1  国内外链箅机---回转窑球团技术发展状况

1．1国外链箅机---回转窑球团技术发展情况

    1960年世界上第一套生产铁精矿球团的链算机一回转窑生产线于美国亨博尔特球团厂建成投产，链箅机宽2．84 m，长21．64 m；回转窑直径3．05 m，长36．6 m，单机产量33万t／a。国外链算机一回转窑球团生产系统经过几十年的发展，通过对链一回球团厂焙烧过程的气体系统进行数代的改进，采用完美的焙烧模型控制整个球团焙烧工艺过程。到2000年美国国家钢铁公司球团厂在No．2链算机一回转窑装置上创造了单条生产线年生产553．5万t球团矿的世界最高记录。此生产线主体设备的规格为链箅机宽5．66 m，长48．95m；回转窑直径6．86 m，长39．6 m，主要原料为磁铁精矿。随着球团焙烧工艺的不断改进，燃料消耗不断降低，能源利用效率不断提高。

1．2国内链算机一回转窑球团技术发展情况

    我国球团矿生产起步于上世纪50年代，初始阶段，竖炉生产占据主要位置，最有代表性的就是济钢发明了“导风墙和烘干床”，杭钢用临安膨润土生产出酸性球团矿。竖炉的特点是设备简单，投资较少，建设较快，能够利用低发热值的高炉煤气为能源，但是它也有不足之处，如规模小，劳动生产率低，产品质量不稳定，不适合大生产、钢铁大发展的需要。我国链算机一回转窑球团发展初期也很不顺利，走过了一段曲折的道路，直到2000年首钢球团厂截窑改造成功，链算机一回转窑球团生产在我国大江南北遍地开花，仅6年时间全国就建成了38条生产线，在建的有7条。

2  球团生产中对标挖潜的必要性

    技术经济指标是指与生产技术密切相关，反映企业对原材料、能源、人力、设备等资源的利用状况及其效果。相比于国外链箅机一回转窑生产系统经过几十年的发展，我国链箅机一回转窑球团技术的正常发展才仅仅6年。虽然在很多方面吸收了国外先进的技术，但跟国外同行业相比，我国球团各项主要技术经济指标显现的差距还比较大，球团行业工程技术人员的责任重大。因此，必须齐心协力，奋起直追，研究提升技术经济指标的措施，赶超世界先进水平。在链算机一回转窑生产技术迅猛发展，原材料、能源日益匮乏的今天，降低球团生产的成本是国内球团行业必须面对的问题。成本指标的高与低，直接影响着企业的经济效益，决定着企业的竞争实力、生存与发展，而降低球团矿的成本主要是通过降低原料费用及加工费用来实现的。面对新的形势和任务，各球团厂应该查找出自己与同行业先进企业之问的差距，抓住薄弱环节，找准主攻方向，在各项技术经济指标上瞄准国际先进水平，深挖自身潜力，努力降低各种消耗。因此，国内球团行业很有必要对一些有代表性的技术经济指标进行交流和探讨，以提高链算机一回转窑球团工艺技术水平，节约各种资源，实现可持续发展的目标。

3  目前国内链箅机一回转窑球团厂主要技术经济指标的对标状况

    目前我国有38条已建成的链箅机一回转窑生产线，其中参加对标的只有6条生产线(《球团技术》刊登)，参与对标的技术经济指标只有9项，具体包括：球团矿品位、球团矿筛分指数、抗压强度、精矿消耗、粘结剂消耗、电力消耗、工序能耗、回转窑利用系数、全员劳动生产率。尽管只有6条生产线作对比，但仍然存在指标不全、对标数据的计算口径不统一的问题。

3．1主要技术经济指标的计算口径、检测方法应统一

    目前参与对标的9项技术经济指标中，利用系数、工序能耗等指标的计算口径不统一，质量指标检测方法不统一。如果要提升国内球团行业的整体水平，向国际水平看齐，首先要统一国内技术经济指标的计算口径及榆测方法；其次要通过广泛的对标挖潜，找出不足，采取措施提升指标。

3．2主要技术经济指标的计算及检测方法

3．2．1利用系数

    利用系数的定义是球团生产设备每平方米有效面积每小时产出的球团矿，它是反映该厂(车间)操作、管理、工艺技术水平和设备利用程度的综合指标。其计算公式为：

                                                   球团矿产出量(t)

利用系数(t／(m2·h)=------------------------------------------------

                                             有效面积(m2)×实际作业时间(h)

