中國粉體網訊
前言
石灰是轉爐煉鋼的主要造渣劑，它是由石灰石在一定條件下燒制而成。而石灰石（CaCO3）既是石灰(CaO)的提供者，也是CO2氣體的直接攜帶者，在煉鋼領域應用價值不言而喻。
近年來，為降低轉爐煉鋼成本，減少活性石灰斷供對生產的影響，實現二氧化碳減排等目的，鞍鋼、邯鋼、寶鋼湛江等各大鋼廠均試驗過石灰石造渣工藝。據研究成果來看，石灰石部分代替石灰煉鋼的效果和節(jié)能減排所產生的經濟價值是十分值得肯定的。
1石灰石煉鋼工藝
石灰石煉鋼工藝是從石灰造渣煉鋼工藝升級而來。石灰石煉鋼工藝，是指直接將石灰石投入轉爐內集中反應，利用石灰石表層碳酸鈣分解作用吸收轉爐內溫度并對轉爐內外進行降溫，輔助煉鋼生產的過程。據季德靜研究表明，石灰石替代部分石灰冶煉可滿足脫磷的要求，可降低氧氣消耗量，可提高噸鋼煤氣回收量，縮短冶煉周期。
2石灰石在煉鋼工業(yè)中的應用
2.1在鐵水預處理中的應用
煉鋼過程中需要通過攪拌來加速渣鋼的反應，也改善夾雜物上浮問題。采用石灰石替代石灰作為溶劑煉鋼，石灰石表層的碳酸鈣在分解過程中強烈的化學反應產生的二氧化碳氣體能夠形成氣體攪拌作用。而且，二氧化碳代替價格較高的氬氣攪拌鐵水，直接降低了煉鋼成本。另外，CaCO3密度比CaO大，向鋼水噴吹過程中CaCO3粒子容易穿入鋼液，混合更加均勻。
2.2在頂底復合吹煉中的應用
與采用石灰冶煉相比，加入石灰石渣量減少，生產成本明顯降低。秦登平研究顯示，在保證脫磷率的前提下，石灰石造渣工藝總體入爐CaO量減少28.6%，噸鋼造渣物料加入量減少，直接減少噸鋼轉爐渣量，有利于降低成本和節(jié)能減排。
從原理上看，是對氧化鈣進行精煉。在煉鋼過程中將煅燒石灰石的溫度升高到高于石灰石分解的溫度，以此保持或提升氧化鈣的活性。新產生的氧化鈣暴露在反應最前端，能在較短的時間內快速地完成石灰溶解造渣，實現鋼鐵精煉和脫硫的作用。這就是石灰石在煉鋼中能夠減少廢渣的排量的重要因素之一。
我國目前已開展相關技術的開發(fā)，并已發(fā)現加入石灰石不僅造渣快、提高脫磷反應效率，而且局部吸熱會抑制金屬熔體的揮發(fā)，減少揮發(fā)產生的煙塵量。
2.3在電爐煉鋼中的應用
譙明成等提出了電弧爐煉鋼全過程石灰石煉鋼工藝，通過控制墊爐底石灰石主成分、塊度、數量和著爐位置等條件，可以使熔氧期墊爐底石灰石加熱分解與廢鋼鐵加熱熔化兩過程基本同步。墊爐底石灰石的分解貫穿于熔池形成的全過程，其核心是墊底石灰石在爐料熔化過程中逐漸放出CO2氣體及生成活性石灰共同參與鋼液的物理化學反應。
該工藝有利于加速鋼業(yè)物理化學反應的時間，縮短精煉時間，同時還能降低煉鋼過程中的能耗，而且精煉也能從一定程度上減少煉鋼過程中污染物的排放。
3石灰石煉鋼應用案例
謝基表介紹了日照鋼鐵有限公司采用石灰石替代石灰直接造渣煉鋼工藝研究的情況。對比分析了廢鋼比20%以上條件下，不同石灰石加入量對終點磷含量、煤氣回收量、終渣堿、終渣MgO含量、爐況、石灰石溫降以及干法除塵的影響。
研究結果表明:在特定條件下，完全可以采用石灰石替代石灰直接造渣煉鋼。但考慮實際情況，在廢鋼比達23%情況下，石灰石平均加入量10～12kg/t，能保證熱平衡穩(wěn)定、爐況穩(wěn)定、脫磷率由86.6%提高至87.7%、煤氣回收量由137.9m3/t提高156.8m3/t、綜合成本噸鋼降低3元以上。
結語
石灰石煉鋼的應用價值，主要體現在節(jié)省原料和減少廢渣、增強造渣效果、節(jié)能環(huán)保3個方面。原料方面，石灰石應用于煉鋼后減少了轉爐煉鋼過程中活性石灰、鐵礦石的使用。從造渣效果來看，加入一定量的鐵礦石降溫，在石灰石降溫作用下，有效保證了終渣的黏度，綜合造渣效果較好。環(huán)保價值，石灰石在煉鋼中的應用實現了資源最大化利用及節(jié)能減排的雙重價值，在石灰石轉爐降溫、循環(huán)利用二氧化碳環(huán)節(jié)都有所體現。
參考來源
郭慧，等：對石灰石在煉鋼中應用的幾點思考，山東鋼鐵集團日照有限公司
趙俊學，等：對石灰石在煉鋼中應用的幾點思考，西安建筑科技大學
李尚兵，等：石灰石在永鋼50t轉爐煉鋼中的應用，江蘇永鋼集團有限公司煉鋼一廠
季德靜，等：轉爐石灰石替代部分石灰冶煉實踐研究，吉林電子信息職業(yè)技術學院
謝基表，等：轉爐石灰石直接造渣煉鋼工藝研究，日照鋼鐵控股集團有限公司
