蘭州白灰是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要造渣劑,它是由白灰石在條件下燒制而成。而白灰石(CaCO3)既是白灰(CaO)的提供者,也是CO2氣體的直接攜帶者,在煉鋼領(lǐng)域應(yīng)用價值不言而喻?!〗陙?,為降低轉(zhuǎn)爐煉鋼成本,減少活性白灰斷供對生產(chǎn)的影響,實現(xiàn)二氧化碳減排等目的,鞍鋼、邯鋼、寶鋼湛江等各大鋼廠均試驗過白灰石造渣工藝。據(jù)研究成果來看,白灰石部分代替白灰煉鋼的效果和節(jié)能減排所產(chǎn)生的經(jīng)濟價值是十分值得肯定的。
白灰煉鋼工藝是從白灰造渣煉鋼工藝升級而來。白灰石煉鋼工藝,是指直接將白灰石投入轉(zhuǎn)爐內(nèi)集中反應(yīng),利用白灰石表層碳酸鈣分解作用吸收轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫度并對轉(zhuǎn)爐內(nèi)外進行降溫,輔助煉鋼生產(chǎn)的過程。據(jù)季德靜研究表明,白灰石替代部分白灰冶煉可滿足脫磷的要求,可降低氧氣消耗量,可提高噸鋼煤氣回收量,縮短冶煉周期。
煉鋼過程中需要通過攪拌來加速渣鋼的反應(yīng),也改善夾雜物上浮問題。采用白灰石替代白灰作為溶劑煉鋼,白灰石表層的碳酸鈣在分解過程中強烈的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳氣體能夠形成氣體攪拌作用。而且,二氧化碳代替價格較高的氬氣攪拌鐵水,直接降低了煉鋼成本。另外,CaCO3密度比CaO大,向鋼水噴吹過程中CaCO3粒子容易穿入鋼液,混合更加均勻。
與采用白灰冶煉相比,加入白灰石渣量減少,生產(chǎn)成本明顯降低。秦登平研究顯示,在保證脫磷率的前提下,白灰石造渣工藝總體入爐CaO量減少28.6%,噸鋼造渣物料加入量減少,直接減少噸鋼轉(zhuǎn)爐渣量,有利于降低成本和節(jié)能減排。
從原理上看,是對氧化鈣進行精煉。在煉鋼過程中將煅燒白灰石的溫度升高到高于白灰石分解的溫度,以此保持或提升氧化鈣的活性。新產(chǎn)生的氧化鈣暴露在反應(yīng)前端,能在較短的時間內(nèi)快速地完成白灰溶解造渣,實現(xiàn)鋼鐵精煉和脫硫的作用。這就是白灰石在煉鋼中能夠減少廢渣的排量的重要因素之一
我國目前已開展相關(guān)技術(shù)的開發(fā),并已發(fā)現(xiàn)加入白灰石不僅造渣快、提高脫磷反應(yīng)效率,而且局部吸熱會抑制金屬熔體的揮發(fā),減少揮發(fā)產(chǎn)生的煙塵量。