    计算说明：有效面积是指焙烧部位的横截面积。   

    严格说来，球团设备焙烧部位最确切的是回转窑，只有回转窑的利用系数能准确反映生产能力；链算机是球团生产过程中的预热部位，它的利用系数不能完全反映生产能力。因此计算球团设备利用系数时应使用回转窑的横截面积。虽然目前大多数厂家采用的是回转窑的横截面积，但是有的厂家却采用链算机的横截面积或回转窑的体积等等，由于计算口径的不统一给对标工作带来一定的困难。

3．2．2工序能耗

    球团工序能耗是反映球团矿生产中能源消耗的综合指标。其计算公式为：

                                       工序净耗能量（kg）

 工序能耗(kg／t)=---------------------------------------

                                          球团矿产出量(t)

    计算说明：在计算球团矿的工序单位能耗指标时，应把球团矿生产中消耗的各种能源按规定的标准统一折算成标准煤总量。它包括生产中使用的煤、燃油、煤气、电力、水、风、汽等一切消耗。

    目前从国内各球团厂的对标情况来看，工序能耗的计算口径存在较大的差异，主要是由于各球团厂电、水等折成标煤的系数不一样。2005年国内主要链算机一回转窑工序能耗指标与2006年一季度国内主要链箅机一回转窑工序能耗指标情况见表l、表2。

    由表l、表2可见，首钢、承钢和柳钢的工序能耗都发生了较大的变化，特别是柳钢，工序能耗由2005年上半年的54．78 kg／t变为2006年一季度的21．85 kg／t，减少了近32．93 kg／t。很明显，是由于能源计算口径的改变导致了工序能耗减少了60％以上，因此，球团矿生产中消耗的各种能源应统一折算标准。建议煤的折标系数1、电的折标系数1．229、柴油的折标系数1．571、蒸汽的折标系数0．115、水的折标系数1．229、压缩空气的折标系数0．157。

3．2．3精矿消耗

    精矿消耗是指球团厂(车间)在生产单位球团矿成品时实际消耗的精矿量。其计算公式为：

                                       精矿消耗量(干量)(kg)

精矿消耗(kg／t)=---------------------------------------------

                                             球团矿产出量(t)

3．2．4粘结剂消耗

    球团矿粘结剂消耗量是指球团厂(车间)在生产单位球团矿成品时实际消耗的粘结剂量，主要是膨润土。其计算公式为：

                                           粘结剂消耗量(kg)

    粘结剂消耗(kg／t)=--------------------------------

                                            球团矿产出量(t)

3．2．5电力消耗

    球团矿电力消耗是指球团厂(车间)在生产单位球团矿成品时实际消耗的电量。其计算公式为：

                                             电力消耗量(kWh)

    电力消耗(kwh／t)=------------------------------------

                                                球团矿产出量(t)

3．2．6劳动生产率

    全员劳动生产率是指在报告期内球团厂(车间)所有人员平均每人生产的球团数量。其计算公式为：

                                            球团矿产出量（t）

劳动生产率（t/人）=------------------------------------

                                        球团厂(车间)人数(人)

3．2．7品位

  球团矿品位，即球团矿含铁量。其计算公式为：

                  (V-V₀)×0.0027925

TFe(%)=------------------------------×100×K

                                     m

式中：V---试样消耗重铬酸钾标准溶液的体积， mL；

    V₀----空白试验消耗重铬酸钾标准溶液的体积，mL；

    m一试样重，g；

    0．0027925～l mL0．008333mol／L重铬酸钾标准溶液相当于铁量，g；

                              100

K一由公式K=----------所得换算系数

                            100-A

(如使用预干燥试样则K=1)，A是按照GB6730．3—86《铁矿石化学分析方法重量法测定分析试样中吸湿水量》测定得到的吸湿水质量百分数。

    球团品位的检验方法如下：

    1)依据：中华人民共和国国家标准GB6730．5—86《铁矿石化学分析方法三氯化铁重铬酸钾容量法测定全铁量》。

  2)适用范围：本标准适用于铁矿石、铁精矿、烧结矿和球团矿中全铁量的测定，测定范围20％以上。

    本标准遵守GB 1467—78《冶金产品化学分析方法标准的总则及一般规定》，含钒量大于0．5％，不宜采用本法。

3．2．8筛分指数

    球团矿的筛分指数是指球团矿成品中小于5 mm部分的质量百分数，即含粉率。其取制样方法如下：

    1)在成品皮带上取样，每15 min取一次份样，用取样铲在皮带上分左中右三点铲取，每铲约0．5 kg左右，两小时为一个检验单位，总重不少于8 kg。

    2)不足1小时15分钟(5次)的试样与下一批合并检验。

    3)将取回的样品全部称重，放入由5mm、10 mm、12．5 mm、16 mm四个标准筛码放一起的套筛上，充分筛分，称出一5 mm粒级的重量。

                               -5mm样品重量(g)

