转炉采用石灰石替代部分石灰造渣的应用 (1)

石灰石代替石灰在转炉炼钢中的应用实践分析近年来，在炼钢行业中发现，相比于传统模式中用石灰在转炉炼钢，利用石灰石代替石灰能够取得高效的炼钢质量和效率，降低石灰消耗量，进而降低炼钢成本，为企业获得更高收益。

文章就围绕石灰石代替石灰在转炉炼钢中的应用实践进行分析探究。

标签：石灰石；转炉炼钢；降温材料前言随着可持续发展战略的进一步加深，各行各业都越加重视能源节约问题，在炼钢生产领域，对于炼钢成本的控制也提出了更高的要求。

2013年，西钢炼钢厂率先选用石灰石代替石灰，投入到转炉炼钢生产当中，不但实现了转炉内多余热量的有效利用，而且起到较好的节能减耗效果，进一步提升了企业的经济收益。

1理论支撑1.1 石灰石代替石灰在现代炼钢行业当中，通常是选用石灰作为转炉炼钢的主要造渣材料，而石灰属于石灰石经过高温煅烧后形成的产物。

2013年，西岗炼钢厂通过技术革新，率先在转炉炼钢中直接投入石灰石，用石灰石取代石灰作为转炉炼钢材料工作，也就是将石灰石煅烧过程与转炉炼钢过程有效结合到一起，并取得不错效果。

究其本质原因，由于转炉在正常工作状态下，炉内温度通常会保持在1300℃与1400℃中间范围内，因此，将石灰石投入转炉后会直接受到的1300℃至1400℃的高温煅烧，瞬间升温会导致石灰石外表层的碳化钙会进行化学分解反应，这高温情况下，使得原本应需达到2-5小时的分解过程能够迅速完成。

1.2 利用石灰石降温在传统的炼钢领域中，除了转炉炼钢过程较长问题之外，还存在降温材料资源较少而且材料成本较高的问题，这同样严重阻碍了转炉炼钢工作的正常开展，各炼钢企业都在迫切尋求寻找成本较低、来源丰富且降温作用明显的新型材料，以解决现有的降温材料问题。

从理论角度来讲，石灰石在投入转炉后，会在高温煅烧情况下产生化学反应，生产氧化钙和大量的二氧化碳，在这过程中，会消耗大量的热能。

由此可见，将石灰石应用到转炉炼钢中，不但能够取代石灰满足转炉的碱性需求，另外还能够有效消耗转炉内多余的热能，起到降温材料所应当发挥的效果，进而降低用于降温的金属材料的用量，不但能够为企业大幅压缩用于降温材料的生产成本，还能够有效环节能源短缺问题，具有十分可靠的应用可行性[1]。

关于石灰石在转炉炼钢中的应用实践研究发布时间：2021-12-23T04:46:12.772Z 来源：《中国科技人才》2021年第27期作者：杨希杰巩嘉鹏[导读] 减少对降温材料的使用，是当下炼钢生产工作中常用的一种节能减排技术，从整体上提高钢铁企业的经济效益。

山钢股份莱芜分公司炼钢厂山东济南 271104摘要：本文主要对石灰石在转炉炼钢中的应用进行分析和探讨，阐述了石灰石在转炉炼钢当中应用所具备的优势，其除了能够有效代替一些石灰，降低对石灰所造成的消耗之外，也能够更好地促进转炉富裕热量的平衡性，进而减少对一些降温材料的使用，这对于降低炼钢生产的成本来说具有非常积极的意义。

关键词：石灰石；转炉炼钢；应用引言怎样能够实现有效的节能降耗为当下钢铁行业密切关注的一个话题，而怎样能够在实际开展炼钢生产工作的过程中在满足冶炼工艺需求的基础上减少炼钢生产消耗的成本与企业的发展之间存在着非常密切的联系。

石灰石在转炉炼钢生产过程中的应用，来有效替代一些相应的石灰造渣，能够提高转炉当中富裕热量的平衡性，减少对降温材料的使用，是当下炼钢生产工作中常用的一种节能减排技术，从整体上提高钢铁企业的经济效益。

一、理论依据（一）石灰石对于石灰的替代当前阶段所开展的转炉炼钢工作通常会应用石灰来作为造渣材料，对于石灰来说，其主要是通过对石灰石进行锻造之后而获取的。

从实际上来说，石灰石在转炉炼钢中的应用，就是使石灰石锻造为石灰的这一过程发生在转炉当中，它的化学反应式为：CaCO3→CaO+Co2。

在开吹之后，转炉当中熔池的温度通常会在1300摄氏度到1400摄氏度的范围当中，在转炉当中添加适量的石灰石之后，石灰石便会瞬间承受此温度，使得石灰石表面所含有的碳酸钙会也非常快的速度进行分解。

