国内外球团矿生产现状和展望

李蒙  任伟  陈三凤

（中冶集团鞍山冶金设计研究院，鞍山114002）

1 国内球团矿生产现状和展望

       中国2003年球团矿产量约3000万t。1999年至2003年我国3种球团方法的主要生产指标列于表1。按生产方法分，其中63座竖炉球团矿产量为2400万t，5年中净增产量1600万t，2台带式焙烧机产量为325.3万t；3座链-回生产装置球团矿产量为193.3万t（不含2003年6台投产设备产量），所占比例分别为82.2%、11.2%和6.6%。

表1 1999～2002年中国球团矿主要生产指标

 1）为鞍钢值；2）为承钢值；3）为首钢值；4）为新兴值   

    竖炉利用系数从1999年的5.232t/(m²·h)提高至2003年的6.310t/(m²·h)，标志着同一设备在此期间增加20%的产量。

      竖炉作业率5年中变化不大，接近90%。其中莱钢8m²竖炉为全国最高，5年间作业率均在96%以上，以2002年的97.49%为最高。

    2003年工序能耗为42.68kg(标煤)/t，比上年增加1.03kg/t。2003年平均热耗为827.4MJ/t，比1999年上升14.5%，主要原因是产量

增加和部分使用赤铁矿，使热耗增加。由于增设润磨、带冷机，改善环境除尘，电耗也有所上升。

由于原料条件变化和润磨工艺使用，铁品位达到63.32%、FeO降至0.67%，为历年最佳值；膨润土用量降至30.7kg/t，比1999年下降10.7kg/t，仅此一项就使铁品位提高0.7%。

鞍钢带式机生产比较平稳。2002年产量最高为228.2万t，膨润土用量仅为9 kg/t。

首钢1号链-回球团生产装置2002年产量最高，为113.9万t，作业率88.85%，膨润土用量为16.89 kg/t，工序能耗32.12 kg/t，为链-回球团生产指标最好年。

1.1 以竖炉球团矿为主的格局，将变为以链-回（含带式）球团矿和竖炉球团矿各占一半

 我国现有63座以上的竖炉在生产，总面积超过520m²，具有3000万t/a的生产能力。

 随着我国高炉大型化和合理高炉炉料需要高质量酸性球团矿的要求，级需建设一批大型球团厂。2000年7月18日首钢对原生产金属化球团矿的链-回设备，彻底改造为生产氧化球团矿生产装置，并于当年10月18日顺利投产，2001年产量就达到102.36万t，实现预期效果。

 首钢200万t、鞍钢弓矿1号200万t、武钢程潮120万t、柳钢120万t、莱钢30万t和60万t的链-回球团生产装置于2003年相继顺利投产，形成730万t球团矿的生产能力。鞍钢弓矿2号球团、柳钢2号球团、太钢球团、攀钢球团、昆钢和信阳等链-回球团生产装置拟在2004年建成。武钢500万t球团、杭钢300万t球团、沙钢2╳240万t球团，新疆100万t球团等项目都在设计中。这些项目相继建成后链-回球团矿的总生产能力将超过3200万t/a，2台带式机生产能力为330万t/a。共有3500万t生产能力。全国球团矿总生产能力将达到7000万t/a左右，其中50%将为链-回和带式机生产的优质球团矿。将为高炉提供20%左右的酸性炉料，为高炉的高产低耗创造有利的原料条件。

1.2 球团原料的新变化

2003年我国钢产量达到2.2234亿t，进口矿石达1.4813亿t，球团矿生产所用精矿有如下特点：

（1）大型选矿厂采取提铁降硅新工艺，使精矿品位大幅度提高，SiO₂降至5%以下，而精矿粒度变得更细，更适合球团矿生产。如鞍钢弓长岭铁矿采用提铁降硅工艺后2002年年均精矿品位在68.9%以上，SiO₂降至4%，<0.074mm达到95%左右，<0.12mm达到70%左右。所生产的球团矿Tfe65%，抗压强度2500N/个，生产能力已达200万t/a。

（2）使用进口高品位低硅精矿，提高球团矿品位。如智利磁铁精矿Tfe68%～69%，但其不到2%，而CaO、MgO含量均在1%左右，<0.074mm>95%，<0.12mm>60%，是一种生产球团矿的好原料。

