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項(xiàng)目背景

作為全球環(huán)境治理的重要參與者，我國積極履行國際公約和協(xié)議，如《聯(lián)合國氣候變化框架公約》、《巴黎協(xié)定》等，這些公約要求各國采取措施減少溫室氣體和污染物排放，以應(yīng)對全球氣候變化和環(huán)境污染問題，制定CO排放政策是我國履行國際責(zé)任的體現(xiàn)。

在全球綠色發(fā)展的大趨勢下，各國都在加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和應(yīng)對氣候變化的行動，我國通過制定和實(shí)施嚴(yán)格的CO排放政策，展示了在環(huán)保領(lǐng)域的決心和行動，有助于提升我國的國際形象和在全球環(huán)境治理中的話語權(quán)，同時(shí)也能推動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)在國際市場上的競爭力提升，適應(yīng)國際環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和市場需求。

國家《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2024年本）》將球團(tuán)豎爐以及單機(jī)120萬噸/年以下的球團(tuán)設(shè)備（鐵合金、鑄造用生鐵球團(tuán)不在此列）劃定為限制類，意味著這些被列為限制類的球團(tuán)豎爐和特定球團(tuán)設(shè)備，在投資、生產(chǎn)等方面會受到一定的限制和管控。

國家《鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳專項(xiàng)行動計(jì)劃》中提出推廣先進(jìn)球團(tuán)技術(shù)，球團(tuán)裝備大型化升級改造，推廣低能耗、低排放大比例球團(tuán)冶煉技術(shù)，鼓勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)的球團(tuán)生產(chǎn)設(shè)備和工藝，提高球團(tuán)礦質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低能耗和污染物排放。

國家《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》中鼓勵(lì)調(diào)整高爐入爐礦結(jié)構(gòu)，提高球團(tuán)礦入爐比例，提高帶式焙燒機(jī)裝備比例，逐步淘汰球團(tuán)豎爐，減少燒結(jié)礦使用，以實(shí)現(xiàn)減污、節(jié)能、減碳、降本。

國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動方案》的通知（三）鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳行動，新建和改擴(kuò)建鋼鐵冶煉項(xiàng)目須達(dá)到能效標(biāo)桿水平和環(huán)保績效A級水平，加快鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳改造，2024—2025年鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳改造形成節(jié)能量約2000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳約5300萬噸。

《山西省減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》提出，逐步淘汰1200m3以下高爐、100噸以下轉(zhuǎn)爐、步進(jìn)式燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)豎爐以及半封閉式硅錳合金、鎳鐵、高碳鉻鐵、高碳錳鐵電爐。

《河北省減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》提出，全面淘汰1000m3以下高爐、步進(jìn)式燒結(jié)機(jī)和球團(tuán)豎爐，推動高爐-轉(zhuǎn)爐長流程煉鋼轉(zhuǎn)型為電爐短流程煉鋼，到2025年全省電爐鋼達(dá)到5%～10%。

《邯鄲市空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動計(jì)劃實(shí)施方案》明確，到2025年完成步進(jìn)式燒結(jié)機(jī)和球團(tuán)豎爐關(guān)停退出。

鋼鐵、化工、建材等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是CO的主要排放源，在經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的要求下，推動這些產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，提高能源利用效率，減少CO排放，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

在全球應(yīng)對氣候變化的大背景下，我國提出在2030～2060年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的宏偉目標(biāo)，要求鋼鐵行業(yè)在2022～2030年必須完成CO2減排目標(biāo)5億噸。鋼鐵行業(yè)作為碳排放大戶，面臨著巨大的節(jié)能減排壓力。國家出臺了一系列嚴(yán)格的環(huán)保政策和法規(guī)，對鋼鐵企業(yè)的能耗和污染物排放提出了更高要求，促使鋼鐵企業(yè)必須尋求更加高效、節(jié)能、低碳的生產(chǎn)技術(shù)，長安鋼鐵集團(tuán)CAI球團(tuán)焙燒技術(shù)的研發(fā)正是順應(yīng)這一政策趨勢，旨在為鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

