氧化球团是现代大型高炉炼铁必不可少的炉料，2016-2018年我国球团占炼铁炉料结构比例约13%，但与美国、瑞典等发达国家（80-90%球团入炉）相比，我国因球团矿产量严重不足，入炉比偏低。中国球团品种长期以酸性球团为主，缺乏生产碱性球团技术。此外，因回转窑生产碱性球团对原料条件要求苛刻，市场上低硅、低碱金属的优质精粉资源非常匮乏，且磁铁精矿严重短缺、价格高。因此，以来源广泛、价格低、传统球团企业难利用的镜铁精矿、粗粒赤铁粉矿为原料，开发资源宽口径的多元化配矿技术就成为解决上述难题的必然选择。但镜铁精矿和赤铁粉矿存在粒度粗、成球性差、生球强度低、预热和焙烧温度高、能耗高等技术特点，同时存在生产过程控制难度大，回转窑易结圈，产品存在还原膨胀率偏高等技术难题。 本项目开发了资源宽口径配矿及矿石表面改性技术。制定了粗粒烧结粉和镜铁矿组合磨矿、高压辊磨表面改性的技术标准，开发了载体沉降及强化过滤技术，打破了粗粒烧结粉用于球团的“技术壁垒”。使镜铁精矿的磨矿能耗下降30%，强亲水性的细磨赤铁粉矿沉降速度提高24.4%，过滤脱水效率提高10.6%，解决了微细颗粒对水体污染问题。非传统球团用烧结粉矿和镜铁矿配比达到80-85%，实现了资源多元化，显著提高了资源利用率，大幅度降低了原料成本。开发了链篦机-回转窑多元化球团制备技术，在高赤铁矿配比(80%～90%)下，生产镁质熔剂性球团，突破了国外镁质球团以带式焙烧机为主的工艺限制，及国内以磁铁矿为主的原料类型限制，具备在线切换生产碱性、镁质、酸性球团能力。开发了窑体精确定位与红外连续三维测定技术，建立了回转窑内结圈物厚度及分布的数学模型，研制了窑内结圈物三维分布可视化系统，通过及时测量和预测、精准调控、预防回转窑结圈，停机时间降低95.4%，作业率提高5%。开发了低温烟气高效脱硫脱硝技术，球团烟气脱硫已运行四年，实现球团绿色清洁生产。 获授权发明专利4项，企业技术秘密6项，发表学术论文49篇。项目成果已成功应用于宝钢湛江、武钢、安钢3家国内钢铁企业，优质球团产品长期供宝钢、武钢、安钢、日本制铁、韩国浦项、台湾中钢等国内外企业大型高炉使用，经济效益和社会效益显著。

在降低矿料库存的条件下，采取固化配料结构，研究并改进配料烧结过程控制新技术，逐步使烧结生产在成本较低的条件下稳定高效，产质量满足高炉的需求。 （1）研究与应用抽风燃烧过程控制新技术，提前预测烧结终点技术，研究并应用“一种烧结系统及其烧结终点控制方法，提高烧结主抽风机与脱硫增压风机协同度，借鉴并应用新型环保筛； （2）研究与应用烧结混合料水分智能控制技术，借鉴应用微波在线测水装置，实施除尘灰外运改造，改进白灰供料系统，增设返矿温度在线监测，实施混合机防粘料改造，研究并应用新型皮带防护装置； （3）研究与应用原燃料供应过程控制新技术，研究应用一种电子皮带秤校核方法、料仓防喷料装置，高褐铁矿配比烧结生产技术，建立烧结矿料有害元素控制模型，低库存条件下配料生产控制技术等。

