国家标准计划《高炉高比例球团冶炼技术规范》由 605（中国钢铁工业协会）归口 ，主管部门为中国钢铁工业协会。

主要起草单位 中钢设备有限公司 、冶金工业信息标准研究院等 。

钢铁工业是国民经济的支柱产业，也是污染物和碳排放重点行业，根据研究报告我国钢铁行业二氧化碳排放占全国总量的16%左右。

在国家“双碳”目标及十四五“更趋严格的能耗”要求下，钢铁行业低碳绿色发展越显重要。

我国钢铁工艺主要以高炉+转炉长流程冶炼为主，产量占比高达90%，而长流程的吨钢CO2排放在1.8~2.2t，二氧化硫、颗粒物、氮氧化物等污染物排放0.7kg/t以上，其中高炉炼铁系统的污染物排放占整个钢铁生产流程的90%以上，CO2排放占85%以上，因此高炉炼铁系统的节能减排对钢铁工业低碳绿色化发展意义重大。

我国高炉炼铁炉料结构主要以烧结矿为主，烧结矿平均入炉比例在70%以上，但烧结工艺普遍存在工序能耗高、烟气和污染物排放量大等问题，鉴于此，国家环保总局对钢铁发展规划环评要求中明确指出“现有厂区不再发展焦化、烧结工序”。

球团工艺的能耗和污染物排放仅为烧结工序的50%以下，CO2排放为烧结的30%左右，所以用球团替代烧结，提高球团矿在高炉炼铁中的使用比例有利于降低炼铁系统的污染物和碳排放。

目前，球团冶炼技术已经十分成熟，国外包括瑞典、芬兰、美国等国家均已应用多年并且球团入炉比例很高，平均到到90%以上，瑞典SSAB已达到100%球团入炉冶炼，节能减碳效果十分显著。

反观国内钢铁企业球团入炉比例一直比较低，虽然首钢京唐、唐钢等多家钢铁企业已成功应用并取得显著成效，但是从全行业来看，球团入炉比例平均不超过20%，具有极大的提升空间。

与烧结矿生产相比，带式焙烧机球团工序能耗降低50%以上，降碳70%以上。

随着高炉球团入炉比增加，燃料比和渣量大幅下降，极大促进炼铁工序能耗及碳排放量的降低。

在“双碳”目标大背景下，采用高比例球团高炉炼铁已成国内炼铁结构调整的必然趋势。

提升球团矿入炉比例可以解决多个主要问题：一是有利于降低高炉渣量，提升高炉下部透气性，改善整体压差，煤气利用率明显提高，有利于降低高炉燃料比，实现节能减排；二是可以解决酸性球团矿软熔温度低、区间大的问题；三是解决熔剂性球团矿还原粉化性能差的问题；四是解决高炉球团入炉比提高后操作制度优化问题；五是解决炼铁系统碳排放和成本核算问题；六是提升炼铁系统自动化、智能化水平。

此外，球团矿的成品率高，返矿率小于1%，而烧结工序的返矿率大于10%，球团矿的加工成本低于烧结矿。

虽然高炉大比例球团冶炼会导致入炉原料成本增加，但焦炭消耗量减少、产量增加，总体经济效益增加。

该项标准实施后将对企业带来巨大的经济效益和社会效益，经粗略测算，采用大比例球团矿后，一座5000立方米高炉每年产生直接经济效益约2000万元。

该标准的实施也将对高炉原料生产环节带来一定效益，根据目前实际生产及《钢铁行业污染防治最佳可行技术》相关数据分析，带式焙烧机球团工序能耗仅为烧结工序能耗的50%，先进值仅为烧结工序能耗的1/3。

文件规定了高炉高比例球团冶炼技术的术语和定义、基本要求、系统技术要求、设备设计与选型要求、操作与维护等技术要求。 本文件适用于球团入炉比>20%的高炉高球比冶炼。 主要技术内容： 1、原料要求 高炉高比例球团冶炼需要以熔剂性球团、烧结矿和块矿为原料，因此本标准将对熔剂性球团、烧结矿两种熟料制备工艺提出技术要求提升铁前系统节能降碳和自动化水平。同时对于三种含铁原料提出物理化学特性和冶金性能以及耦合性能要求。 2、高炉高比例球团冶炼技术 针对炉料结构改变后高炉冶炼技术，调研国内外相关生产经验并通过研发制定出相应关键操作制度，包括装料制度、块状带透气性、软熔滴落性能、煤气流分布、造渣制度等，保证高比例球团炉料结构下高炉稳定顺行，并实现炼铁系统大幅节能降碳。 3、炼铁系统碳排放和成本核算 通过构建高炉分区段质能平衡模型并分析高炉内部热量分布情况，明确高炉冶炼关键参数变化规律，从而有效追踪炼铁系统铁素流、碳素流，定位能耗和污染负荷较大生产环节，挖潜节能降碳水平。 以炼铁系统内部生产工艺流程为核算边界，建立适宜于炼铁系统循环经济“元素流-价值流”分析的系统框架。同时，通过成本的综合分析和比较，确定不同炉料结构对铁前系统成本的影响，整理分析后明确影响铁前系统成本消耗的重点环节，为铁前系统挖潜增效提供理论基础。 4、智能控制 将物料平衡控制、关键工序单元控制、数字化、质量闭环专家控制、重点场所监控、生产智能运维、基于生产机理的人工智能技术、生产资产管理等技术与高炉炼铁系统深度融合，形成指导性规范提升炼铁系统整体智能管控水平。