由圖1可見，我國高爐煉鐵和燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)2005～2020年呈高速發(fā)展的態(tài)勢，2020年后生鐵和燒結(jié)球團(tuán)產(chǎn)能呈適度調(diào)節(jié)的態(tài)勢；由圖2可見，新世紀(jì)以來，入爐礦品位呈稍下降的趨勢。渣鐵比呈上升的趨勢，燃料比呈兩頭高中間低的趨勢，2009～2011年燃料比最低，2012～2022年的近10年間，燃料比沒有下降，一直徘徊在530kg/t到540kg/t的狀態(tài)，這與近10年入爐礦品位下降，渣鐵比升高直接相關(guān)。

由圖3可見，新世紀(jì)以來22年數(shù)據(jù)呈現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)料層厚度一直在提高，固體燃耗2000年～2012年，隨料層厚度提高呈下降趨勢；由于堿度進(jìn)入最佳堿度范圍，料層接近700mm，固體燃耗實現(xiàn)了大幅度下降，由53kg/t下降到44.8kg/t，下降了8.2kg/t，2013年以后，當(dāng)料層厚度達(dá)到700mm后，固體燃耗不再下降。

由圖4可見，我國球團(tuán)生產(chǎn)從2000年到2021年，膨潤土配比基本呈下降趨勢。由2001年的28.78kg/t下降到2021年的17.74kg/t，20年下降了近11kg/t，球團(tuán)礦生產(chǎn)的工序能耗也逐年呈下降趨勢，由2000年的39.55kgce/t下降到2021年的26.06kgce/t，下降了13 kgce/t。

    由表1的數(shù)據(jù)和圖1～圖4的變化趨勢，可直觀看到我國鐵前生產(chǎn)的高速發(fā)展，高爐煉鐵隨入爐品位的變化，渣鐵比呈現(xiàn)的狀態(tài)和燃料比的變化規(guī)律，燒結(jié)生產(chǎn)由于料層的自動蓄熱效應(yīng)，固體燃耗呈下降趨勢，但當(dāng)燒結(jié)料層厚度提高到700mm以后，由于料層阻力的增加，燃料燃燒的條件沒有得到改善，固體然耗反而有所增加。圖4直觀反映了新世紀(jì)以來，我國球團(tuán)礦生產(chǎn)膨潤土耗量和工序能耗呈逐年下降的趨勢，以上這些數(shù)據(jù)和變化趨勢說明，數(shù)據(jù)來源于生產(chǎn)，精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)生產(chǎn)質(zhì)量的改善和能源消耗的降低。

2. 爐料結(jié)構(gòu)和爐料質(zhì)量數(shù)據(jù)是決定鐵前生產(chǎn)的關(guān)鍵因素與評述

2.1 建國以來爐料結(jié)構(gòu)發(fā)展的三個不同階段數(shù)據(jù)與評述

   建國70余年來，我國鐵前生產(chǎn)發(fā)生了翻天覆地的變化，特別是2000年～2013年更是高速發(fā)展，年產(chǎn)量每年遞增超過3000萬噸，由2000年的1.31億噸增加到2013年的7.089億噸，這些數(shù)據(jù)的變化都與爐料結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。依據(jù)高爐冶煉的指標(biāo)和我國建國以來七十余年的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，可將爐料結(jié)構(gòu)的發(fā)展分為三個階段，三個階段的具體特征列于表2。

由表2可見，不同階段爐料結(jié)構(gòu)的高爐冶煉的利用系數(shù)和燃料比有著很大的差別，第三階段的爐料結(jié)構(gòu)對我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展發(fā)揮了重要作用，這一爐料結(jié)構(gòu)它既發(fā)揮了高堿度燒結(jié)礦的優(yōu)良冶金性能和質(zhì)量的優(yōu)勢，同時也發(fā)揮了酸性爐料高品位低渣量的優(yōu)勢，極大的滿足了我國國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。隨著時代的發(fā)展和雙碳目標(biāo)的要求，我國現(xiàn)行的高爐爐料結(jié)構(gòu)與國外先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的爐料結(jié)構(gòu)相比，還需要進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新。

