石灰石對轉(zhuǎn)爐冶煉效果的影響

楊 賓

（河鋼集團宣鋼公司第一鋼軋廠，河北 張家口 075100）

在十九世紀五十年代，英國人貝斯麥就首先提出最早的煉鋼法，為之后的煉鋼發(fā)展打下基礎(chǔ)。經(jīng)過幾十年的不斷研究、煉鋼技術(shù)不斷發(fā)展，現(xiàn)代冶煉技術(shù)在貝斯麥的早期設(shè)想基礎(chǔ)之上得到創(chuàng)新發(fā)展。在二十世紀，冶煉行業(yè)持續(xù)進步，冶煉技術(shù)持續(xù)發(fā)展，解決早期設(shè)想中冶煉熱量不足的問題，開創(chuàng)性的提出LD轉(zhuǎn)爐冶煉，為冶煉技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展提供技術(shù)基礎(chǔ)。而在此基礎(chǔ)上，加上石灰石在轉(zhuǎn)爐冶煉的特殊屬性，將其加入轉(zhuǎn)爐冶煉，代替?zhèn)鹘y(tǒng)冶煉材料，做到有效、安全、綠色冶煉，在保證冶煉效率的同時保護環(huán)境。因此，石灰石在轉(zhuǎn)爐冶煉中的作用和影響結(jié)果都值得我們關(guān)注與研究。

1 傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉存在的問題

傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉由于冶煉內(nèi)部溫度不夠，多采用石灰加入轉(zhuǎn)爐冶煉之中，幫助其脫麟過程。但隨著時代的進步，和社會冶煉需求的增加，以石灰為主的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉已經(jīng)暴露出許多弊端與問題。

1.1 石灰產(chǎn)量供不應(yīng)求

石灰作為傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉的重要成分，在轉(zhuǎn)爐冶煉中占有核心地位。但是，由于社會各界對石灰的需求增加，石灰制造成為一大關(guān)鍵問題，在制造中往往呈現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象。并且，我國的石灰制造技術(shù)尚有不足的地方，效率仍然不高，根本無法滿足社會各界的大量石灰需求。因此，由于以上原因，我國的傳統(tǒng)冶煉中的石灰供不應(yīng)求，難以保證傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉的正常運作，不利于冶煉行業(yè)的長久發(fā)展。

1.2 傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉環(huán)境污染嚴重

傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉多通過石灰作為造渣劑，以此來促進轉(zhuǎn)爐冶煉。然而，在冶煉過程中，由于石灰的特殊化學性質(zhì)，易發(fā)揮出有害氣體，對人體和自然都會產(chǎn)生消極影響。其次，在石灰運輸和儲藏之中，由于石灰的物理屬性，在生產(chǎn)制造、轉(zhuǎn)爐冶煉之中容易出現(xiàn)揚塵危害。由于轉(zhuǎn)爐冶煉的需求量大，運輸次數(shù)多，導致產(chǎn)生的危害難以從根源上治理，對轉(zhuǎn)爐冶煉的長期工作以及自然環(huán)境治理方面都有不利影響。

1.3 冶煉成本增加

隨著社會的不斷發(fā)展，我國經(jīng)濟的持續(xù)進步，社會各行各業(yè)的人工費和原料費用都在上漲。轉(zhuǎn)爐冶煉也難以逃脫市場規(guī)則，石灰作為傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉的核心材料，在冶煉需求愈發(fā)加大的今天，其單價卻在不斷上漲。導致冶煉行業(yè)急需調(diào)整冶煉過程以減少成本，還需對產(chǎn)品進行價格調(diào)動，對冶煉企業(yè)甚至整個冶煉行業(yè)都會產(chǎn)生難以預料的影響。其次，石灰因其特殊的物理屬性，如果長期儲藏在多陰雨、較潮濕的南方，其有效元素會受潮濕環(huán)境影響，部分石灰會出現(xiàn)質(zhì)量不佳，甚至不能使用的情況，嚴重影響轉(zhuǎn)爐冶煉的成本控制。再者，在冶煉過程中，石灰作為顆粒較小的物質(zhì)，容易被爐內(nèi)的氣體吹出，在大量的冶煉工作之中所吹出的石灰累計起來也是不小的數(shù)目，長久下去對冶煉成本也會造成消極影響，不利于成本的節(jié)約。

