淺析石灰石在半鋼冶煉工藝中的應(yīng)用

曹 娜

（1.承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰?，河?承德 067201；2.河北省鍛造用鋼技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 承德 067201）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，使得半鋼冶煉工藝得到一定進(jìn)步與完善，但是，在其中仍然存在許多不足之處。半鋼冶煉工藝在相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，發(fā)揮著不可替代的作用，因此，為實(shí)現(xiàn)半鋼冶煉工藝的更快進(jìn)步，可以將石灰石應(yīng)用在其中。比如，石灰石轉(zhuǎn)爐造渣的應(yīng)用，可以為我國(guó)冶煉行業(yè)的發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。所以，本文將針對(duì)石灰石在半鋼冶煉工藝中的應(yīng)用相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行闡述。

1 半鋼煉鋼造渣存在的困難分析

半鋼煉鋼造渣工作中存在的困難問(wèn)題，一般情況下主要是因?yàn)樵诎脘撝泻械拟佋?、硅元素以及錳元素含量相對(duì)較低。在煉鋼期間，半鋼中的元素含量會(huì)直接影響酸性氧化物的含量。如果半鋼中的鈦元素、硅元素以及錳元素含量較低時(shí)，那么酸性氧化物的含量也會(huì)隨之降低。與此同時(shí)，化渣時(shí)間與酸性氧化物成正比、爐渣堿性與酸性氧化物成正比、流動(dòng)性與酸性氧化物成正比。因此，酸性氧化物如果偏低，那么化渣時(shí)間會(huì)隨之延長(zhǎng)[1]。為使得脫硫與脫磷能夠達(dá)到良好應(yīng)用效果，要向其中添加適量的渣料，雖然增加一定煉鋼成本，但是，效果可以得到保障。在對(duì)螢石進(jìn)行化渣過(guò)程中，爐襯不僅會(huì)受到腐蝕，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生噴濺情況與返干情況。

2 應(yīng)用石灰石完善造渣狀況思路分析

一般情況下，轉(zhuǎn)爐中的溫度能夠達(dá)到一千四百攝氏度，在向轉(zhuǎn)爐中加入石灰石，溫度會(huì)發(fā)生一定變化，達(dá)到一千一百攝氏度。八百九十六攝氏度是分解CaCO3的實(shí)際沸點(diǎn)，因此，在這一過(guò)程中，可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)CaCO3的分解，分解生成不同氣體，比如，CO2、CaO、CO2、這樣轉(zhuǎn)爐熔渣的泡沫化程度將會(huì)得到提升，將其應(yīng)用在擴(kuò)大熔渣與石灰反應(yīng)時(shí)的接觸面積。生成的CO2氣體，可以為氣孔的形成打下良好基礎(chǔ)，煅燒生成的石灰中會(huì)含有許多透氣孔，石灰的熔化速度得以提升，爐渣的形成得到加快。與此同時(shí)，石灰石在熱傳遞過(guò)程中，是由內(nèi)向外進(jìn)行傳遞，由此可以推測(cè)出，熱分解也是由內(nèi)向外的分解方式。因此，在滿足CaCO3分解條件基礎(chǔ)上，煅燒的石灰石在沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的化渣條件下，爐渣與鐵水之間將會(huì)接觸，并形成石灰。由上述可以看出，石灰石的煅燒造渣過(guò)程，實(shí)際上是煅燒與化渣同時(shí)展開(kāi)的過(guò)程。

3 試驗(yàn)方案與效果分析

3.1 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)方案時(shí)間一般情況下都是在兌鐵之前，濺渣之后。在實(shí)際試驗(yàn)中，要從以下幾點(diǎn)展開(kāi)：第一，向其中添加五百千克石灰石，然后，準(zhǔn)備相應(yīng)的包渣、輕燒白云石、石灰，分別保證是五百千克。這樣在下槍點(diǎn)火成功之后，可以將此類材料作為頭一批渣料利用。第二，在吹煉過(guò)程中，要將氧化鐵的生成速度控制在合理范圍內(nèi)，在最開(kāi)始可以采取高槍位快速生成方式。在吹煉期間，還要向其中添加相應(yīng)的輕燒白云石、石灰以及石灰石等，添加量要嚴(yán)格按照實(shí)際情況與相關(guān)規(guī)定展開(kāi)。工作人員在這一過(guò)程中，對(duì)于成渣情況要實(shí)時(shí)關(guān)注，并將熔池溫度控制在合理范圍內(nèi)，保證攪拌的充分性[2]。槍位要不斷做出調(diào)整，使得脫碳反應(yīng)的穩(wěn)定性得到保障，促使熔池內(nèi)溫度的不斷提升。在試驗(yàn)中要注意，爐渣返干是一種常見(jiàn)現(xiàn)象與問(wèn)題，如果想要在試驗(yàn)中盡量避免此類問(wèn)題的出現(xiàn)，可以采取在吹煉中提升槍位的方式。在吹煉工作快要完畢后，要稍微降低槍位，在最大程度上保證鋼水成分的均衡性以及溫度的穩(wěn)定性，為終渣中FeO含量的減少工作打下良好基礎(chǔ)。第三，工作人員要及時(shí)對(duì)爐內(nèi)渣樣進(jìn)行分析與研究，展開(kāi)溫度測(cè)試等工作。