2.2 我國燒結(jié)礦、球團(tuán)礦生產(chǎn)發(fā)展的三個階段數(shù)據(jù)與評述

    我國燒結(jié)礦和球團(tuán)礦生產(chǎn)的發(fā)展與高爐爐料結(jié)構(gòu)的發(fā)展的三個階段是相一致的，建國70余年來燒結(jié)礦生產(chǎn)經(jīng)歷了低堿度燒結(jié)礦、自熔性燒結(jié)礦和高堿度燒結(jié)礦三個階段。球團(tuán)礦生產(chǎn)建國初期到上世紀(jì)80年代發(fā)展緩慢，為慢速起步階段，80年代到上世紀(jì)末為起步發(fā)展階段，跨入新世紀(jì)以來，我國球團(tuán)礦生產(chǎn)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，進(jìn)入快速發(fā)展階段。我國燒結(jié)礦、球團(tuán)礦生產(chǎn)發(fā)展的三個階段特征，主要質(zhì)量指標(biāo)和能耗指標(biāo)列于表3和表4。

3. 新時代我國鐵前生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的未來

   2000～2021年我國鐵前生產(chǎn)的數(shù)據(jù)證明，新時代鐵前生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的未來，爐料結(jié)構(gòu)和爐料質(zhì)量是決定高爐煉鐵主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵性因素，這也與低碳煉鐵和節(jié)能減排緊密相連。

3.1 新時代我國高爐煉鐵爐料結(jié)構(gòu)的未來

    我國高爐煉鐵的燃料比進(jìn)入新世紀(jì)20年來的平均值一直徘徊在530kg/t到540kg/t，寶鋼和京唐公司的先進(jìn)值達(dá)到480kg/t的水平，但比起西方一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家的水平，還存在較大的差距；瑞典等國的高爐煉鐵燃料比10多年前已突破450kg/t的大關(guān)。這種差距最主要最關(guān)鍵的問題在于我國的爐料結(jié)構(gòu)以高堿度燒結(jié)礦為主，他們的爐料結(jié)構(gòu)則以高品質(zhì)球團(tuán)礦為主，這種不同爐料結(jié)構(gòu)的冶煉效果對比列于表5。

由表5可見，我國高爐煉鐵要解決近20年來燃料比居高不下俳徊的問題，應(yīng)對爐料結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，由以傳統(tǒng)的燒結(jié)礦為主的爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整為以高品質(zhì)球團(tuán)礦為主的爐料結(jié)構(gòu)；實現(xiàn)以高品質(zhì)球團(tuán)礦為主的爐料結(jié)構(gòu)，是新時代鐵前高質(zhì)量低碳綠色發(fā)展的一項關(guān)鍵技術(shù)。

3.2 新時代我國燒結(jié)礦生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的未來

   爐料質(zhì)量是決定鐵前生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵所在，鑒于目前燒結(jié)礦是我國高爐煉鐵的主要爐料，因此生產(chǎn)高質(zhì)量的燒結(jié)礦是鐵前生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。由表1可見，我國燒結(jié)生產(chǎn)近20年來料層厚度已由不足500mm提高到近800mm，但固體燃耗自2012年以來一直停留在45kg/t到50kg/t，燒結(jié)礦的質(zhì)量也處于停滯不前的狀態(tài)，究其原因在于隨著料層厚度的進(jìn)一步提高，料層阻力增大，透氣性變差，燃料燃燒的條件沒有得到改善，因此改善超高料層的透氣性，改變?nèi)剂先紵龡l件，是降低燒結(jié)生產(chǎn)固體燃耗和工序能耗的關(guān)鍵。怎么才能改善超厚料層的透氣性和燃料燃燒的條件，實現(xiàn)真正低碳厚料層均質(zhì)燒結(jié)生產(chǎn)呢？梅鋼在198m²燒結(jié)機(jī)的生產(chǎn)實踐中，采取二次分加工藝成功將45%～55%的燃料進(jìn)行分加，取得了降低固體燃耗，提高了燒結(jié)礦產(chǎn)，質(zhì)量的效果^［8］。濟(jì)南銀能冶金科技公司在濟(jì)鋼和江蘇興達(dá)鋼鐵公司進(jìn)行新工藝實踐：改變傳統(tǒng)的內(nèi)配碳制粒，采用外配炭新工藝，實現(xiàn)了固體燃耗平均降低10kgce/t，固體燃耗低于35kg/t的佳績，同時產(chǎn)量提高了5%～7%。內(nèi)返礦降低了10%～12%，由于低碳厚料層均質(zhì)燒結(jié)的實現(xiàn)，燒結(jié)礦的冶金性能也得到了全面改善，900℃還原性提高了4%～6%，RDI_-3.15粉化率降低了8%～10%^［9］，筆者認(rèn)為這就是未來燒結(jié)礦生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的。

