烧结、球团工序绿色发展态势及方向

钢铁工业绿色发展是指按照循环经济的基本原则，以清洁生产为基础，重点抓好资源高效利用和节能减排工作，实现钢铁产品制造，能源转换，废弃物处理、消纳和再资源化等3大功能，具有低碳特点，能与其他行业和社会实现生态链接，从而实现良好的经济、环境和社会效益的发展模式。

　　烧结、球团工序绿色发展现状

　　烧结工序绿色发展现状。

　　原料质量劣化。随着越来越多的钢厂使用烧结用矿粉，烧结用矿呈现出主流矿与非主流矿齐用的状态，这使得烧结用矿粉质量下降，烧结用矿粉的TFe质量分数减小，结晶水含量升高，SiO2和Al2O3的质量分数增大，有害元素质量分数增大。

　　烧结用矿粉质量波动增大，必然给烧结生产的稳定性、工艺过程控制带来难度。烧结用矿粉中有害元素质量分数的增大也给烧结、炼铁和炼钢等工序带来问题。烧结工序作为钢铁企业排放SO2、NOx、二噁英和粉尘等污染物的主要环节，原燃料中有害元素质量分数的增大，必然从源头上增加污染物减排的压力。同时，在矿粉粒度方面，过细、难制粒的矿粉增多，对烧结制粒也会造成负面影响，而部分矿粉粒度过粗也会影响烧结矿的质量。

　　技术水平不断提高。近几年，我国的烧结机采用了一系列先进的工艺技术，设计、装备水平达到国际一流水平。国内大型烧结机的料层厚度基本在700毫米以上，转鼓指数在78%以上，固体燃耗在47千克标准煤/吨以下。

　　目前，成熟的、可推广的烧结生产技术包括烧结机的大型化和混匀料场的使用；基于铁酸钙固结理论的低温烧结技术；基于铁矿粉高温特性的优化烧结配矿技术；降低烧结固体燃料消耗技术；低温厚料层烧结技术；烧结自动化技术；降低烧结返矿率技术；烧结余热利用技术；优化烧结点火技术等。

　　可行的、需要改进的烧结生产技术包括选择性制粒技术、支撑烧结技术、复合造块技术、富氧烧结技术、烧结机喷吹气体燃料新技术、烧结烟气脱硫技术、合理炉料结构技术、烧结机漏风治理技术、烧结除尘技术、环冷机液密封技术。

　　正在探索和开发的技术有预还原烧结技术、烧结模拟仿真技术、烧结烟气脱硝技术、防止二噁英污染研究和治理技术、烧结矿竖罐冷却技术。

　　球团工序绿色发展现状。

　　进入21世纪后，我国的球团行业发展迅速，1999年我国球团矿产量只有1197万吨，2004年球团矿产量为4100万吨，2013年球团矿产量达到1.58亿吨。球团行业的发展得益于选矿技术的进步、工艺的多元化发展等。

　　近几年，球团技术进步主要体现在燃煤技术、链箅机-回转窑防止结圈技术等技术的运用。宝武集团武钢鄂钢、宝钢湛钢年产500万吨球团矿的链箅机-回转窑生产线的建设，标志着我国链箅机-回转窑生产工艺朝着大型化方向发展；大型带式焙烧机以其对原料适应性强、工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻、可实现焙烧气体的循环利用以降低热耗和电耗、生产规模大等优势，受到国内冶金工作者的重视。

　　采用高品位优质球团矿，有利于降低高炉燃料比、节能减排和环境保护。然而，当前球团矿在中国高炉炉料中的比例仅处于15%~20%的相对较低水平。未来需要继续发展球团工艺技术，在调整3大球团工艺设备（竖炉、链箅机-回转窑和带式焙烧机）、降低膨润土消耗、提高球团矿品位、降低工序能耗、球团烟气处理等方面开展进一步的研究。

　    烧结、球团工序绿色发展面临的挑战

　　烧结工序绿色发展面临的挑战主要有：

　　第一，烧结工序能耗高。与国外相比，国内烧结废气的余热利用率相对较低，尤其对烧结机大烟道废气和环冷机低温废气热量的利用不足。同时，烧结机和环冷机漏风率较高、点火制度不合理等，均使烧结系统电耗增加。

　　第二，烧结污染物排放量大。有些工艺的烟气脱硫装置由于脱硫工艺技术的原因，达不到设计的效果。目前，我国烧结烟气治理存在的主要不足是废气以末端治理居多，缺乏对废气的协同、综合治理。

　　第三，原料质量变差，有害元素增多。随着烧结原燃料质量的不断下降，除S、P、碱金属、Cl和Zn的质量分数增大外，还带来了Cu、As、Mn、Cr质量分数增大的问题，对后道工序产生负面影响，给环保工作带来的压力明显增大。

　　第四，废弃物消纳水平低。钢铁企业未能对钢渣、铁皮、除尘灰等资源进行科学合理的分类使用。当前，国内大多数烧结企业消纳企业废弃物的方式比较单一，仅从成本上考虑使用废弃物降成本，或者简单利用废弃物中的有益成分。

　　第五，烧结机大型化程度还不够。当前，国内烧结机大型化取得了一定进步，但仍存在一批小于90平方米的烧结机。这些小型烧结机不利于提高资源处理效率和废气治理效率。

　　球团工序绿色发展面临的挑战主要有：

　　第一，工序能耗仍较高。在原燃料条件相同的情况下，我国球团工序能耗比国外普遍高10%以上。我国磁铁矿球团工序能耗基本在20千克标准煤/吨以上，赤铁矿球团工序能耗在45千克标准煤/吨左右。

　　第二，落后产能仍占较大比例。国内100万吨/年以下的球团生产线还有30多条，竖炉还有60多座。这些球团生产线装备水平低，产品质量差，环保设施不完善，能耗高。

　　第三，众多烧结厂习惯在烧结工序配加细精矿粉，不利于提高资源利用率。球团工艺处理细精矿粉的效率更高，有自产精矿粉的企业应该把精矿粉用于生产球团矿，而用外购的富矿粉烧结。这需要结合企业资源情况、当前和未来的设备投入和资金等因素综合考虑。