本技术的主要内容是成套煤气源头精脱硫工艺技术及装备，适用于高炉煤气和焦炉煤气源头精脱硫。 本技术的原理是采用新型纳米疏水微晶材料作为吸附材料，采用多塔变温吸附技术，在较低温度下同时选择性地吸附硫化氢、有机硫、氨气、苯、萘、焦油以及重质芳烃等，获得满足净化要求的焦炉煤气或高炉煤气。当吸附饱和后，利用少部分净化后煤气经过加热后对吸附塔进行解吸再生。解吸气送现有烧结系统或者回送到焦化初冷器前，也可就地处理。每个吸附塔交替进行吸附和解吸，系统连续运行。 对于高炉煤气源头精脱硫，其工艺路线是经过高炉布袋除尘和余压透平发电装置后的煤气进入多个并联装填微晶材料的吸附塔后，高炉煤气中氯离子、有机硫和无机硫等被吸附，净化后煤气总硫含量小于5mg/m3，精制高炉煤气送管网。对于焦炉煤气，其工艺路线是在来自湿法粗脱硫装置后的焦炉煤气进入微晶吸附煤气处理系统，精制焦炉煤气送用户管网。

针对烧结余热回收及发电项目存在的主要问题及技术难点，依靠深厚的热能工程学理论知识及多年积累的烧结工艺与余热回收技术工程经验，本项目利用能量系统工程理论，对烧结工序烟气全余热回收集成研究，提高烟气余热回收率和系统稳定性。首次开发了烧结烟气恒温复合循环余热回收系统，提高余热回收率和系统安全稳定性；研发了烧结恒温复合循环余热锅炉，整合冷却机和烧结机两处余热资源，实现同步回收利用； 突破传统，研发冷却机随动密封组，采用随动密封原理，提高冷却机密封效果；针对烧结机烟气特点，研发了大负压自平衡启闭装置，确保生产安全。

活性焦烟气净化技术主要利用活性焦的吸附性能净化烟气。烟气通过活性焦床层时，烟气中的污染物被吸附去除，净化后的烟气通过烟囱排放。吸附饱和的活性焦通过物料输送设备提升至再生装置，通过加热使活性焦再生，再生后的活性焦经筛选后由物料输送设备送入吸附塔循环使用。再生过程中释放出高浓度SO2混合气体，该气体通过制酸装置生产硫酸，既可实现硫资源的有效回收利用，又能产生良好的经济效益，降低烟气净化装置的运行费用。 活性焦烧结烟气超低排放净化技术在目前活性焦烟气净化技术基础之上，通过优化工艺设备设计、完善工艺路线、合理设备选型、辅助流畅模拟等技术手段，使活性焦烟气净化系统的脱硫效率、脱硝效率、除尘效率等得到大幅提升，满足最新的超低排放指标要求。 活性焦烧结烟气超低排放净化技术主要工艺系统组成包括：烟气系统、吸附塔系统、解析再生系统、活性焦循环输送系统、活性焦贮存及加料系统、活性焦粉外排系统、浓硫酸制备系统、氨贮存及蒸发稀释系统等。

活性焦烟气协同净化工艺以其特有的同步实现脱硫、脱硝、除尘、脱重金属、脱二噁英等污染物的技术特点，已经得到环境治理业内的广泛认可，是目前国内钢铁烧结、球团烟气治理领域大力推广的技术。该法属于干法烟气净化技术，利用活性焦吸附原理，回收烟气中的SO2并用于制酸。制备工业硫酸过程中，需要用3%~5%的稀硫酸洗涤高温SO2解析气，由于含有一定的杂质，洗涤后的稀硫酸经固液分离后部分作为制酸废水外排。由于活性焦烟气协同净化工艺是通过向吸附塔内喷氨气来实现脱硝，因而过量NH3在洗涤过程中通过气液两相接触进入到稀硫酸中，并随制酸废水外排。该类废水存在色度大，氟化物、氨氮、氯离子含量高，对设备腐蚀严重等问题，常规脱硫废水处理后水质指标不达标，严重影响区域的环境质量，该废水处理技术解决脱硫废水排放指标不达标的问题，实现脱硫废水的循环利用。

