石灰石對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉效果的影響

楊 賓

（河鋼集團(tuán)宣鋼公司第一鋼軋廠，河北 張家口 075100）

在十九世紀(jì)五十年代，英國(guó)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(guò)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(jì)，冶煉行業(yè)持續(xù)進(jìn)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(shí)保護(hù)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(guò)程。但隨著時(shí)代的進(jìn)步，和社會(huì)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(huì)各界對(duì)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(guó)的石灰制造技術(shù)尚有不足的地方，效率仍然不高，根本無(wú)法滿足社會(huì)各界的大量石灰需求。因此，由于以上原因，我國(guó)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(yùn)作，不利于冶煉行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

1.2 傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉環(huán)境污染嚴(yán)重

傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉多通過(guò)石灰作為造渣劑，以此來(lái)促進(jìn)轉(zhuǎn)爐冶煉。然而，在冶煉過(guò)程中，由于石灰的特殊化學(xué)性質(zhì)，易發(fā)揮出有害氣體，對(duì)人體和自然都會(huì)產(chǎn)生消極影響。其次，在石灰運(yùn)輸和儲(chǔ)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(yáng)塵危害。由于轉(zhuǎn)爐冶煉的需求量大，運(yùn)輸次數(shù)多，導(dǎo)致產(chǎn)生的危害難以從根源上治理，對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉的長(zhǎng)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(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)進(jìn)步，社會(huì)各行各業(yè)的人工費(fèi)和原料費(fèi)用都在上漲。轉(zhuǎn)爐冶煉也難以逃脫市場(chǎng)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(jià)卻在不斷上漲。導(dǎo)致冶煉行業(yè)急需調(diào)整冶煉過(guò)程以減少成本，還需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行價(jià)格調(diào)動(dòng)，對(duì)冶煉企業(yè)甚至整個(gè)冶煉行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生難以預(yù)料的影響。其次，石灰因其特殊的物理屬性，如果長(zhǎng)期儲(chǔ)藏在多陰雨、較潮濕的南方，其有效元素會(huì)受潮濕環(huán)境影響，部分石灰會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量不佳，甚至不能使用的情況，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)爐冶煉的成本控制。再者，在冶煉過(guò)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(jì)起來(lái)也是不小的數(shù)目，長(zhǎng)久下去對(duì)冶煉成本也會(huì)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(dǎo)致在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)，其冶煉所需的過(guò)程繁復(fù)，因此在冶煉之中易導(dǎo)致持續(xù)冶煉時(shí)間長(zhǎng)、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(biāo)，比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉所運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間短，因此耗能也相對(duì)較少。在保證高效率、高速度的冶煉過(guò)程同時(shí)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(jìn)行冶煉工作之后，在冶煉過(guò)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(shí)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(yùn)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(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看利于冶煉行業(yè)和冶煉生產(chǎn)的發(fā)展與進(jìn)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(jìn)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(dǎo)致石灰原本的活性下降，嚴(yán)重影響冶煉效果。對(duì)此，傳統(tǒng)的方法多是將石灰進(jìn)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(guò)程復(fù)雜，且第二次加工長(zhǎng)期積累下來(lái)易導(dǎo)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(yùn)輸損失，甚至從倉(cāng)儲(chǔ)到入爐冶煉之前都會(huì)有損失，長(zhǎng)期下去對(duì)冶煉成本也是一個(gè)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(chǔ)藏、運(yùn)輸。且在入爐冶煉前也很少會(huì)出現(xiàn)不必要的損失，總體看來(lái)，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(fèi)。

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(guò)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(huì)釋放大量二氧化碳。加之我國(guó)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(yán)重。其次，由于時(shí)代進(jìn)步與發(fā)展，我國(guó)社會(huì)對(duì)石灰需求極大，社會(huì)各行各業(yè)對(duì)石灰都極度需要。但是，我國(guó)的石灰制造生產(chǎn)技術(shù)尚未處于先進(jìn)水平，難以滿足社會(huì)大量的石灰需求，供不應(yīng)求的現(xiàn)象較為明顯。加之，我國(guó)的能源材料和人工費(fèi)用持續(xù)上升，而政策導(dǎo)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(jià)格直線上升并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)看還有漲幅趨勢(shì)，會(huì)對(duì)冶煉行業(yè)的發(fā)展與成本預(yù)算控制造成嚴(yán)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(guò)程中能夠有效的減少二氧化碳的排放，因此來(lái)促進(jìn)環(huán)境的保護(hù)。其次，在能源市場(chǎng)上石灰石的單價(jià)相較于石灰更為便宜，從成本和冶煉行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展來(lái)看，石灰石代替石灰能夠有效的減少冶煉成本，促進(jìn)冶煉行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)束語(yǔ)

石灰石代替石灰參與轉(zhuǎn)爐冶煉之后，對(duì)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(duì)社會(huì)的環(huán)境保護(hù)以及轉(zhuǎn)爐冶煉行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展都產(chǎn)生積極影響。并且，我國(guó)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(shí)代的發(fā)展，我們需要利用不斷改善的先進(jìn)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)冶煉進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展。