正常石灰石所开展的锻造工作需要三到五个小时才能够完成，而炉内所进行的锻造，很大程度加快了石灰石锻造的速度。

并且，因为石灰石进行的分解会产生较多的二氧化碳，此种情况便会相应的增强炉当中熔渣的泡沫化程度，使石灰和熔渣反应的面积会更大，并且二氧化碳在逸出的过程中会使石灰的表面产生一定量的气孔，此种情况的发生便会一定程度加快石灰融化的速度，进而能够在更短的时间之内形成高碱度的转炉熔渣。

石灰石在转炉炼钢工艺上的应用张杰新阮铭重庆钢铁股份公司二炼钢厂1.前言提高生产工艺技术水平，降低生产成本，是目前产能过剩导致钢材价格低迷，钢铁企业处于微薄利润或亏损状态下须走的必经之路。

生产规模的降低，铁水消耗的升高，导致炉内热量富余加剧，为使用石灰石炼钢创造了条件。

使用石灰石炼钢不仅可以造渣，也可以达到平衡热量的目的，促使炼钢成本的降低。

2、可行性分析2.1使用石灰石的理论依据石灰石加入转炉后，其反应为[1]：CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)△Gθ=169120-144.6T，J•mol−1 (1)由式(1)的热力学数据可知，在炼钢温度下，石灰石的分解属于自发反应△Gθ ＜0，且分解温度在900℃左右。

另外，石灰石分解产生的CO2 气体具有氧化性，可以与金属发生发应，其反应式为[2,3]：CO2(g)+Fe(l)=CO(g)+FeO(s)△Gθ =4343-13.653T，J•mol−1 (2)由式(2)的热力学数据可知，在炉内温度条件下，该反应可以自发进行△Gθ ＜0，其产物使渣中FeO 含量增加，有利于前期造渣脱磷。

石灰石加入炉内的反应过程①使原来在2个反应器中进行的反应在1个反应器里完成，因而减少了工序②石灰煅烧快速完成无功热耗散极小③分解出CO2与[M]反应生成CO可回收④转炉内生成石灰无须出炉转运不浪费其物理热⑤但转炉内需要增加热供给，以减少冷铁料加入维持热平衡为宜石灰石分解与煅烧时间的关系☐石灰石块在1400℃下的分解速度比1100℃大很多，1400℃下30mm左右的块度仅5分钟即可分解73.6 ％。

如图1所示。

☐图1 分解率与煅烧时间的关系2.2生产条件要求☐石灰石的冷却效应是废钢的3.0-4.0倍[4]，其分解需要吸收大量的热量，为此，热铁水消耗或铁水温度要高，以满足炉内热量平衡。

☐由于石灰石的表面比石灰硬，且石灰石在转炉内分解需要一定的时间，因此，入炉的石灰石的粒度最好在20-40mm之间。

石灰石加入转炉造渣炼钢过程的行为初探李自权李宏郭洛方严鹏程（北京科技大学冶金与生态工程学院，北京，100083）董大西梁孜王恭亮张红卫李胜利（石家庄钢铁有限责任公司，石家庄，050031）摘要：本文结合实验室和工业试验的数据，讨论了转炉炼钢用石灰石代替石灰造渣过程中石灰石的行为，结果认为，转炉炼钢前期直接加入石灰石做造渣原料，可以很快完成煅烧化渣过程，并且在某些方面比使用石灰有利；用石灰石造渣能够达到希望的结果，石灰石分解大概在5～6分钟内完成；高温有利于碳酸钙的快速分解，1400℃与1100℃相比，虽然温度只差300℃，分解率大3～4倍，因此分解化渣与前期温度密切相关。

关键字：转炉炼钢石灰石分解造渣温度Primary research on the behavior of limestone charged into converter during making slag processLI Zi-quan，LI hong，GUO Luo-fang，YAN Peng-cheng(School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing100083, China)DONG Da-xi，LIANG Zi，WANG Gong-liang，ZHANG Hong-wei，LI Sheng-li(Shijiazhuang Iron Steel Co．，Ltd．，Shijiazhuang 050031，Hebei，China)Abstract：The behavior of limestone which is utilized for slagging instead of lime during converter steelmaking process was discussed with the data collected from laboratorial and industrial. The result can be concluded that: limestone which is directly charged into converter as slag-forming material during early period of steelmaking process can be quickly decomposed and participate in making slag, in addition, it has more advantages over lime in several respects; the anticipant result can be got using limestone to make slag, and limestone is completely decomposed during 5~6 minutes in converter steelmaking process; high temperature is propitious to calcium carbonate decomposing, just as the result of laboratory experiments shows that the decomposition rate of CaCO3 at 1400℃is 3~4 times greater than that at 1100℃in spite of only 300℃difference, therefore, the early period temperature has a great effect on the decomposition and slagging processes.Key words: steelmaking in BOF limestone decomposing slag making temperature 北京科技大学提出了一种新的炼钢方法[1]，用石灰石代替石灰加入转炉造渣炼钢，已在国内两个钢铁公司进行工业试验取得了成功，这一方法是对氧气转炉炼钢工艺的大变革，在低碳炼钢节能减排方面具有重要的意义[2,3]。

