第３３卷第５期 ２０１ ３年１０月 黑龙江冶金
Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｖｏ１．３３ Ｎｏ．５ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１３
石灰石代替石灰在转炉炼钢中的应用实践
郝伟新
（西林钢铁集团有限公司，黑龙江伊春１５３０２５）
摘要：分析了石灰石加入转炉后热分解反应过程中的能量消耗和特性以及分解过程中的渣化反应。阐述了 石灰石应用于转炉炼钢的优越性，既可以替代石灰减少对石灰的消耗，同时还可以平衡转炉富裕热量减少其他 降温料的使用量，为炼钢生产节约了成本，创造了更大利润空间。 关键词：转炉；石灰石；成本
Ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｌｉｍｅ ｕｓｉｎｇ ｉｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ
ｎ０耽ｉｘｉｎ （Ｘｉｌｉｎ Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｙｉｃｈｕｎ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ，１ ５３０２５ Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ
ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ｗａｓ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｅｏｎｖｅｒｔｅｒ ｓｌａｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｈａｐ—
ｐｅｎｅｄ．Ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅ￣ｅｒ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ ｉｓ Ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｔｈｅｒｅ
ｉｓ ａ ｐａｒｔｉａｌ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ ｌｉｍｅ ｔｏ ｒｅｄｕｅｅ ｔｈｅ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｍｅ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｗｅａｌｔｈｙ ｈｅａｔ ｃｏｕｌｄ
ｂｅ ｂａｌａｎｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｓａｖｉｎｇｓ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｏ ｅｒｅ－
ａｔｅ ａ ｇｒｅａｔｅｒ ｐｒｏｆｉｔ ｓｐａｃｅ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｃｏｎｖｅ￣ｅｒ；ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ；ｃｏｓｔ
节能降耗已成为当前钢铁企业普遍关注的重
要课题之一，如何在炼钢生产中既满足冶炼工艺
需求同时又降低炼钢成本事关企业发展的经济命
脉。２０１３年，西钢炼钢总厂开始将石灰石应用于
转炉炼钢生产中，用以代替石灰造渣，平衡转炉富
裕热量，减少其他降温料消耗的炼钢的节能减排
技术，并取得了一定成功，为企业创造了可观的经
济效益。
１ 理论依据
１．１石灰石替代石灰的应用
现代转炉炼钢中普遍采用石灰作为造渣材
料，而石灰则是由石灰石煅烧而来的。在新技术
中，在转炉内直接加入石灰石相当于是将石灰石
的煅烧过程放在了转炉炉内集中进行。
开吹后转炉内熔池温度一般在１ ３００～ １ ４００￣Ｃ之间，石灰石在加入转炉后瞬间承受１ ３００
～１ ４Ｏ０℃的高温，急剧升温后促使石灰石表面碳
酸钙的分解激烈进行，原本在炉外需要煅烧３～５ｈ
的石灰石分解反应，在转炉炉内由于内外表面巨
大的温度差，使石灰石煅烧成为石灰的速度急剧
加快。
１．２石灰石作为降温材料应用
当前钢铁企业生产中，普遍存在着降温材料
成本高昂且原料短缺问题。如何开发出新的，价
格低廉且具良好降温效果的新材料，成为降低炼
钢成本的又一重要课题。石灰石加入转炉炉内后
可发生受热分解反应，所生成ＣＯ ，还可以发生对
Ｃ的氧化反应，都需要消耗大量热能，故转炉炼钢
生产中使用石灰石不仅可部分替代石灰提供转炉
所需碱度要求，同时还可平衡转炉富裕的热量作
为降温材料使用，从而减少其他金属降温材料的
收稿日期：２０１３—０９—１０ 作者简介：郝伟新（１９８１一）男，现从事转炉炼钢专业，助理工程师。
２８ 第５期 郝伟新：石灰石代替石灰在转炉炼钢中的应用实践
消耗，解决降温材料成本高昂、原料短缺问题，为
企业降低炼钢成本。
２ 应用实践
西钢炼钢总厂所用石灰石均为自产优质石灰
石矿，粒度均匀，一般为１５～６０ｍｍ，物料干燥且无
杂质。在炼钢生产中转炉开吹后，采用高枪位加
速氧化铁的生成确保炉内着火充分。观察炉口火
焰判断炉内着火情况，确认充分着火后加入提前
称重准备好的石灰石３ｔ，同时加入轻烧镁球和适
量的化渣剂。调整氧枪枪位促进转炉初期渣的快
速生成，视铁水成分及炉内反应情况加人第二批
石灰。根据炉内反应情况及时合理地控制氧枪枪
位，保证氧气射流对熔池的搅拌能力。当炉内出
现返干时则禁止加入石灰石降温，应加人烧结矿、
铁皮球等金属降温料，在降温的同时促进化渣，保
证化好过程渣，减少过程返干时间，从而确保熔池
温度以及脱碳速度得以均衡平稳的进行。根据炉
口火焰判断炉内反映情况，判断终点提枪拉碳，倒
炉测取终点温度及成分并取样进行化学分析后出
钢。
通过对比性生产试验，石灰石应用于转炉炼
钢生产后过程反应平稳，未出现严重返干及大的 石灰明显，终渣碱度满足溅渣护炉工艺条件。物
料方面，根据铁水物理化学热，定量加入石灰石
后，其余富足热量用含ＦｅＯ较高的烧结矿和和污
泥球降温，还能降低钢铁料消耗，供氧时间及氧耗
量没有太大变化。总体来看，石灰石应用于转炉
炼钢是合理可行的。
３效果分析与讨论
３．１对冶金工艺的影响
在生产实践中发现，转炉加人石灰石替代石
灰及降温料后，终渣碱度未发生大的变化，钢水终
点成分稳定，脱磷效果良好，但反应前期稍有溢渣
现象，供氧时间和氧耗量变化不大，且终渣泡沫化
程度普遍较高。可以推测，这是由于石灰石在炉
内受热分解过程中生成大量ＣＯ：气体，ＣＯ 气体
的逸出使溶渣泡沫化程度增大，故吹炼过程中易
出现溢渣现象。对于终点拉碳时，ＣＯ：气体逸出
所造成的高泡沫化渣使得渣层有所变厚，减弱了
氧气射流对铁水的冲击力度，进而影响了脱碳速
度，增加了供养时间和氧耗量。
３．２对经济效益的影响
根据目前物料市场价格，以及石灰石加入转
炉前后所得实验数据，对转炉炼钢吨钢成本做以
喷溅现象。钢水终点化学成分稳定，脱Ｐ效果较 下计算，列于表２。
表２炼钢吨钢成本计算表
由表２可见，每一炉次可节省成本合计：２０＋
４９９．８—２５４．２＋１ ５９６＝１ ８６１．６元。试验中所用
１２０ｔ转炉平均出钢量为１１８ｔ，则吨钢可节约成本
为１８６１．６÷１１８＝１５．７８元。西钢炼钢厂年生产
能力为６００万ｔ，则全年可节约成本１５．７８ Ｘ６００＝
９ ４６８万元。
４ 结语
石灰石加入转炉后的分解反应产生ＣａＯ和 ＣＯ，，可替代石灰。同时还可以平衡铁水的物理热
和化学热，减少降温料的使用量。在反应过程中
石灰石的熔化速度不低于石灰的熔化速度，石灰
石的应用未对冶炼过程造成大的不良影响，满足
冶炼要求。同时由于石灰石较石灰和其他金属降
温料成本廉价，其大规模使用可为企业节约较大
成本，创造出较大经济效益。
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