（3）使用进口赤铁精矿，而且资源丰富。没有固定原料基地的竖炉厂家，打破传统使用磁铁矿的惯例，使用进口赤铁精矿。全国有20多座竖炉使用巴西赤铁精矿，一般配比在10%～20%，南京钢铁公司2002年使用巴西赤铁精矿比例达到41.5%，最高月使用比例达到50%。

新建的链-回球团生产厂，如柳钢II期、武钢鄂城500万t球团厂，杭钢大榭300万t球团厂、沙钢2╳240万t球团厂，所使用的原料拟采用80%或100%进口赤铁精矿。

巴西赤铁矿资源丰富，含铁品位高，二氧化硅低，矿石年产量在2亿t以上，并正在扩大生产能力。经试验研究巴西赤铁精矿能采用链-回生产工艺生产出优质球团矿。是大型球团厂采用进口矿的首选矿种。

1.3 润磨和辊磨的使用

我国年产铁精矿1亿t左右，地方中小矿山产量占50%以上，这部分矿石多属于好采、好选，选矿工艺流程简单，生产精矿粒度粗，但是规模小、比较分散。我国一半以上竖炉球团厂都是收购这些精矿做原料。为了改善生球质量、降低膨润土消耗量，全国约有15个厂设有润磨机，以提高<0.074mm比例，再加上多使用膨润土，才保证了竖炉生产所要求的生球质量。这也是我国资源条件和中小钢铁多所特有的。

一些新建大型球团厂，如柳钢、武钢、杭钢和沙钢也遇到类似问题。借鉴国外生产经验增设高压辊磨机。高压辊磨机由2个辊子组成，辊子间是被挤压的精矿，当精矿颗粒被挤压在一块时，其大部分棱角被挤掉，或沿解理面开裂，而形成较小颗粒，这对精矿的特性将产生显著的影响。该设备在球团工艺流程中好布置，而且简单。巴西CVRD、瑞典LKAB、印度库德雷穆克球团厂都设有高压辊磨机，用于增加铁精矿细颗粒比例，增加比表面积。

1.4 几点建议

（1）有田间的选矿厂采用提铁降硅工艺，生产出铁品位高（TFe>68%）和SiO₂低（SiO₂<5%），适于球团使用的铁精矿。

（2）加强研究大型链-回球团生产装置在不同原料条件下的热工制度，特别是具体矿种的热工制度，和相关工序间的相互关系。

（3）对关键球团设备有易损设备探入研究，并进行开发。

（4）在有条件的矿山建立商品球团矿生产基地，供应各种性能的商品球团矿。

2 世界球团矿的生产现状及展望

至1999年全世界的球团矿总生产能力为3.081亿t，其中高炉球团矿生产能力约为2.36亿t/a，占76.6%，直接还原用球团矿生产能力约7200万t/a，占23.4%。全世界球团出口量约为9000万t。

按地区分，北美球团矿产量最高，2000年为1.002亿t，比1999年亚洲经济危机时约多2000万t。加拿大的球团矿80%供出口，而美国球团矿产量最高，基本上供本国钢铁厂消费。

前苏联是球团矿的第二生产大国，具有7000万t/a能力，1999年产量为4600万t，部分用于出口。巴西是世界第一大球团矿出口国，年出口量在3000万t上下。

1996～1999年世界各球团矿生产国球团矿产量见表2。

表2 世界各球团矿生产国球团矿产量     万t/a

1)与中国实际产量不一致；2）因来源不同，与后文有出入。

2000年至2002年主要球团矿生产国的产量仍处于低迷之中，从表3所列四大生产商的球团矿产量变化，可看出这段时间世界球团矿的生产形式。

表3 2000～2002年上半年主要球团公司的球团矿产量

注：*各值为销售量。

2.1 生产球团矿的工艺方法和设备

目前铁球团矿的主要生产方法有带式焙烧机、链箅机-回转窑和竖炉。

其中带式焙烧机球团矿生产能力为2.05亿t。占世界总能力的66.43%，链箅机-回转窑球团矿生产能力为8060万t，占世界总能力的26.17%，竖炉球团矿生产能力为2300万t，占世界的7.4%。生产能力最大的带式焙烧机为巴西Samarco，共有2台704m²带式焙烧机，每台生产能力为500万t/a。伊朗NISCO780m²带式焙烧机面积最大，生产能力为450万t/a。各球团矿生产国的生产能力和生产工艺方法比例见表4。

表4 世界各球团矿生产国的生产能力和生产工艺方法比例

1)该厂1997年停机；2）该厂2001年初停机；3）位于七岛的链—回球团厂于2002年7月恢复生产。