豎爐、鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯、帶式焙燒機(jī)球團(tuán)生產(chǎn)高能耗、高排放長期得不到解決，在環(huán)境保護(hù)、技術(shù)升級、市場經(jīng)濟(jì)多重作用下，鋼鐵行業(yè)急需一次革命性創(chuàng)新，長安鋼鐵集團(tuán)專注于源頭治理，顛覆性地革新球團(tuán)工藝裝備，潛心研發(fā)出集改善球團(tuán)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、節(jié)能、減碳、減排于一體的CAI球團(tuán)焙燒機(jī)，是當(dāng)今球團(tuán)生產(chǎn)經(jīng)營的一大創(chuàng)舉。

市場背景

1）節(jié)能減排政策推動球團(tuán)焙燒市場需求

各國政府紛紛出臺節(jié)能減排政策法規(guī)，要求鋼鐵、有色金屬等行業(yè)降低能耗和污染物排放，球團(tuán)焙燒工藝相比鐵礦粉燒結(jié)工藝具有能耗低、污染物排放少等優(yōu)點(diǎn)，符合節(jié)能減排的政策要求，因此在政策的推動下，球團(tuán)焙燒市場需求將進(jìn)一步增加。

2）環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)球團(tuán)焙燒技術(shù)發(fā)展

隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，對球團(tuán)焙燒過程中的廢氣、廢水、廢渣等污染物的排放控制更加嚴(yán)格，球團(tuán)焙燒技術(shù)需要不斷進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新以滿足環(huán)保要求，如采用先進(jìn)的廢氣處理設(shè)備、優(yōu)化球團(tuán)焙燒工藝、開發(fā)新式球團(tuán)焙燒機(jī)等，將促進(jìn)球團(tuán)焙燒技術(shù)市場的發(fā)展。

3）新型焙燒設(shè)備研發(fā)

不斷有新型的球團(tuán)焙燒設(shè)備研發(fā)出來，如高效節(jié)能帶式焙燒機(jī)、鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機(jī)等，設(shè)備具有單機(jī)能力大、焙燒均勻、余熱利用率高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠提高球團(tuán)礦的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，從而推動球團(tuán)焙燒技術(shù)的市場需求。

4）智能化技術(shù)應(yīng)用

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等智能化技術(shù)的應(yīng)用，球團(tuán)焙燒技術(shù)將實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)和管理，如自動化控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷等，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，降低人工成本和勞動強(qiáng)度，進(jìn)一步提升球團(tuán)焙燒技術(shù)的市場競爭力。

5）競爭格局與市場趨勢

球團(tuán)焙燒技術(shù)市場競爭激烈，主要企業(yè)包括芬蘭奧圖泰公司、日本昭和電工株式會社、大連重工、寧夏森源重工設(shè)備、首鋼國際工程公司等，這些企業(yè)在技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、工程服務(wù)等方面具有較強(qiáng)的實(shí)力，占據(jù)了一定的市場份額。

未來球團(tuán)焙燒技術(shù)市場將朝著高效化、節(jié)能化、環(huán)保化、智能化的方向發(fā)展，同時(shí)隨著新能源、新材料等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，球團(tuán)焙燒技術(shù)在非傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用也將不斷拓展，如用于生產(chǎn)鋰電池正極材料、磁性材料等，為球團(tuán)焙燒技術(shù)市場帶來新的增長機(jī)遇。

隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展和高爐精料方針的要求，對高品質(zhì)球團(tuán)礦的需求日益增長，傳統(tǒng)的球團(tuán)焙燒技術(shù)在能耗、碳排放和產(chǎn)品質(zhì)量等方面存在一定的局限性，市場迫切需要一種能夠降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)滿足環(huán)保要求的新型球團(tuán)焙燒技術(shù)，長安鋼鐵集團(tuán)順應(yīng)新時(shí)期市場的需求孕育而生CAI帶式球團(tuán)焙燒技術(shù)，能夠有效降低能源消耗和減碳，生產(chǎn)出質(zhì)量更優(yōu)的球團(tuán)礦，滿足鋼鐵企業(yè)對節(jié)能減排和產(chǎn)品質(zhì)量提升的雙重需求，將對企業(yè)市場競爭力產(chǎn)生顯著影響，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