3.3 新時代我國球團(tuán)礦生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的未來

長期以來我國球團(tuán)礦的質(zhì)量大多數(shù)處于比較差的水平，其表現(xiàn)為含鐵品位低，SiO₂含量高，球的粒徑大小不勻，球的表面粗糙，這樣質(zhì)量的球團(tuán)配入高爐煉鐵往往會給高爐下部造成難行不順等影響。品質(zhì)高的球團(tuán)礦與燒結(jié)礦相比具有多方面的優(yōu)勢，它不僅含鐵品位高，SiO₂含量低，渣鐵比低，高爐煉鐵的燃料比低，而且在改善環(huán)保，降低排放和凈化煙氣等方面均具有無可比擬的優(yōu)勢。球團(tuán)礦生產(chǎn)與燒結(jié)生產(chǎn)的優(yōu)勢對比列于表7。

由以上數(shù)據(jù)對比可見，新時代低碳煉鐵節(jié)能減排，應(yīng)大力發(fā)展高品質(zhì)球團(tuán)礦生產(chǎn)，新時代我國球團(tuán)礦生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)列于表8.

4. 對我國新時代鐵前生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的展望

   我國鐵前生產(chǎn)由表1可見，近10年高爐煉鐵的入爐礦品位低于57.5%，渣鐵比高于350kg/t，燃料比在530kg/t與540kg/t間徘徊，燒結(jié)礦的含鐵品位低于55.5%，在料層厚度平均接近800mm的條件下，固體燃耗處于45kg/t到50kg/t的水平，球團(tuán)礦的含鐵品位低于63.5%，SiO₂含量基本高于5.5%，膨潤土配比基本高于17kg/t。這些數(shù)據(jù)不符合新時代高質(zhì)量發(fā)展的要求，表5表6和表7提出了我國新時代鐵前生產(chǎn)的高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)，筆者相信全國煉鐵工作者都會按新時代鐵前生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)，推進(jìn)高爐煉鐵和燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)的高質(zhì)量發(fā)展，我國球團(tuán)礦生產(chǎn)的質(zhì)量相對高爐煉鐵和燒結(jié)生產(chǎn)，距新時代高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)差距比較大，但近10年來，我國已有多家企業(yè)球團(tuán)生產(chǎn)的質(zhì)量已經(jīng)接近國外的先進(jìn)水平，其具體數(shù)據(jù)列于表9。

依據(jù)以上這些數(shù)據(jù)，筆者相信我國廣大的煉鐵工作者一定會受到啟發(fā)和鼓舞，以實際行動推進(jìn)我國鐵前生產(chǎn)取得高質(zhì)量發(fā)展。

主要參考文獻(xiàn) 

[1] 楊天鈞 中國煉鐵工業(yè)70年的發(fā)展《2019年全國高爐煉鐵學(xué)術(shù)交流年會論文集》。貴州貴陽。2019.11（1-5）.

[2] 姜濤主編 我國鐵礦造塊的發(fā)展《燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)手冊》冶金工業(yè)出版社2014.6（8-14）.

[3] 全國燒結(jié)球團(tuán)信息網(wǎng) 全國鋼鐵企業(yè)燒結(jié)球團(tuán)廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯編 1997-1998，1996.6.

[4] 張?zhí)靻?/b>. 豎爐球團(tuán)技能300問［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2013，附錄4.