2 石灰石在轉(zhuǎn)爐冶煉中的影響

2.1 減少粉塵排放和爐內(nèi)耗能

在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉中，將石灰作為其主要元素幫助冶煉。然而由于石灰特殊的物理屬性導致在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉時，其冶煉所需的過程繁復，因此在冶煉之中易導致持續(xù)冶煉時間長、轉(zhuǎn)爐冶煉耗能大、冶煉俠侶低等問題出現(xiàn)。而石灰石傳熱、散熱效果好，在轉(zhuǎn)爐冶煉之中很快就可以完成冶煉目標，比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉所運轉(zhuǎn)時間短，因此耗能也相對較少。在保證高效率、高速度的冶煉過程同時確保冶煉中熱能的不必要損耗。其次，在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉中，石灰容易造成粉塵排放污染，而粉塵排放難以控制、難以避免成為傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉的一大難題。但是，現(xiàn)在將石灰石代替石灰進行冶煉工作之后，在冶煉過程中，石灰石所產(chǎn)生的粉塵被爐渣所吸收。這樣就從根源上避免粉塵排放所造成的污染問題，同時也幫助冶煉企業(yè)減少粉塵防控的工作量和除塵防塵儀器的運轉(zhuǎn)消耗。因此，石灰石在轉(zhuǎn)爐冶煉中具有防治粉塵污染、降低爐內(nèi)不必要耗能的作用，從長遠發(fā)展來看利于冶煉行業(yè)和冶煉生產(chǎn)的發(fā)展與進步。

2.2 有效提高原材料利用率

石灰因其特殊的物理屬性，容易吸水且懼怕潮濕，因此在進行轉(zhuǎn)爐冶煉之前，石灰原材料易受潮而出現(xiàn)不能使用或者質(zhì)量不佳的情況出現(xiàn)，導致石灰原本的活性下降，嚴重影響冶煉效果。對此，傳統(tǒng)的方法多是將石灰進行二次加工，使得活性不夠的石灰原材料吸熱脫水，將失去活性的石灰重新鍛造。這樣的方式過程復雜，且第二次加工長期積累下來易導致額外的耗能增加。其次，石灰由于結(jié)構(gòu)輕巧，在鍛造前易出現(xiàn)運輸損失，甚至從倉儲到入爐冶煉之前都會有損失，長期下去對冶煉成本也是一個不小的壓力。石灰石代替石灰后，由于石灰石的物理屬性不同于石灰，因此石灰石比石灰原材料更易于保存、儲藏、運輸。且在入爐冶煉前也很少會出現(xiàn)不必要的損失，總體看來，石灰石代替石灰參與轉(zhuǎn)爐冶煉能夠有效的提高材料利用率，減少原材料的不必要浪費。

2.3 減少二氧化碳排放，降低冶煉成本

石灰在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，因其所需能量大，因此在轉(zhuǎn)爐中容易散發(fā)出大量的二氧化碳，且在冶煉結(jié)束后也會釋放大量二氧化碳。加之我國降溫放散熱能回收率極度低下，回收技術(shù)尚未成熟，因此在冶煉中的二氧化碳污染十分嚴重。其次，由于時代進步與發(fā)展，我國社會對石灰需求極大，社會各行各業(yè)對石灰都極度需要。但是，我國的石灰制造生產(chǎn)技術(shù)尚未處于先進水平，難以滿足社會大量的石灰需求，供不應(yīng)求的現(xiàn)象較為明顯。加之，我國的能源材料和人工費用持續(xù)上升，而政策導向?qū)σ睙捇さ亩惤鹨膊粩嗵岣撸易鳛閭鹘y(tǒng)冶煉的能源資源，石灰的價格直線上升并且從長遠看還有漲幅趨勢，會對冶煉行業(yè)的發(fā)展與成本預算控制造成嚴重影響。而石灰石代替石灰后，因其特殊的物理狀態(tài)，相較于石灰在冶煉過程中能夠有效的減少二氧化碳的排放，因此來促進環(huán)境的保護。其次，在能源市場上石灰石的單價相較于石灰更為便宜，從成本和冶煉行業(yè)的長期發(fā)展來看，石灰石代替石灰能夠有效的減少冶煉成本，促進冶煉行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)束語

石灰石代替石灰參與轉(zhuǎn)爐冶煉之后，對轉(zhuǎn)爐冶煉的成本控制和冶煉效果的提高都有巨大幫助，對社會的環(huán)境保護以及轉(zhuǎn)爐冶煉行業(yè)的長久發(fā)展都產(chǎn)生積極影響。并且，我國的技術(shù)不斷發(fā)展，冶煉需求不斷加大，傳統(tǒng)的冶煉方式已經(jīng)不能夠適應(yīng)于現(xiàn)今時代的發(fā)展，我們需要利用不斷改善的先進技術(shù)對傳統(tǒng)冶煉進行創(chuàng)新發(fā)展。