首鋼技術(shù)研究院聯(lián)合京唐公司通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，成功產(chǎn)出同時(shí)配加鈦和鎂的球團礦，球團礦成本降低，球團礦還原膨脹率等冶金性能指標保持良好，球團礦綜合指標達到國際領(lǐng)先水平。含鈦含鎂球團礦生產(chǎn)工藝技術(shù)研究項目獲2015年度首鋼科學(xué)技術(shù)一等獎。
隨著(zhù)高爐強化冶煉，用鈦礦或鈦球護爐已成為很多鋼鐵廠(chǎng)穩定生產(chǎn)和延長(cháng)高爐壽命的主要手段之一，而隨著(zhù)需求量的增加，鈦礦和鈦球價(jià)格不斷上升，對高爐煉鐵和成本帶來(lái)了很大的影響，球團礦具有品位高、脈石含量低、強度高、還原性好等優(yōu)點(diǎn)，是高爐煉鐵的主要原料之一。2010年8月，首鋼在京唐公司為兩座5500立方米的超大型高爐配套建設了一臺年產(chǎn)400萬(wàn)噸的大型帶式焙燒機球團生產(chǎn)線(xiàn)，可供京唐公司球團生產(chǎn)用的鐵礦粉是秘魯磁鐵礦粉，但由于其硅偏低，且堿金屬含量高，如果不配加其它高硅礦粉，球團礦的還原膨脹率指標異常高，無(wú)法滿(mǎn)足大型高爐的入爐要求。為控制球團礦還原膨脹率，球團生產(chǎn)初期SiO2含量控制在3.5%以上，影響了高爐進(jìn)一步精料的原則。
另外，燒結需要配加白云石等含鎂熔劑來(lái)保證爐渣流動(dòng)性，但燒結加入過(guò)多含鎂溶劑后存在轉鼓強度和粒度下降的問(wèn)題。隨著(zhù)高爐強化冶煉、鐵礦資源的劣化和鉀鈉鋅等有害元素負荷的增加，京唐公司兩座高爐從2013年開(kāi)始全面進(jìn)入護爐狀態(tài)，每月對護爐資源的需求量達到3萬(wàn)噸。護爐資源開(kāi)始選用外購鈦礦和鈦球，但外購資源不僅價(jià)格高，且存在還原粉化和熔滴等性能低等問(wèn)題，高爐指標受到了一定影響，2013年京唐公司兩座高爐的燃料比由482.5kg/t上升到了498kg/t，針對一系列問(wèn)題，首鋼技術(shù)研究院和京唐公司聯(lián)合提出生產(chǎn)含鈦含鎂低硅多功能球團礦的思路。
含鎂含鈦低硅球團礦是首鋼技術(shù)研究院和京唐公司聯(lián)合首次提出的新產(chǎn)品，研究和生產(chǎn)都沒(méi)有可借鑒的實(shí)例，SiO2、MgO和TiO2三種成分及比例關(guān)系如何影響球團焙燒制度及冶金性能暫不可知，能否通過(guò)從機理研究尋找到MgO、TiO2和SiO2合適的比例關(guān)系和含量，生產(chǎn)既能滿(mǎn)足高爐渣系和護爐需要，又能保證球團礦還原膨脹率指標不惡化的低硅球團，成為研究的難點(diǎn)。且大部分含鈦礦粉資源存在粒度粗、成球性能差等問(wèn)題，在其中配加含鈦礦粉和含鎂添加劑后，還需確保原料的成球性能和生球指標，難度非常大，不僅需要合理的選擇含鈦和含鎂資源，同時(shí)還需要根據原料情況尋找合適的造球和焙燒制度。兩座5500立方米超大型高爐對原燃料質(zhì)量的穩定性要求很高，且高爐的入爐球團礦比例在25-30%，因此，新開(kāi)發(fā)的球團礦不僅要保證質(zhì)量滿(mǎn)足大型高爐入爐要求，而且要保證其質(zhì)量的穩定性。
首鋼技術(shù)研究院結合京唐公司實(shí)際情況，從機理方面進(jìn)行深入研究，在含鎂添加劑和含鈦資源的選擇、熱工制度的優(yōu)化控制等方面進(jìn)行了大量的創(chuàng )新研究，系統研究了國內外多種含鈦礦粉的TiO2含量及成球性能，理論與試驗研究相結合，在實(shí)驗室試驗和工業(yè)試驗基礎上，最終在京唐公司大型帶式焙燒機上實(shí)現了含鈦含鎂低硅多功能球團礦的生產(chǎn)和應用。2014年4月京唐公司開(kāi)始生產(chǎn)含鈦球團礦，球團礦平均TiO2含量由0.09%提高到0.7%，進(jìn)入2015年，球團礦TiO2含量進(jìn)一步提高到1.1%，MgO含量保持1.7%，SiO2含量由2.9%降到2.8%，球團礦還原膨脹率等冶金性能指標保持良好，球團礦綜合指標達到國際領(lǐng)先水平，京唐公司使用鈦粉生產(chǎn)含鈦球團礦后，噸球成本降低了3.9元，年直接經(jīng)濟效益達到1159.2萬(wàn)元以上。截至目前京唐公司共生產(chǎn)含鈦含鎂低硅球團礦800余萬(wàn)噸。
含鈦含鎂球團礦生產(chǎn)工藝技術(shù)，不僅使用了低價(jià)含鈦礦粉資源，同時(shí)生產(chǎn)出了物化性能和冶金性能優(yōu)良的含鈦球團礦，為煉鐵使用粉礦護爐，降低成本，改善綜合爐料冶金性能提供了很好的借鑒依據，為開(kāi)發(fā)多功能球團礦奠定了基礎。同時(shí)對鋼鐵企業(yè)提升高爐技術(shù)經(jīng)濟指標，促進(jìn)節能減排，實(shí)現高爐長(cháng)壽和降低煉鐵成本開(kāi)辟了新的方向。