012转炉采用石灰石替代部分石灰的工业试验.docVIP

转炉采用石灰石替代部分石灰的工业试验 洪 军 张启敏 李小明 石 磊 钱高伟 朱志鹏 （武汉钢铁（集团）公司条材总厂一炼钢分厂 湖北 武汉 430083） 摘　要：本文通过生产试验数据，研究转炉炼钢用石灰石代替部分石灰造渣过程中石灰石的行为，论证了转炉采用石灰石造渣炼钢的相对合理方案。阐述了石灰石应用于转炉炼钢的优越性，既可以部分替代活性石灰，同时还可以平衡转炉富余热量，减少其他降温材料的使用量，为炼钢生产节约了成本，创造了更大的利润空间。 关键词：转炉；石灰石；成本 Industrial experiment by Substituting Limestone for Some Limes in Converter Hong Jun，Zhang Qi-min，Li Xiao-ming，Shi Lei，Qian Gao-wei，Zhu Zhi-peng (Strip Main Plant NO.1 Steel-making Plant of Wuhan iron steel(Group) Corp,Wuhan 430083,China) Abstract：In this paper，the behavior of using limestone instead of part of lime in the process of slagging for steelmaking with converters is investigated by test data of production practices and the relatively reasonable plan for slagging with limestone in steelmaking is demonstrated．Described the superiority of the limestone used in the converter steelmaking. Not only a partial substitute for lime to reduce the consumption of lime，but also could be balanced converter wealthy heat，reduce the use of other cooling material for the steel production cost saving to create a greater interest of space. Key words：converter；limestone；cost 自托马斯转炉发明以来的130多年、氧气顶吹转炉发明以来的50多年，一直采用在石灰窑中煅烧石灰、然后将石灰送往炼钢转炉作为造渣材料的生产模式。为了在氧气转炉中直接用石灰石代替石灰造渣，北京科技大学李宏等率先在国内开展了该方法的可行性研究，并于2009年4月申请了中国发明专利，提出了“一种在氧气顶吹转炉中用石灰石代替石灰造渣炼钢”的新方法。2010年4月、5月，在河北石家庄钢铁公司、武安鑫山钢铁公司分别成功地进行了工业试验，证明了该方法安全有效可行，随后国内多家钢厂如鞍钢、包钢、本钢、湘钢等均进行了该方法的工业化试验。基于同行企业成功的经验，2012年底武钢一炼钢厂也进行了石灰石应用于120t转炉炼钢生产的工业试验，取得了较为显著的成效。 1 石灰石替代部分石灰的理论分析 1.1 石灰石作为降温材料使用 石灰石加入转炉炉内后可发生受热分解反应，所生成的CO2还可与C发生氧化反应。反应式如下[1]： CaCO3CaO+CO2 CO2+[C]—2CO(g) 这两项反应均为吸热反应，需要消耗大量热能，因此转炉炼钢生产中使用石灰石不仅可部分替代石灰提供终渣所需碱度的要求，同时还可平衡转炉富余热量作为降温材料，从而减少石灰、铁皮、铁矿石等昂贵降温材料的消耗。 1.2 石灰石作为造渣材料使用 ，石灰石在420℃左右开始分解，随温度升高分解速率加快，820℃左右分解速率最大。开吹后转炉内熔池温度一般在1300-1400℃之间，石灰石分解过程会产生大量的CO2气体，一方面会使得炉内熔渣泡沫化程度提高，有效增加石灰与熔渣反应的表面积，同时CO2气体的逸出会在石灰石煅烧生产的石灰表面形成诸多气孔，高气孔率的形成会更有效地促进石灰的快速熔化，有利于高碱度转炉熔渣的快速形成；另一方面石灰石中CaCO3含有44%质量的CO2，在炼钢前期分解产生的CO2可与C发生氧化反应，直接或间接提高熔渣氧化性，有利于前期脱磷。 工业试验 碱度（目标） 1 40～50 1.5～2.0 3.3～4.2 3.0 2 50～60 2.0～2.