用石灰石部分替代石灰造渣炼钢过程行为初探李军辉杨利康龙广黄燕飞（杭州钢铁集团公司转炉炼钢厂, 杭州 310022）摘 要 通过分析石灰石热分解过程中的能量消耗、特征性能及分解过程中的渣化反应，用石灰石原矿部分替代石灰的工业实践表明使用石灰石原矿不仅可减少冷却废钢的用量，还可以平衡转炉富余的热量；石灰石部分替代活性石灰，还可以降低石灰石煅烧过程能耗，有利于节能环保的同时满足了转炉冶炼普通钢种的要求。

关键词 转炉炼钢石灰石造渣The Research of Slag Forming Steelmaking Process aboutPartial Substitution of Lime with LimestoneLi Junhui Yang Likang Long Guang Huang Yanfei(The Converter Steelmaking Plant of Hangzhou Iron and Steel Group Company, Hangzhou, 310022)Abstract Through the analysis of limestone slag forming reaction during the thermal decomposition of energy consumption, performance characteristics and decomposition process, show that industrial practice of limestone ore partial substitution of lime, the use of limestone ore is not only reduce the consumption of cooling scrap steel，but also can be balance the rich heat of smelting process；limestone partial instead of active lime, also can reduce energy consumption during the calcination of limeston. The process of steelmaking is conducive to energy conservation and environmental protection and satisfy the requirements of ordinary steelmaking.Key words converter steelmaking, limestone, slag forming北京科技大学提出了一种新的炼钢方法，用石灰石代替石灰加入转炉造渣炼钢，已在国内两个钢铁公司进行工业试验取得了成功，这一方法是对氧气转炉炼钢工艺的大变革。

125管理及其他M anagement and other转炉中石灰石替代石灰对脱磷、炉气成分及氧枪枪位的影响白志坤，张文祥，张万庆，冯 帅（河钢集团唐钢新区，河北 石家庄 050000）摘 要：在转炉炼钢过程中用石灰石代替石灰进行冶炼，可以降低炼钢成本，减少CO 2排放。

为了改善转炉炼钢过程中，石灰石对脱磷，炉内气体成分和氧枪枪位的影响，对生产实践数据进行了汇总。

通过不断实践摸索和热力学分析结果表明，石灰石替换比为25%时脱磷效果最佳，比原有炼钢工艺模式的终点磷含量降低了47%。

同时在进行工艺改善后，煤气回收时间增加１min ～２min，这就就会大大提升了煤气的回收量，使转炉炼钢过程中的氧枪枪位由1.7m 提升到1.8m。

关键词：转炉炼钢；石灰石替代比；分解；脱磷效率；炉气成分；氧枪枪位中图分类号：TF713 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）22-0125-2 收稿日期：2020-11作者简介：白志坤，男，生于1988年，河北唐山，本科，中级工程师，研究方向：炼钢工艺技术。

在我国传统的石灰结渣和炼钢工艺中，首先将石灰石在石灰窑中破碎，并以生产出活性石灰，然后将活性石灰装入造渣和炼钢转炉内，这种钻孔过程增加了石灰窑的基础设施。

而且这种石灰石的生产成本较高，同时会使周围的空气受到严重的污染，显然不是最理想的炼钢方式。

随着我国炼钢工艺的不断提升，很多企业开始利用石灰石代替石灰完成造渣炼钢，不管是生产成本还是生态环境保护上，都得到了巨大的收益。

目前关于石灰石在转炉炼钢中的应用有很多的相关研究资料。

很多冶金企业对这一工艺模式进行了大量的生产实践。

在炼钢过程中使用纯氧后，在转炉中会产生大量热量，因此，必须添加石灰石或白云石以在冶炼的后期完成吸热冷却过程。

但在整个工艺研究过程中，很少考虑到节能环保问题，为此有很多的专家学者提出了氧气转炉炼钢过程中，利用石灰石代替石灰造渣的炼钢工艺模式，同时也将其应用到冶金的实践当中，但由于不同的冶金企业所用的转炉不同原辅料和生产模式也具有不同的优势，因此，在这一工艺模式的利用效果中，也不尽相同。