周明顺：碱性球团技术助力鞍钢绿色转型

1月16日，在中钢国际带式焙烧机球团3.0技术体系发布暨球团绿色、低碳、智慧生产技术研讨会上，鞍山钢铁集团有限公司首席专家周明顺做专题报告，系统性地展示了鞍钢在碱性球团领域从实验室研究到大规模工业应用的完整成果，揭示了该技术对于推动钢铁行业，尤其是高炉炼铁环节绿色低碳转型的关键价值。

报告伊始，周明顺直指鞍钢炼铁系统曾面临的困境：“过去，鞍钢本部高炉炉料结构中烧结矿与酸性球团矿质量不理想，直接制约了高炉利用系数提升，并推高了燃料消耗。”具体而言，入炉品位偏低仅为57.10%，炉料结构呈现“高烧结比、低球团比”的特征，同时烧结机漏风率高达48%～56%，导致能耗居高不下，环境污染严重。据世界钢铁协会统计，球团工艺的单位产品碳排放量仅为烧结工艺的30%～50%，硫氧化物排放也显著降低。因此，发展高性能球团、优化炉料结构，成为钢铁行业突破环保与能效瓶颈的必然选择。

为实现高炉低碳高效冶炼，鞍钢将碱性球团矿的研发确立为核心攻关方向。这项研究始于2004年，历经4个阶段的持续探索：

基础探索期（2004年—2010年）：重点研究碱度对铁矿球团冶金性能，特别是还原膨胀行为的影响规律。

技术形成期（2011年—2019年）：建立起完整的碱性球团实验室制备与综合评价体系，并开展工业试验验证。

攻关突破期（2020年—2022年）：面对东鞍山烧结厂拆除后的炉料缺口，成功研发出适用于现有原料条件的低硅钙高效黏结剂，实现了技术过渡。

工程化与优化期（2022年—2024年）：聚焦于采用东烧浮选铁精矿，攻关高品质带式焙烧机碱性球团的规模化生产关键技术，最终取得全面突破。

周明顺团队研究发现，球团还原膨胀率随SiO2含量增加而降低，随碱度变化呈开口向下的抛物线关系。针对鞍钢铁精矿特性，该团队成功避开了碱度为0.5～0.6的不利区间。基于此理论指导，鞍钢开发的碱性球团矿实现了品质跃升：全铁含量稳定在64%以上，FeO含量低于1%，同时有效控制了SiO2、Al2O3等脉石及磷、硫等有害元素含量。与酸性球团相比，其高温冶金性能、软熔特性及还原度指数均显著优化，为高炉稳定、顺行、低耗生产奠定了优质的原料基础。

该项研究的研发成果最终凝结于鞍钢矿业东鞍山烧结厂400万吨/年带式焙烧机碱性球团生产线。该项目于2024年1月份开工建设，2025年1月1日即实现达产达效，运行稳健。2025年1月—7月份，该生产线累计产量已达222.03万吨，产品出厂合格率稳定在94.93%，品质可靠。

目前，该技术已成功应用于鞍钢在鞍山区域的多座高炉，推动了炉料结构的根本性优化。以2号、3号、10号及11号高炉为例，碱性球团配比提升至16%～22%，烧结矿配比相应下降，初步构建起“高球团比、低烧结比”的绿色炉料新模式。该技术的应用效果直接体现在生产指标上：高炉利用系数提高，焦比和燃料比持续降低，二氧化硫、氮氧化物及二氧化碳排放得到有效控制。

该项目的碳减排成效尤为突出。通过将原360平方米烧结机改造为400万吨/年带式焙烧机，实现吨产品CO2排放大幅降低79.6%。周明顺强调：“提高球团比例是降低炼铁碳足迹的核心路径。数据显示，该技术平均可降低CO2排放26.45千克/吨铁，已在应用的4座高炉上实现平均CO2减排24.46千克/吨铁，为行业碳减排提供了经过验证的工艺解决方案。”

碱性球团项目的成功，不仅是鞍钢2023年“三批次”重点建设项目和央企支持东北振兴的落地实践，更彰显了该企业的社会责任。通过拆除鞍山区域3台老旧烧结机，不仅从源头解决了氮氧化物治理成本高企的难题，也显著地减轻了区域性复合污染。周明顺总结道：“东鞍山烧结厂碱性球团项目是鞍钢铁矿资源战略升级的标志性工程，它补齐了工艺短板，突破了产能瓶颈，实现了资源价值最大化。”

此次成功应用的中钢国际“带式焙烧机球团3.0技术体系”，以低碳、绿色、智慧为核心，代表了行业前沿水平。周明顺评价认为：“该成果不仅实现了铁精矿的高效绿色转化，优化了炉料结构，提升了炼铁核心竞争力，还标志着鞍钢在实质性推动全流程绿色低碳转型方面迈出了关键一步，为中国钢铁工业的高质量发展提供了可借鉴的‘鞍钢方案’。”（中国冶金报）