石灰石對轉爐冶煉效果的影響

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，為之后的煉鋼發展打下基礎。經過幾十年的不斷研究、煉鋼技術不斷發展，現代冶煉技術在貝斯麥的早期設想基礎之上得到創新發展。在二十世紀，冶煉行業持續進步，冶煉技術持續發展，解決早期設想中冶煉熱量不足的問題，開創性的提出LD轉爐冶煉，為冶煉技術創新發展提供技術基礎。而在此基礎上，加上石灰石在轉爐冶煉的特殊屬性，將其加入轉爐冶煉，代替傳統冶煉材料，做到有效、安全、綠色冶煉，在保證冶煉效率的同時保護環境。因此，石灰石在轉爐冶煉中的作用和影響結果都值得我們關注與研究。

1 傳統轉爐冶煉存在的問題

傳統轉爐冶煉由于冶煉內部溫度不夠，多采用石灰加入轉爐冶煉之中，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，以石灰為主的傳統轉爐冶煉已經暴露出許多弊端與問題。

1.1 石灰產量供不應求

石灰作為傳統轉爐冶煉的重要成分，在轉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鍵問題，在制造中往往呈現供不應求的現象。并且，我國的石灰制造技術尚有不足的地方，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，我國的傳統冶煉中的石灰供不應求，難以保證傳統轉爐冶煉的正常運作，不利于冶煉行業的長久發展。

1.2 傳統轉爐冶煉環境污染嚴重

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

1.3 冶煉成本增加

隨著社會的不斷發展，我國經濟的持續進步，社會各行各業的人工費和原料費用都在上漲。轉爐冶煉也難以逃脫市場規則，石灰作為傳統轉爐冶煉的核心材料，在冶煉需求愈發加大的今天，其單價卻在不斷上漲。導致冶煉行業急需調整冶煉過程以減少成本，還需對產品進行價格調動，對冶煉企業甚至整個冶煉行業都會產生難以預料的影響。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境影響，部分石灰會出現質量不佳，甚至不能使用的情況，嚴重影響轉爐冶煉的成本控制。再者，在冶煉過程中，石灰作為顆粒較小的物質，容易被爐內的氣體吹出，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，不利于成本的節約。

2 石灰石在轉爐冶煉中的影響

2.1 減少粉塵排放和爐內耗能

在傳統轉爐冶煉中，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轉爐冶煉時，其冶煉所需的過程繁復，因此在冶煉之中易導致持續冶煉時間長、轉爐冶煉耗能大、冶煉俠侶低等問題出現。而石灰石傳熱、散熱效果好，在轉爐冶煉之中很快就可以完成冶煉目標，比傳統轉爐冶煉所運轉時間短，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，在傳統轉爐冶煉中，石灰容易造成粉塵排放污染，而粉塵排放難以控制、難以避免成為傳統轉爐冶煉的一大難題。但是，現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減少粉塵防控的工作量和除塵防塵儀器的運轉消耗。因此，石灰石在轉爐冶煉中具有防治粉塵污染、降低爐內不必要耗能的作用，從長遠發展來看利于冶煉行業和冶煉生產的發展與進步。

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，因此在進行轉爐冶煉之前，石灰原材料易受潮而出現不能使用或者質量不佳的情況出現，導致石灰原本的活性下降，嚴重影響冶煉效果。對此，傳統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，石灰由于結構輕巧，在鍛造前易出現運輸損失，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不必要的損失，總體看來，石灰石代替石灰參與轉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

石灰在傳統轉爐冶煉過程中，因其所需能量大，因此在轉爐中容易散發出大量的二氧化碳，且在冶煉結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，由于時代進步與發展，我國社會對石灰需求極大，社會各行各業對石灰都極度需要。但是，我國的石灰制造生產技術尚未處于先進水平，難以滿足社會大量的石灰需求，供不應求的現象較為明顯。加之，我國的能源材料和人工費用持續上升，而政策導向對冶煉化工的稅金也不斷提高，石灰作為傳統冶煉的能源資源，石灰的價格直線上升并且從長遠看還有漲幅趨勢，會對冶煉行業的發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，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，從成本和冶煉行業的長期發展來看，石灰石代替石灰能夠有效的減少冶煉成本，促進冶煉行業的持續發展。

3 結束語

石灰石代替石灰參與轉爐冶煉之后，對轉爐冶煉的成本控制和冶煉效果的提高都有巨大幫助，對社會的環境保護以及轉爐冶煉行業的長久發展都產生積極影響。并且，我國的技術不斷發展，冶煉需求不斷加大，傳統的冶煉方式已經不能夠適應于現今時代的發展，我們需要利用不斷改善的先進技術對傳統冶煉進行創新發展。