什么是“大比例球团”?一文说清

2026年是“十五五”开局之年,正是将宏观“规划图”细化为可行“施工图”的关键阶段。在这个过程中,我们会频繁遇到一系列听起来专业又前沿的“科技名词”,比如“绿色供应链”“清洁低...

2026年是“十五五 ”开局之年 ,正是将宏观“规划图”细化为可行“施工图”的关键阶段 。在这个过程中,我们会频繁遇到一系列听起来专业又前沿的“科技名词 ”,比如“绿色供应链”“清洁低碳氢”等。这些术语并非空洞的概念 ,它们背后折射的是未来几年科技突破、产业转型与生活演进的真实方向。

那么,这些词究竟意味着什么?它们将如何具体地改变我们的日常?今天,就让我们走进“大比例球团 ”这个名词 。

什么是大比例球团?

大比例球团(high pellet ratio)是一种高炉炼铁原料结构优化技术 ,其核心在于提高高炉炉料中球团矿的比例(一般在35%及以上)。球团矿是钢铁冶金产业链中关键的人造块矿原料,由铁精矿(如磁铁矿 、赤铁矿等)细磨成粉,加入水和少量粘结剂(如膨润土) ,通过造球机滚动成生球 ,再经过高温焙烧固结、冷却后制成的人造块状铁矿原料,直径通常在10~15毫米左右,具有铁品位高(铁元素含量通常在60%以上)、粒度均匀 、粉末少、还原性可通过配矿与碱度/焙烧制度调控 ,质量稳定时可获得良好冶金性能等特点。

大比例球团是钢铁企业应对环保压力、优化炉料结构 、实现低碳高效冶炼的重要方向 。中国已制定《T/CISA 118-2021高炉大比例球团冶炼技术规范》等文件,规范并推动大比例球团的应用。

大比例球团的分类信息

什么是“大比例球团”?一文说清

大比例球团的优势

高炉炼铁过程中,高炉使用的细粒铁矿粉通常通过烧结或球团实现块矿化;其中球团多以细粒精矿为原料 ,烧结多以烧结矿粉为主料配加返矿、熔剂等烧结成块。过去很长时间,高炉原料中以烧结矿为主,球团矿占比较少 。

烧结矿多为块状 ,形状各异,而球团矿被制备成直径在10~15毫米范围内的规则球体 。比起烧结矿,球团矿具有更均匀的粒度、丰富的微气孔 、良好的还原性以及机械强度(抗压 、耐磨) ,因此,其在贮存、运输和装卸过程中产生的粉末更少,更易于操作。

什么是“大比例球团”?一文说清

图1 左为烧结矿 ,右为球团矿

在“双碳 ”战略背景下 ,大比例球团替代烧结矿可大幅减少高碳排放的烧结工序,显著降低铁前工序碳排放强度;同时,通过降低燃料比 ,间接减少焦煤消耗,缓解焦煤资源压力。此外,该技术能提升低品位矿、尾矿等难选矿石利用率 ,以替代高品位铁矿,推动资源可持续供应,助力钢铁工业绿色转型 。

大比例球团的利用遵循高效冶炼与低碳减排双重原则 ,推动钢铁产业循环经济发展。目前,“高球团-低烧结 ”的炉料结构优化技术已在唐山钢铁集团有限责任公司 、包头钢铁(集团)有限责任公司、首钢京唐钢铁联合有限责任公司等企业实现规模化应用。

大比例球团的应用领域及发展前景

大比例球团的应用贯穿铁前原料预处理、高炉冶炼及绿色制造全流程 。

在铁前原料预处理环节,通过细磨提纯工艺提升低品位矿 、细粒矿利用率 ,为球团制备提供原料支撑。

在高炉冶炼环节,通过使用大比例球团矿规模化替代烧结矿,优化炉料结构 ,提升冶炼效率、降低渣铁比和提高高炉利用系数。

在绿色制造环节 ,大比例球团技术应用快速推广,凭借生产工序低能耗、低排放的特性,显著降低二氧化碳 、二氧化硫等污染物排放 。

大比例球团聚焦于低碳冶炼技术、高端功能材料等高附加值方向 ,深度拓展其应用边界。在低碳冶金技术领域,可通过与氢基竖炉直接还原、碳捕集利用与封存技术耦合,开发零碳炼铁工艺;在高值化材料开发领域 ,可利用球团矿高纯度 、高孔隙率特性,制备催化剂载体、电磁屏蔽材料等功能性产品,为钢铁产业链延伸开辟新路径。

大比例球团的绿色应用难点

目前 ,大比例球团在推广应用中仍面临多重挑战与亟待解决的问题 。

第一,成本和价格方面:球团矿价格普遍高于烧结矿和块矿,且稳定的球团粉资源供应是其规模化应用的基础 ,部分企业因缺乏自有矿山,难以获取低成本球团粉,导致冶炼成本居高不下。

第二 ,性能与工艺方面:作为大比例球团冶炼核心成分的球团矿 ,普遍存在还原膨胀率高、抗压强度不足 、软熔性能差等问题,中温区还原膨胀会使强度大幅下降,破坏高炉料柱透气性 ,引发煤气流分布不均 、炉墙结厚等问题;而且适配大比例球团的高炉操作制度尚未完全成型,缺乏成熟的高比例球团冶炼操作规范。

第三,环保方面:大比例球团的应用需要提升球团矿的产量 ,而球团矿生产能耗高,且会排放SO₂、NOx及粉尘,现有环保设备对其适配性不足 。

此外 ,部分高端大型化、低能耗成套装备与关键部件仍存在依赖进口/核心竞争不足的情况,但国产化水平已显著提升 。还有技术成本高且自主性不足,限制了国内钢铁行业的技术升级与竞争力提升。

参考文献

[1]杨雪婷,张笛,李宗旭,等.包钢1#高炉大比例球团矿冶炼节能降碳分析[J].包钢科技,2025,51(01):33-35.

[2]马明鑫,葛玉春.高比例球团矿高炉冶炼实践[J].河北冶金,2024,(05):66-70.

[3]高向洲,黄雅彬,于恒亮,等.包钢5#高炉大比例球团矿生产实践[J].包钢科技,2023,49(05):22-25+29.

[4]刘征建,黄建强,张建良,等.高炉高比例球团冶炼技术发展和实践[J].辽宁科技大学学报,2021,44(02):85-91.

策划制作

作者丨董文钧 北京科技大学材料科学与工程学院教授

审核丨吴宏辉 北京科技大学碳中和研究院教授

责编丨王梦如

审校丨徐来 张林林

本文来自作者[章欢]投稿,不代表视听号立场,如若转载,请注明出处:https://www.stddy.com/zsfx/202601-78349.html

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评论列表(4条)

  • 章欢
    章欢 2026年01月29日

    我是视听号的签约作者“章欢”!

  • 章欢
    章欢 2026年01月29日

    希望本篇文章《什么是“大比例球团”?一文说清》能对你有所帮助!

  • 章欢
    章欢 2026年01月29日

    本站[视听号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 章欢
    章欢 2026年01月29日

    本文概览:2026年是“十五五”开局之年,正是将宏观“规划图”细化为可行“施工图”的关键阶段。在这个过程中,我们会频繁遇到一系列听起来专业又前沿的“科技名词”,比如“绿色供应链”“清洁低...

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