淺析石灰石在半鋼冶煉工藝中的應用

曹 娜

（1.承德建龍特殊鋼有限公司，河北 承德 067201；2.河北省鍛造用鋼技術創新中心，河北 承德 067201）

隨著社會的不斷發展與進步，使得半鋼冶煉工藝得到一定進步與完善，但是，在其中仍然存在許多不足之處。半鋼冶煉工藝在相關產業發展中，發揮著不可替代的作用，因此，為實現半鋼冶煉工藝的更快進步，可以將石灰石應用在其中。比如，石灰石轉爐造渣的應用，可以為我國冶煉行業的發展打下良好基礎。所以，本文將針對石灰石在半鋼冶煉工藝中的應用相應內容進行闡述。

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題，一般情況下主要是因為在半鋼中含有的鈦元素、硅元素以及錳元素含量相對較低。在煉鋼期間，半鋼中的元素含量會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，那么酸性氧化物的含量也會隨之降低。與此同時，化渣時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，那么化渣時間會隨之延長[1]。為使得脫硫與脫磷能夠達到良好應用效果，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。在對螢石進行化渣過程中，爐襯不僅會受到腐蝕，同時會產生噴濺情況與返干情況。

2 應用石灰石完善造渣狀況思路分析

一般情況下，轉爐中的溫度能夠達到一千四百攝氏度，在向轉爐中加入石灰石，溫度會發生一定變化，達到一千一百攝氏度。八百九十六攝氏度是分解CaCO3的實際沸點，因此，在這一過程中，可以直接實現對CaCO3的分解，分解生成不同氣體，比如，CO2、CaO、CO2、這樣轉爐熔渣的泡沫化程度將會得到提升，將其應用在擴大熔渣與石灰反應時的接觸面積。生成的CO2氣體，可以為氣孔的形成打下良好基礎，煅燒生成的石灰中會含有許多透氣孔，石灰的熔化速度得以提升，爐渣的形成得到加快。與此同時，石灰石在熱傳遞過程中，是由內向外進行傳遞，由此可以推測出，熱分解也是由內向外的分解方式。因此，在滿足CaCO3分解條件基礎上，煅燒的石灰石在沒有達到相應的化渣條件下，爐渣與鐵水之間將會接觸，并形成石灰。由上述可以看出，石灰石的煅燒造渣過程，實際上是煅燒與化渣同時展開的過程。

3 試驗方案與效果分析

3.1 試驗方案

試驗方案時間一般情況下都是在兌鐵之前，濺渣之后。在實際試驗中，要從以下幾點展開：第一，向其中添加五百千克石灰石，然后，準備相應的包渣、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，在吹煉過程中，要將氧化鐵的生成速度控制在合理范圍內，在最開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的輕燒白云石、石灰以及石灰石等，添加量要嚴格按照實際情況與相關規定展開。工作人員在這一過程中，對于成渣情況要實時關注，并將熔池溫度控制在合理范圍內，保證攪拌的充分性[2]。槍位要不斷做出調整，使得脫碳反應的穩定性得到保障，促使熔池內溫度的不斷提升。在試驗中要注意，爐渣返干是一種常見現象與問題，如果想要在試驗中盡量避免此類問題的出現，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定性，為終渣中FeO含量的減少工作打下良好基礎。第三，工作人員要及時對爐內渣樣進行分析與研究，展開溫度測試等工作。

3.2 試驗效果

3.2.1 化渣效果

通過相應的試驗工作可以得出，使用石灰石可以在一定程度上替代石灰，化渣時間將會得到縮短，為冶煉前期的脫磷工作打下良好基礎。經過相關調查顯示，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相應測試工作，在對化渣書柜時間進行觀察時，可以明確在沒有添加石灰石的干爐中，其化渣時間為三百五十八秒，加入石灰石干爐的化渣時間是二百七十九秒。由此可以看出，向其中添加石灰石會有著更多優勢，不僅可以縮短化渣時間，同時能夠達到良好脫磷效果[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，如果低熔點礦相含量較高，說明在化渣過程中，石灰石化渣效率與利用率相對較高，可以使得迅速化渣標準得到滿足。

3.2.2 終點效果

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對終點效果進行分析與研究。從目前我國半鋼煉鋼工藝發展中可以看出，轉爐造渣在一定程度上能夠起到消除鋼中雜質的效果與作用，比如，能夠及時將其中的S雜質以及P雜質消除等。

石灰石與石灰造料試驗：在同一環境標準中，針對116爐為使用轉爐造渣和35爐使用石灰石轉爐造渣展開試驗，并對兩組終點溫度以及終點成分信息進行對比分析，可以得出并明確該工藝最終的終點效果。試驗結束后經過對比可以看出。兩組數據在消除S雜質以及P雜質中，并沒有太大差異，而且終點溫度也與常規工藝大致相同[4]。但是，從兩組轉爐終點渣樣的分析報告中可以明確，通過對比分析，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勢。比如，如果在爐渣中SiO2能夠上升百分之一點九，那么質量分數會隨之下降百分之二點三八；CaO的含量如果減少，那么其中的堿度將會下降百分之零點九八，最終會達到百分之三點三九。由此可以看出，石灰石在很大程度上能夠對爐渣中CaO進行分解，為化渣節約更多渣料與時間，為后續工作的展開打下良好基礎。

3.2.3 結果分析

綜上所述，通過相應的試驗分析，可以得出以下結果：第一，在冶煉工作的開展中，通過加強對石灰石造渣工藝的應用，可以在很大程度上節約更多化渣時間，為冶煉前提的脫磷效果打下良好基礎，為后續試驗以及工作的進行提供保障。第二，在半鋼煉鋼工藝的應用過程中，使用石灰石將其作為造渣料，能夠保證各方面指數的穩定性。特別是針對鋼水成分以及終渣成分，并不會出現不良情況或者效果，而且在脫硫以及脫磷中可以達到更好效果。在冶煉工作的開展中，通過對石灰石造渣工藝的使用，可以在一定程度上減少CO2的產生，這樣不僅可以降低對環境的影響，同時可以在一定程度上達到節能減排的目的[5]。因此，在石灰石造渣工藝的應用中，對于我國煉鋼行業的發展可以打下良好基礎，實現煉鋼行業的可持續進步。在冶煉中，使用石灰石對部分石灰進行替代，可以為相關部門節省更多成本，降低煉鋼成本，不斷提升轉爐煤氣回收量，在這一過程中，能夠為企業創造更多經濟效益與社會效益。總之，在煉鋼行業的發展中，對于該項工藝要有正確認識，從而將其作用與價值充分發揮，不斷提升工作質量與工作效率。

4 結語

綜上所述，石灰石在促進半鋼冶煉工藝更好發展中發揮著不可替代的作用。因此，在實際半鋼冶煉工藝的應用中，需要相關工作人員能夠對石灰石有正確認識。明確石灰石優勢，這樣才能在半鋼冶煉工藝中，將石灰石的作用與價值充分發揮。比如，在二氧化碳排放量的減少中，發揮著重要作用。促進我國煉鋼行業進步，為社會發展創造更多經濟效益與社會效益。在這一過程中，工作人員對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行學習，掌握更多專業知識內容，將先進技術應用在半鋼冶煉工藝中，使得冶煉效率可以得到提升。