钢铁工业实施绿色发展战略，烧结、球团工序怎么办？

超级兜兜

　　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。

超级兜兜

　　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。

超级兜兜

　　烧结、球团工序绿色发展方向及目标

　　在笔者参与的“烧结工序绿色发展研究”课题中，来自中国金属学会、首钢技术研究院、首钢国际工程公司、钢铁研究总院等企事业单位、研究机构的20余位专家，历时近一年，完成了《烧结工序绿色发展研究报告》。《烧结工序绿色发展研究报告》对烧结、球团工序绿色发展方向及目标做了阐述。

　　按照循环经济理念，烧结、球团工序可从以下5个方面做好绿色发展工作：

　   第一，适应原料质量下降的现状，提高资源回收利用率。

　　第二，降低固体燃料消耗，回收烧结废烟气余热，提高二次能源回收利用率和能源转化率，充分发挥能源转换功能。

　　第三，大力发展环保技术。采用新型除尘设备（如布袋加电除尘和新型电除尘器）、废气循环利用技术、烟气脱硫脱硝新技术等环保设备和技术，减少烧结机粉尘、SO2、NOx、二噁英等污染物的排放。

　　第四，掌握精料与经济料的平衡。绿色发展应立足于长远发展，应科学计算，将由于低成本可能造成的高炉寿命减短、环保投入增加等纳入成本计算中。

　　第五，优化现有生产工艺技术流程，提高装备、操作、管理和信息化水平。

　　到2020年，烧结、球团工序应实现以下绿色发展目标：

　　一是烧结行业SO2排放小于180毫克/立方米，NOx排放小于300毫克/立方米，二噁英排放小于0.5纳克/立方米；烧结废气中颗粒物排放浓度控制在40毫克/立方米以内。

　　二是提高资源利用率，发展低温烧结工艺，烧结工序能耗降至50千克标准煤/吨以下。

　　三是将环保技术与原料、工艺、设备技术相结合。烧结工艺对原料质量下降具有较大的适应性；开发、采用2项~3项烧结新技术，如烧结选择性制粒技术、烧结主烟道烟气循环技术等。

　　四是废气的治理要协同，不再单独依靠末端治理，实现源头、过程和末端协同治理。

　　五是考虑经济性和环保性，将烧结高温、中温、低温废气分段利用；回收利用150℃以上的烟气的余热；小于150℃的烟气的余热也尽量合理利用。

　　六是对二噁英排放进行定期检测。

　　七是通过优化铁前流程，争取将80%的细精矿粉用在球团工序，以提高效率、降低工序成本和减少污染物排放。

  　烧结、球团工序的绿色发展措施及建议

　　绿色发展是当今世界共同的、先进的发展理念。推动烧结、球团工序的绿色发展，是践行“五大发展理念”，做大、做强、做优钢铁产业的迫切需要，是实现钢铁行业转型升级、结构调整的重要途径。为推动烧结、球团工序实现绿色发展，笔者提出以下4条建议和措施，供参考。

　　一、确定合理的烧结、球团比例，控制生产规模，利用烧结能耗和环保指标来限制、淘汰落后企业。如果仅单位产品能耗、污染物排放降低，产品生产总量得不到控制，能耗、污染排放总量还是很大。因此，要确定合理的烧结、球团比例，控制生产规模。烧结工序未来的发展，不仅要满足烧结矿生产的要求，而且要降低能耗、减少污染物排放，因此，可以利用能耗、环保指标来淘汰落后装备。

　　二、组织烧结工序绿色发展有关共性及关键技术的研究开发，形成生产能力，支撑烧结工序绿色发展。推广已成熟的技术，进一步投入、示范可行的技术，探索前沿的工艺技术。

　　三、在现有技术的条件下，建立烧结工序能耗、污染物排放指标体系，制订能耗、污染物排放的监测和核算方法，标准要有相应技术支持；建立全国统一的能源、环保监督体系，对国家法规执行情况进行经常性的监督检查，对违法者予以处罚；建立烧结工序原料利用标准，烧结工序不再利用含Cl较多的三四级电场粉尘；从设计上，同时考虑烧结工序的生产、节能、减排。

　　四、建立烧结工序绿色发展的公平竞争机制。严格执行烧结工序绿色发展有关法规，企业不分大小、性质，一律平等；在技术、装备标准方面要根据技术发展情况实事求是；统一对违反环保、节能法规的单位的处罚标准，使违法的成本远高于守法的成本，从而使有关企业不敢违法。