HIsmelt是一种直接熔融还原的冶金工艺，是典型的一步法熔融还原工艺。该工艺可直接熔炼经预热处理的铁矿粉和其他适合的含铁原料，并喷吹煤粉作为系统的还原剂及热量来源。相对传统的高炉冶金工艺，HIsmelt熔融还原冶金工艺省去了烧结及焦化两个环节，在同样产能下节省了大量的投资及运行成本，且这种工艺在生产过程中产生的大量蒸汽及富余煤气均可以用于发电，使其生产系统的能源利用效率很高，应用前景广阔。HIsmelt工艺设施包括矿粉预热及喷吹系统、煤粉制备及喷吹系统、熔融还原炉（SRV炉）、余热余气综合利用系统、出铁场、渣处理及除尘等系统，除矿粉预热、热矿喷吹系统与SRV炉体部分同传统高炉不同外，其他部分类似于传统高炉，

烧结机漏风是烧结厂普遍存在的老大难问题，烧结机整体漏风率一般在60％左右。漏风主要集中在台车滑道、台车本体、台车头尾部、风箱转角处、卸灰阀、膨胀节等处。 烧结机漏风严重，会大幅度地增加烧结外排烟气量，增加整个烧结过程工艺电耗，造成巨大的能源浪费，直接影响经济效益。对烧结生产、质量、消耗指标、环境指标及成本影响较大，特别是造成烧结产量提升困难、质量波动较大，对炼铁生产有直接影响。烧结机漏风治理改造完成后，烧结机本体漏风率可降低到35%以下。 在相同原料条件下，每吨烧结矿可降低电耗2kwh/t；每吨烧结矿可降低固体燃料消耗2kg/t；可提高烧结矿产量10%。 烧结主抽风机排出的烟气量减少20%以上，减轻了烟气脱硫脱硝系统运行负荷，改善烧结烟气处理效果，废气处理费用降低，环境效果十分显著。

针对我国烟气多污染物协同治理装备及技术面临核心装备缺失、关键技术缺乏等诸多问题，中冶长天联合宝钢、清华大学针对烟气多污染物分布规律、活性炭对多污染物吸附机理及活性炭再生机理做了大量的基础研究工作，在此基础上研究了吸附反应塔及再生塔传热与传质过程，通过对吸附反应塔及再生塔力学情况计算及仿真，完成优化吸附反应塔、再生塔的结构，完成了输送系统的研制，开发了具有完全自主知识产权的全套活性炭烟气多污染物协同治理装备技术。本技术具有多污染物去除效率高、投资及运行费用低、能源介质利用率高、运行安全稳定、副产物可资源化利用等特点，成果的整体技术居国际领先水平，实现了烧结烟气净化技术及装备的重大突破和超越。

中高温SCR脱硝技术发展已趋于成熟，而脱硫后待脱硝烟气烟温普遍偏低，应用中高温SCR脱硝技术时，烟气升温能耗高，烟温低与催化剂活性温度窗口不匹配的问题突出。因此，实现系统内热量的高效利用是实现NOx绿色脱除的关键。技术路线一：环冷机余热利用实现烟气升温+中高温SCR脱硝；技术路线二：CO催化氧化协同中高温SCR脱硝。技术路线一：环冷机余热利用实现烟气升温+中高温SCR脱硝根据环冷机红矿－热风温度分布，在环冷机进口处烟温一般高于400℃，环冷机烧结红矿随台车的移动被逐步冷却，环冷机台车上部烟罩废气温度由约400℃开始逐步降低。一般情况，环冷机可用废气量为冷却风机对应部分高温风箱上部的废气，为提高废气的利用价值，研究废气余热梯级高效利用技术。技术路线二：CO催化氧化协同中高温SCR脱硝：基于CO氧化催化剂应用不成熟、CO催化氧化技术在烧结烟气应用领域尚属空白、CO脱除协同SCR脱硝仍存在较多技术问题待解决的现状。开发耐硫抗水型CO催化氧化催化剂、打通CO催化氧化协同SCR脱硝工艺技术流程、推进配套核心关键装备开发及应用，是实现烧结烟气经济、绿色治理的关键。