本項(xiàng)目旨在攻克現(xiàn)有球團(tuán)生產(chǎn)路線不適應(yīng)新時(shí)期要求的難點(diǎn)，解決現(xiàn)有球團(tuán)方法不符合新形勢經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的問題，開展CAI帶式球團(tuán)焙燒技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。

1）革新球團(tuán)焙燒工藝，降低設(shè)備投資和維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

2）開拓低價(jià)燃料（高爐煤氣），降低工序能耗，提升生產(chǎn)運(yùn)營經(jīng)濟(jì)實(shí)力。

3）源頭治理，減污減排降碳，踐行綠色鋼鐵，引領(lǐng)球團(tuán)焙燒新技術(shù)。

4）優(yōu)質(zhì)、高效、低碳、節(jié)能球團(tuán)生產(chǎn)。

項(xiàng)目意義

1）環(huán)保意義

發(fā)展綠色鋼鐵，有效減少球團(tuán)生產(chǎn)過程中的碳排放，助力我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，對實(shí)踐環(huán)保政策法規(guī)具有歷史意義。

2）經(jīng)濟(jì)意義

開發(fā)新工藝，開拓新原料，降低設(shè)備投資和生產(chǎn)運(yùn)營成本，提高核心競爭力，在促進(jìn)鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展中具有重要意義。

3）行業(yè)推動意義

突破傳統(tǒng)工藝技術(shù)，填補(bǔ)國內(nèi)外空白，積極推廣應(yīng)用，為引領(lǐng)世界球團(tuán)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級具有深遠(yuǎn)意義。

4）貫徹政策意義

本項(xiàng)目符合國家“十四五”規(guī)劃要求，列入國家鼓勵(lì)類項(xiàng)目，屬于國家重點(diǎn)支持產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和國家產(chǎn)業(yè)政策的范疇，在踐行法規(guī)政策中具有現(xiàn)實(shí)意義。

★球團(tuán)品質(zhì)：采用“S”型燃燒室，降低工序能耗，焙燒速度快，能源利用效率高，熟球品質(zhì)優(yōu)于國標(biāo)。焙燒室由烘干、預(yù)熱、加熱、焙燒、均熱、冷卻多段集成，一室完成所有工序，各工序段類似帶式焙燒機(jī)，將球團(tuán)在各工序段完成相應(yīng)的預(yù)熱、冷卻、加熱等。

★燃料適應(yīng)性廣：模塊化燃燒單元支持高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、天然氣、生物質(zhì)氣靈活切換，碳排放強(qiáng)度降低30%-50%。

★節(jié)能：整機(jī)整體密封、球團(tuán)礦冷進(jìn)冷出，在密閉空間內(nèi)，干燥，升溫，將熟球余熱溫度回收給生球烘干、加熱，降低能耗，比豎爐節(jié)能50%。

★環(huán)保：獨(dú)有的催化燃燒技術(shù)，提升低熱值煤氣熱值，高溫焙燒，實(shí)現(xiàn)均布燃燒，大幅度降低CO/SO2/NOX，從源頭上降低了CO、NOX排放濃度——煙氣直排CO濃度＜100mg/m3，NOX＜50mg/m3。

★設(shè)備應(yīng)用場景廣：帶式焙燒機(jī)需2000大卡以上的熱值燃料，國內(nèi)僅裝機(jī)十幾條線，大部分鋼企沒有高熱值氣源，雖其能耗低、出球品質(zhì)高，但卻不能大面積推廣。鏈蓖回轉(zhuǎn)窯加環(huán)冷機(jī)，目前市場處于主流，可使用高爐煤氣+轉(zhuǎn)爐煤氣+煤粉焙燒，但能耗高，出球品質(zhì)差。球團(tuán)豎爐，高耗能，2025年年底國家要求取締。CAI帶式球團(tuán)焙燒設(shè)備，可直燃700大卡高爐煤氣(1200大卡生物質(zhì)氣)，為當(dāng)前鋼企剛需，獨(dú)有的“S”型焙燒低功耗、高節(jié)能、高環(huán)保、高降碳，出球品質(zhì)高，設(shè)備占地面積小，投資回報(bào)周期短。CAI帶式球團(tuán)設(shè)備應(yīng)用場景廣泛，為國家倡導(dǎo)的“大設(shè)備以舊換新”以及環(huán)保節(jié)能降碳奠定了基礎(chǔ)。