一5 mm(%)=  --------------------------------×100％

                                     样品总重(g)

3．2．9抗压强度

    球团矿通常以其抗压强度来衡量焙烧质量。其测定方法如下：

    在测定氧化球粒级时，充分筛分后，在12．5～16 mm粒级的样品中随机取出不少于60个氧化球，把氧化球放在压力机下部加压盘大致中间位置上，静放一个氧化球样，然后启动按钮，以10 mm／min的加压速度向试样增加负荷，记下试样达到完全破碎后最高读数值，则该值为该球的抗压强度。连续测定30个球，求出抗压强度平均值，作为该批样品的抗压强度。

3．3参加对标的技术经济指标应包括球团矿的主要冶金性能

    指标不全主要是指参加对标的所有技术经济指标不包括球团矿的主要冶金性能，即球团矿还原膨胀指数、低温还原粉化性能(RDI_-0.5)和还原度指数(RI)。

    球团矿在还原过程中，由于发生晶格转变及浮氏体还原可能出现铁晶须，使其体积膨胀，球团若出现异常膨胀将直接影响高炉顺行和还原过程。某些球团矿的膨胀可达原体积的300％，一般认为膨胀率在20％以上的球团矿就不宜在高炉或直接还原竖炉中大量使用，因为有可能造成悬料。目前球团矿的还原膨胀指数作为评价球团矿质量的重要指标，测定方法为GB／T13240--91。

    低温还原粉化指数表示还原后的铁矿石通过转鼓试验后的粉化程度。球团矿进入高炉炉身上部500～600℃区间，由于受气流冲击及Fe₂O₃一>Fe₃O₄一>FeO还原过程发生晶变，导致球团矿粉化，直接影响高炉内气流分布和炉料顺行。低温还原粉化指数测定主要有静态法和动态法，我国大部分研究者和生产企业倾向于采用静态法还原粉化指标，而且把静态法作为国家标准(GB／T 1 3242—9 1)，分别用转鼓试验后筛分得到的大于6．3mm，大于3．15 mm和小于0．5 mm的物料质量与还原后和转鼓前试样总质量之比的百分数表示。低温还原粉化指数RDI分别用RDI_+6。3RDI_+3.15和RDI_-0.5表示。球团矿的低温还原粉化率还无一定标准。

    检验方法：一定粒度范围的试样，在固定床中，在500℃的温度下，用CO、CO₂和N₂组成的还原气体进行静态还原。还原l小时后，将试样冷却到100℃以下，用小转鼓共转300转，然后用孔宽为6．3 mm、3．15 mm、0．5 mm的方孔筛进行筛分。

    矿石在高炉内被煤气还原的难易程度称为“还原性”。还原性是指球团矿被还原气体CO和H₂还原的难易程度，还原性好，有利于降低焦比。影响还原性的因素主要有矿物组成、结构、致密程度、粒度和气孔率等。目前采用热天平减重法测定还原性(GB／T1324l一91)。

    球团矿是炼铁的原料，随着炼铁技术的发展，不仅要求球团矿具有好的冷态性能，而且要求具备良好的热态性能。只有具有了良好的冶金性能，才能满足高炉炼铁的需要，才能满足用户的需要，球团矿才有它存在的意义。

4  结语

    1)球团技术经济指标在球团生产统计中占有非常重要的地位，它的变化不仅反映了球团生产中的经济效果，而日．还在很大程度上反映了球团企业、球团行业乃至整个国家钢铁行业的技术发展水平。因此，在进行技术经济指标计算比较、分析时，必须注意球团行业的统一性和同类可比性，必须按照统一规定的单位、统一的计算口径进行计算、对比。

    2)为了准确反映一个链箅机一回转窑球团生产企业的整体水平，对标的指标应涵盖以下内容：球团矿品位、筛分指数、抗压强度、精矿消耗、粘结剂消耗、电力消耗、工序能耗、回转窑面积利用系数、全员劳动生产率、球团矿还原膨胀指数、低温还原粉化性能(RDI_-0.5)和还原度指数(RI)等12项指标。