什么是“大比例球團”？一文說清

2026年是“十五五”開局之年，正是將宏觀“規劃圖”細化為可行“施工圖”的關鍵階段。在這個過程中，我們會頻繁遇到一系列聽起來專業又前沿的“科技名詞”，比如“綠色供應鏈”“清潔低碳氫”等。這些術語并非空洞的概念，它們背后折射的是未來幾年科技突破、產業轉型與生活演進的真實方向。

那么，這些詞究竟意味著什么？它們將如何具體地改變我們的日常？今天，就讓我們走進“大比例球團”這個名詞。

什么是大比例球團？

大比例球團（high pellet ratio）是一種高爐煉鐵原料結構優化技術，其核心在于提高高爐爐料中球團礦的比例（一般在35%及以上）。球團礦是鋼鐵冶金產業鏈中關鍵的人造塊礦原料，由鐵精礦（如磁鐵礦、赤鐵礦等）細磨成粉，加入水和少量粘結劑（如膨潤土），通過造球機滾動成生球，再經過高溫焙燒固結、冷卻后制成的人造塊狀鐵礦原料，直徑通常在10～15毫米左右，具有鐵品位高（鐵元素含量通常在60%以上）、粒度均勻、粉末少、還原性可通過配礦與堿度/焙燒制度調控，質量穩定時可獲得良好冶金性能等特點。

大比例球團是鋼鐵企業應對環保壓力、優化爐料結構、實現低碳高效冶煉的重要方向。中國已制定《T/CISA 118-2021高爐大比例球團冶煉技術規范》等文件，規范并推動大比例球團的應用。

大比例球團的分類信息

大比例球團的優勢

高爐煉鐵過程中，高爐使用的細粒鐵礦粉通常通過燒結或球團實現塊礦化；其中球團多以細粒精礦為原料，燒結多以燒結礦粉為主料配加返礦、熔劑等燒結成塊。過去很長時間，高爐原料中以燒結礦為主，球團礦占比較少。

燒結礦多為塊狀，形狀各異，而球團礦被制備成直徑在10～15毫米范圍內的規則球體。比起燒結礦，球團礦具有更均勻的粒度、豐富的微氣孔、良好的還原性以及機械強度（抗壓、耐磨），因此，其在貯存、運輸和裝卸過程中產生的粉末更少，更易于操作。

圖1 左為燒結礦，右為球團礦

在“雙碳”戰略背景下，大比例球團替代燒結礦可大幅減少高碳排放的燒結工序，顯著降低鐵前工序碳排放強度；同時，通過降低燃料比，間接減少焦煤消耗，緩解焦煤資源壓力。此外，該技術能提升低品位礦、尾礦等難選礦石利用率，以替代高品位鐵礦，推動資源可持續供應，助力鋼鐵工業綠色轉型。

大比例球團的利用遵循高效冶煉與低碳減排雙重原則，推動鋼鐵產業循環經濟發展。目前，“高球團-低燒結”的爐料結構優化技術已在唐山鋼鐵集團有限責任公司、包頭鋼鐵（集團）有限責任公司、首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司等企業實現規模化應用。

大比例球團的應用領域及發展前景

大比例球團的應用貫穿鐵前原料預處理、高爐冶煉及綠色制造全流程。

在鐵前原料預處理環節，通過細磨提純工藝提升低品位礦、細粒礦利用率，為球團制備提供原料支撐。

在高爐冶煉環節，通過使用大比例球團礦規?；娲鸁Y礦，優化爐料結構，提升冶煉效率、降低渣鐵比和提高高爐利用系數。

在綠色制造環節，大比例球團技術應用快速推廣，憑借生產工序低能耗、低排放的特性，顯著降低二氧化碳、二氧化硫等污染物排放。

大比例球團聚焦于低碳冶煉技術、高端功能材料等高附加值方向，深度拓展其應用邊界。在低碳冶金技術領域，可通過與氫基豎爐直接還原、碳捕集利用與封存技術耦合，開發零碳煉鐵工藝；在高值化材料開發領域，可利用球團礦高純度、高孔隙率特性，制備催化劑載體、電磁屏蔽材料等功能性產品，為鋼鐵產業鏈延伸開辟新路徑。

大比例球團的綠色應用難點

目前，大比例球團在推廣應用中仍面臨多重挑戰與亟待解決的問題。

第一，成本和價格方面：球團礦價格普遍高于燒結礦和塊礦，且穩定的球團粉資源供應是其規模化應用的基礎，部分企業因缺乏自有礦山，難以獲取低成本球團粉，導致冶煉成本居高不下。

第二，性能與工藝方面：作為大比例球團冶煉核心成分的球團礦，普遍存在還原膨脹率高、抗壓強度不足、軟熔性能差等問題，中溫區還原膨脹會使強度大幅下降，破壞高爐料柱透氣性，引發煤氣流分布不均、爐墻結厚等問題；而且適配大比例球團的高爐操作制度尚未完全成型，缺乏成熟的高比例球團冶煉操作規范。

第三，環保方面：大比例球團的應用需要提升球團礦的產量，而球團礦生產能耗高，且會排放SO?、NOx及粉塵，現有環保設備對其適配性不足。

此外，部分高端大型化、低能耗成套裝備與關鍵部件仍存在依賴進口/核心競爭不足的情況，但國產化水平已顯著提升。還有技術成本高且自主性不足，限制了國內鋼鐵行業的技術升級與競爭力提升。

參考文獻

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策劃制作

作者丨董文鈞 北京科技大學材料科學與工程學院教授

審核丨吳宏輝 北京科技大學碳中和研究院教授

責編丨王夢如

審校丨徐來 張林林