礦粉球團(tuán)料從儲料斗下落到矩形鋼制爐膛中，球團(tuán)了填滿矩形鋼制爐膛后，鼓風(fēng)機(jī)向進(jìn)風(fēng)管鼓風(fēng)，排煙風(fēng)機(jī)經(jīng)排煙管從烘干室排煙，讓烘干室和燒結(jié)室形成負(fù)壓，打開煤氣管道閥門，煤氣經(jīng)煤氣管道從煤氣噴嘴向右側(cè)燒結(jié)室排煙通道噴入煤氣，從點(diǎn)火口投入火種，煤氣在右側(cè)燒結(jié)室排煙通道內(nèi)燃燒，火焰向左穿過矩形鋼制爐膛進(jìn)入左側(cè)燒結(jié)室排煙通道，同時(shí)對矩形鋼制爐膛內(nèi)的礦粉球團(tuán)料進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燃燒后的高溫廢煙氣進(jìn)入左側(cè)燒結(jié)室排煙通道向上經(jīng)頂部開口進(jìn)入烘干室左側(cè)排煙通道，由于烘干室左側(cè)排煙通道中間設(shè)置有阻煙隔斷，煙氣又向右再次穿過矩形鋼制爐膛，對矩形鋼制爐膛內(nèi)的礦粉球團(tuán)料進(jìn)行加熱烘干，燒結(jié)室底部的落料滾筒轉(zhuǎn)動，高溫?zé)Y(jié)過的礦粉球團(tuán)料下落到煤氣噴嘴下方時(shí)，熱風(fēng)管進(jìn)口吹入的熱空氣在左右燒結(jié)室煙氣通道中的煙氣隔斷封堵下呈S形來回穿過矩形鋼制爐膛，對矩形鋼制爐膛內(nèi)少節(jié)后的礦粉球團(tuán)料進(jìn)行冷卻，最后經(jīng)落料機(jī)排出送礦粉團(tuán)熟料場備用，礦粉球團(tuán)料不斷從儲料斗進(jìn)入矩形鋼制爐膛，不斷經(jīng)過烘干室、燒結(jié)室和冷卻室，礦粉球團(tuán)料燒結(jié)即可連續(xù)自動化進(jìn)行。

爐體是由烘干室和燒結(jié)室組成，烘干室設(shè)置在燒結(jié)室的上部，烘干室和燒結(jié)室中間垂直貫穿有讓礦粉球團(tuán)由上向下穿行的由微孔透氣鋼板制成矩形鋼制爐膛，矩形鋼制爐膛中間還垂直貫穿至少五塊爐膛隔板，爐膛隔板將矩形鋼制爐膛內(nèi)部空間垂直分割成至少六條矩形垂直落料通道，矩形垂直落料通道的頂端與儲料斗底部連接。

烘干室是由保溫殼體組成，矩形鋼制爐膛位于保溫殼體之間，矩形鋼制爐膛左右兩側(cè)與保溫殼體之間保留有烘干室排煙通道，矩形鋼制爐膛外壁上焊接有導(dǎo)熱筋板，烘干室排煙通道的上方水平焊接有烘干室隔煙板，烘干室隔煙板的上部左側(cè)開有進(jìn)風(fēng)孔通過進(jìn)風(fēng)管連接鼓風(fēng)機(jī)，右側(cè)開有排風(fēng)孔與熱風(fēng)管上管口連接，左側(cè)烘干室排煙通道中部還設(shè)置有烘干室阻煙隔斷，烘干室組煙隔斷上方開有排煙孔通過保溫殼體外部的排煙管連接排煙機(jī)，左側(cè)烘干室排煙通道底部設(shè)置有開口與燒結(jié)室頂部連通。

