矿质量指标的研究上，而对球团矿质量的综合评价缺乏应有的重视，导致高炉对不同性能球团矿的选择上缺乏科学依据。球团矿除具有良好的化学成分和物理性能之外，还具有良好的结构稳定性。
参考文献
[1]杨佳龙，谭穗勤，王朝平等．增加球团矿用量以优化高炉炉料结构［Ｊ］．钢铁，2015，40（10）：13．
[2]范建军，张文平．球团理论与实践［Ｍ］．长沙：中南工业大学出版社，2015.
[3]赵民革．以科技进步为基础、创新求发展－－近几年铁矿粉造块技术发展综述［Ｊ］．中国冶金，2015，21（9）：4．
[4]王昌安，罗廉明．铁精矿粒度组成对球团质量的影响［Ｊ］．武汉化工学院学报，2016，27（2）：38．
论文作者:马飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/17
标签：球团矿论文; 高炉论文; 球团论文; 抗压强度论文; 质量论文; 万吨论文; 炉料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;