3.2 試驗(yàn)效果

3.2.1 化渣效果

通過(guò)相應(yīng)的試驗(yàn)工作可以得出，使用石灰石可以在一定程度上替代石灰，化渣時(shí)間將會(huì)得到縮短，為冶煉前期的脫磷工作打下良好基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)相關(guān)調(diào)查顯示，在鐵水條件相同情況下，使用造渣料向不同干爐中添加石灰石與全石灰展開(kāi)相應(yīng)測(cè)試工作，在對(duì)化渣書(shū)柜時(shí)間進(jìn)行觀察時(shí)，可以明確在沒(méi)有添加石灰石的干爐中，其化渣時(shí)間為三百五十八秒，加入石灰石干爐的化渣時(shí)間是二百七十九秒。由此可以看出，向其中添加石灰石會(huì)有著更多優(yōu)勢(shì)，不僅可以縮短化渣時(shí)間，同時(shí)能夠達(dá)到良好脫磷效果[3]。從化渣后的鋼渣巖相圖中可以明確，石灰石在化渣過(guò)程中，效果和利用率在很大程度上得到提升。在此期間，如果低熔點(diǎn)礦相含量較高，說(shuō)明在化渣過(guò)程中，石灰石化渣效率與利用率相對(duì)較高，可以使得迅速化渣標(biāo)準(zhǔn)得到滿足。

3.2.2 終點(diǎn)效果

石灰石是否能夠被作為造渣料使用，需要工作人員能夠及時(shí)對(duì)終點(diǎn)效果進(jìn)行分析與研究。從目前我國(guó)半鋼煉鋼工藝發(fā)展中可以看出，轉(zhuǎn)爐造渣在一定程度上能夠起到消除鋼中雜質(zhì)的效果與作用，比如，能夠及時(shí)將其中的S雜質(zhì)以及P雜質(zhì)消除等。

石灰石與石灰造料試驗(yàn)：在同一環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中，針對(duì)116爐為使用轉(zhuǎn)爐造渣和35爐使用石灰石轉(zhuǎn)爐造渣展開(kāi)試驗(yàn)，并對(duì)兩組終點(diǎn)溫度以及終點(diǎn)成分信息進(jìn)行對(duì)比分析，可以得出并明確該工藝最終的終點(diǎn)效果。試驗(yàn)結(jié)束后經(jīng)過(guò)對(duì)比可以看出。兩組數(shù)據(jù)在消除S雜質(zhì)以及P雜質(zhì)中，并沒(méi)有太大差異，而且終點(diǎn)溫度也與常規(guī)工藝大致相同[4]。但是，從兩組轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)渣樣的分析報(bào)告中可以明確，通過(guò)對(duì)比分析，加入石灰石的造渣效果更好，相較于全石灰的造渣效果具有一定優(yōu)勢(shì)。比如，如果在爐渣中SiO2能夠上升百分之一點(diǎn)九，那么質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)隨之下降百分之二點(diǎn)三八；CaO的含量如果減少，那么其中的堿度將會(huì)下降百分之零點(diǎn)九八，最終會(huì)達(dá)到百分之三點(diǎn)三九。由此可以看出，石灰石在很大程度上能夠?qū)t渣中CaO進(jìn)行分解，為化渣節(jié)約更多渣料與時(shí)間，為后續(xù)工作的展開(kāi)打下良好基礎(chǔ)。

3.2.3 結(jié)果分析

綜上所述，通過(guò)相應(yīng)的試驗(yàn)分析，可以得出以下結(jié)果：第一，在冶煉工作的開(kāi)展中，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)石灰石造渣工藝的應(yīng)用，可以在很大程度上節(jié)約更多化渣時(shí)間，為冶煉前提的脫磷效果打下良好基礎(chǔ)，為后續(xù)試驗(yàn)以及工作的進(jìn)行提供保障。第二，在半鋼煉鋼工藝的應(yīng)用過(guò)程中，使用石灰石將其作為造渣料，能夠保證各方面指數(shù)的穩(wěn)定性。特別是針對(duì)鋼水成分以及終渣成分，并不會(huì)出現(xiàn)不良情況或者效果，而且在脫硫以及脫磷中可以達(dá)到更好效果。在冶煉工作的開(kāi)展中，通過(guò)對(duì)石灰石造渣工藝的使用，可以在一定程度上減少CO2的產(chǎn)生，這樣不僅可以降低對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)可以在一定程度上達(dá)到節(jié)能減排的目的[5]。因此，在石灰石造渣工藝的應(yīng)用中，對(duì)于我國(guó)煉鋼行業(yè)的發(fā)展可以打下良好基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)煉鋼行業(yè)的可持續(xù)進(jìn)步。在冶煉中，使用石灰石對(duì)部分石灰進(jìn)行替代，可以為相關(guān)部門節(jié)省更多成本，降低煉鋼成本，不斷提升轉(zhuǎn)爐煤氣回收量，在這一過(guò)程中，能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益?？傊?，在煉鋼行業(yè)的發(fā)展中，對(duì)于該項(xiàng)工藝要有正確認(rèn)識(shí)，從而將其作用與價(jià)值充分發(fā)揮，不斷提升工作質(zhì)量與工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，石灰石在促進(jìn)半鋼冶煉工藝更好發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用。因此，在實(shí)際半鋼冶煉工藝的應(yīng)用中，需要相關(guān)工作人員能夠?qū)κ沂姓_認(rèn)識(shí)。明確石灰石優(yōu)勢(shì)，這樣才能在半鋼冶煉工藝中，將石灰石的作用與價(jià)值充分發(fā)揮。比如，在二氧化碳排放量的減少中，發(fā)揮著重要作用。促進(jìn)我國(guó)煉鋼行業(yè)進(jìn)步，為社會(huì)發(fā)展創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。在這一過(guò)程中，工作人員對(duì)于半鋼冶煉工藝的使用有著重要作用。所以，需要工作人員能夠不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)，掌握更多專業(yè)知識(shí)內(nèi)容，將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在半鋼冶煉工藝中，使得冶煉效率可以得到提升。