燒結(jié)室是由耐熱混凝土殼體組成，耐熱混凝土殼體外部設(shè)置有燒結(jié)室保溫套，矩形鋼制爐膛位于耐熱混凝土殼體中間，矩形鋼制爐膛外部設(shè)置有透氣爐襯，矩形鋼制爐膛左右兩側(cè)與耐熱混凝土殼體之間保留有燒結(jié)室排煙通道，位于左側(cè)燒結(jié)室排煙通道中部和底部設(shè)置有兩道燒結(jié)室阻煙隔斷，右側(cè)燒結(jié)室排煙通道設(shè)置有一道燒結(jié)室阻煙隔斷，該燒結(jié)室阻煙隔斷與左側(cè)兩道燒結(jié)室阻煙隔斷中間位置相對。

左側(cè)燒結(jié)室排煙通道頂部設(shè)置有排煙開口與左側(cè)烘干室排煙通道底部開口連通，位于左側(cè)燒結(jié)室排煙通道中部的燒結(jié)室阻煙隔斷相對的右側(cè)燒結(jié)室排煙通道中部設(shè)置有煤氣噴嘴組件，煤氣噴嘴組件與燒結(jié)室保溫套外部的煤氣管道連接，煤氣噴嘴兩側(cè)還設(shè)置有觀火孔和點(diǎn)火口，位于左側(cè)燒結(jié)室排煙通道底部燒結(jié)室阻煙隔斷的下方設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)口，該熱風(fēng)進(jìn)口與燒結(jié)室保溫套外部的熱風(fēng)管連接，煤氣噴嘴組件下方兩側(cè)燒結(jié)室排煙通道至燒結(jié)室底部構(gòu)成熟料冷卻室。

環(huán)境效益

改造后可以產(chǎn)生顯著的環(huán)境效益，包括但不限于以下幾個(gè)方面：

減少能源消耗：采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，能夠提高能源利用效率，減少能源消耗，降低生產(chǎn)成本。

減少污染物排放：采用清潔生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，能夠減少廢氣、廢水和固體廢物的排放，降低對環(huán)境的污染。

提高產(chǎn)品質(zhì)量：采用先進(jìn)的工藝和技術(shù)，能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性，增加產(chǎn)品的附加值和市場競爭力。

促進(jìn)綠色發(fā)展：符合國家綠色發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)的要求，能夠促進(jìn)鋼鐵行業(yè)的綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

提高企業(yè)形象：符合國家環(huán)保法規(guī)和政策，能夠提高企業(yè)的環(huán)保形象和社會責(zé)任感，增加企業(yè)的社會聲譽(yù)和市場價(jià)值。

總之，改造后可以產(chǎn)生顯著的環(huán)境效益，有助于推動鋼鐵行業(yè)的綠色發(fā)展和低碳轉(zhuǎn)型。

社會效益

改造后產(chǎn)生的社會效益主要包括以下幾個(gè)方面：

促進(jìn)就業(yè)：改造需要投入大量的人力和物力資源，可以創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會，增加就業(yè)崗位，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

提升當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平：促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高當(dāng)?shù)厝嗣竦氖杖牒蜕钏剑瑫r(shí)也可以吸引更多的投資和人才流入該地區(qū)。

增強(qiáng)企業(yè)競爭力：提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力，促進(jìn)企業(yè)的長期發(fā)展。

提高社會形象：改善企業(yè)形象，提高企業(yè)的社會聲譽(yù)，樹立企業(yè)良好的社會形象，增加社會對企業(yè)的信任和支持。

實(shí)現(xiàn)資源綜合利用：實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用和節(jié)約能源，減少對自然資源的開采和依賴，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

改善環(huán)境質(zhì)量：減少廢氣、廢水和固體廢物的排放，降低對環(huán)境的污染，改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量，提高人民的生活質(zhì)量。