什么是“大比例球团”？一文说清

2026年是“十五五”开局之年，正是将宏观“规划图”细化为可行“施工图”的关键阶段。在这个过程中，我们会频繁遇到一系列听起来专业又前沿的“科技名词”，比如“绿色供应链”“清洁低碳氢”等。这些术语并非空洞的概念，它们背后折射的是未来几年科技突破、产业转型与生活演进的真实方向。

那么，这些词究竟意味着什么？它们将如何具体地改变我们的日常？今天，就让我们走进“大比例球团”这个名词。

什么是大比例球团？

大比例球团（high pellet ratio）是一种高炉炼铁原料结构优化技术，其核心在于提高高炉炉料中球团矿的比例（一般在35%及以上）。球团矿是钢铁冶金产业链中关键的人造块矿原料，由铁精矿（如磁铁矿、赤铁矿等）细磨成粉，加入水和少量粘结剂（如膨润土），通过造球机滚动成生球，再经过高温焙烧固结、冷却后制成的人造块状铁矿原料，直径通常在10～15毫米左右，具有铁品位高（铁元素含量通常在60%以上）、粒度均匀、粉末少、还原性可通过配矿与碱度/焙烧制度调控，质量稳定时可获得良好冶金性能等特点。

大比例球团是钢铁企业应对环保压力、优化炉料结构、实现低碳高效冶炼的重要方向。中国已制定《T/CISA 118-2021高炉大比例球团冶炼技术规范》等文件，规范并推动大比例球团的应用。

大比例球团的分类信息

大比例球团的优势

高炉炼铁过程中，高炉使用的细粒铁矿粉通常通过烧结或球团实现块矿化；其中球团多以细粒精矿为原料，烧结多以烧结矿粉为主料配加返矿、熔剂等烧结成块。过去很长时间，高炉原料中以烧结矿为主，球团矿占比较少。

烧结矿多为块状，形状各异，而球团矿被制备成直径在10～15毫米范围内的规则球体。比起烧结矿，球团矿具有更均匀的粒度、丰富的微气孔、良好的还原性以及机械强度（抗压、耐磨），因此，其在贮存、运输和装卸过程中产生的粉末更少，更易于操作。

图1 左为烧结矿，右为球团矿

在“双碳”战略背景下，大比例球团替代烧结矿可大幅减少高碳排放的烧结工序，显著降低铁前工序碳排放强度；同时，通过降低燃料比，间接减少焦煤消耗，缓解焦煤资源压力。此外，该技术能提升低品位矿、尾矿等难选矿石利用率，以替代高品位铁矿，推动资源可持续供应，助力钢铁工业绿色转型。

大比例球团的利用遵循高效冶炼与低碳减排双重原则，推动钢铁产业循环经济发展。目前，“高球团-低烧结”的炉料结构优化技术已在唐山钢铁集团有限责任公司、包头钢铁（集团）有限责任公司、首钢京唐钢铁联合有限责任公司等企业实现规模化应用。

大比例球团的应用领域及发展前景

大比例球团的应用贯穿铁前原料预处理、高炉冶炼及绿色制造全流程。

在铁前原料预处理环节，通过细磨提纯工艺提升低品位矿、细粒矿利用率，为球团制备提供原料支撑。

在高炉冶炼环节，通过使用大比例球团矿规模化替代烧结矿，优化炉料结构，提升冶炼效率、降低渣铁比和提高高炉利用系数。

在绿色制造环节，大比例球团技术应用快速推广，凭借生产工序低能耗、低排放的特性，显著降低二氧化碳、二氧化硫等污染物排放。

大比例球团聚焦于低碳冶炼技术、高端功能材料等高附加值方向，深度拓展其应用边界。在低碳冶金技术领域，可通过与氢基竖炉直接还原、碳捕集利用与封存技术耦合，开发零碳炼铁工艺；在高值化材料开发领域，可利用球团矿高纯度、高孔隙率特性，制备催化剂载体、电磁屏蔽材料等功能性产品，为钢铁产业链延伸开辟新路径。

大比例球团的绿色应用难点

目前，大比例球团在推广应用中仍面临多重挑战与亟待解决的问题。

第一，成本和价格方面：球团矿价格普遍高于烧结矿和块矿，且稳定的球团粉资源供应是其规模化应用的基础，部分企业因缺乏自有矿山，难以获取低成本球团粉，导致冶炼成本居高不下。

第二，性能与工艺方面：作为大比例球团冶炼核心成分的球团矿，普遍存在还原膨胀率高、抗压强度不足、软熔性能差等问题，中温区还原膨胀会使强度大幅下降，破坏高炉料柱透气性，引发煤气流分布不均、炉墙结厚等问题；而且适配大比例球团的高炉操作制度尚未完全成型，缺乏成熟的高比例球团冶炼操作规范。

第三，环保方面：大比例球团的应用需要提升球团矿的产量，而球团矿生产能耗高，且会排放SO₂、NOx及粉尘，现有环保设备对其适配性不足。

此外，部分高端大型化、低能耗成套装备与关键部件仍存在依赖进口/核心竞争不足的情况，但国产化水平已显著提升。还有技术成本高且自主性不足，限制了国内钢铁行业的技术升级与竞争力提升。

参考文献

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策划制作

作者丨董文钧 北京科技大学材料科学与工程学院教授

审核丨吴宏辉 北京科技大学碳中和研究院教授

责编丨王梦如

审校丨徐来 张林林