活性石灰生产在炼钢中的作用探究

李春勇

摘要：党的十九大报告强调，更好发挥政府作用，推动新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展，主动参与和推动经济全球化进程，发展更高层次的开放型经济，因此，“走新型工业化道路”成为有关部门及企业发展的重点工作之一。我国工业化的建设与发展，离不开钢铁生产效率的提升。活性石灰的质量是影响炼钢生产质量的关键因素之一，因此，钢铁企业在炼钢过程中，应充分发挥活性石灰的特点，有效提升冶炼工艺水平。

关键词：活性石灰生产;炼钢;作用探究

一、引言

在传统钢铁冶炼工艺中，采用的造渣原料主要是硅酸盐和萤石，这些原材料虽然在一定程度上可以将炼钢过程中的一些物质熔点降低，从而加快炉内渣体物质的流动性，但其在排渣过程中所需的反应时间较长，这就增加了钢铁冶炼的周期，降低了钢铁生产效率。活性石灰生产在炼钢中的应用不仅缩短了炉内排渣的反应时长，也提升了钢铁冶炼的质量，因此，活性石灰生产在炼钢中得到了广泛的应用。基于此，文章阐述了活性石灰的概述，分析了活性石灰特性及在炼钢中的作用，并总结出一些影响冶金活性石灰质量的因素及控制方法。

二、活性石灰概述

炼钢工艺中的活性石灰，主要是我们平时所说的生石灰，主要是在920℃～1200℃范围内焙烧成的石灰。其特点是气孔率高达40%，成海绵状，体积密度较低，为1.7～2.0克/平方厘米，表面面积较大，可达到0.5～1.3平方米/克，石灰晶粒细小，在造渣过程中，熔解能力很高。在实际生产中，为加快分解，煅烧温度常提高到1000℃～1100℃。不同条件下，所生产的石灰活性度也不同，由于石灰石原料的尺寸大且煅烧时窑中温度分布不匀等原因，石灰中常含有欠火石灰和过火石灰，欠火石灰中的碳酸钙未完全分解，使用时缺乏粘结力。过火石灰结构密实，表面常包覆一层熔融物，溶化很慢。另外，相关工作人员在冶炼钢铁的过程中，应注意将石灰石进行煅烧变成石灰，也可以加入适量的氯化钠，提高石灰的活性，从而避免石灰石吸取造渣过程中所需的热量，确保炼钢所产生的渣体物质及时的排出炉内。因此，有关工作人员在应合理的掌握石灰的煅烧温度，将活性石灰合理的运用在钢铁冶炼工艺中。

三、活性石灰特性及在炼钢中的作用

（一）活性石灰的特性

石灰的质量主要用其活性度来衡量，石灰在炼钢熔渣过程中，其与杂质发生反应的能力是石灰活性度的体现，石灰与杂质发生反应后的熔化速度越快，则证明其活性度越高。通常情况下，工作人员会检测石灰在水中的反应速度，从而预估其在钢水中的活性。工作人员在开展石灰活性炭测量工作时，首先，可以随机选取50g石灰样品，再与水混合并搅拌均匀，然后再加入酚酞试剂。其次，等溶液呈粉红色后，在40℃±1℃的温度下，用浓度为4摩尔每升的盐酸进行10分钟的滴定，等试剂彻底中和后，再根据滴入盐酸的毫升数来判定石灰的活性度，活性度达到300ml以上的为活性石灰，其在炼钢中发挥着重要的作用。

（二）活性石灰生产在炼钢中的作用

石灰石经过一定的温度和时间的煅烧之后，形成生石灰，在钢铁生产企业中，工作人员主要运用生石灰的活性，在碱性电弧炉中，去除炉内钢水中的硫、磷等有害物质[2]。

四、影响冶金活性石灰质量的因素及控制方法

（一）煅烧窑型的影响

一般钢铁企业在煅烧石灰石过程中，所运用的煅烧窑型主要有回转窑与竖窑两类。首先，就回转窑来说，其石灰石的生产产量相对较高，且质量的稳定性相对较好，此外，回转窑所用的原料适应性也比较广泛。但是，回转窑对热能的利用率相对较低，并且企业所投入的吨灰燃料成本也比较高。除此之外，在竖窑方面，其现代化机械水平技术的应用程度相对较高，并且可以将热能合理的利用起来，从而有效降低企业钢铁生产成本，因此，竖窑在各大鋼铁生产企业中运用的比较广泛。现阶段，我国各大炼钢生产企业也在不断的完善优化活性石灰的生产线，全方面的提升冶金活性石灰质量。

（二）石灰石煅烧的时间与温度

在炼钢过程中，有关工作人员应根据石灰石煅烧的窑型、石灰石粒度等参数的变化，对煅烧的时间与煅烧温度进行适当的调整。石灰石的分解反应是由外至内的，即从表面开始，逐渐深入内部反应的过程。如果石灰石煅烧的时间太短，则其没有进行彻底的分解反应，就会导致生烧问题的出现。但是，如果煅烧的时间太长，石灰的晶粒会越来越大，从而就会使得石灰活性降低。所以，相关工作人员应确保石灰石煅烧的时间的合理性，在保障石灰石彻底分解的同时，也应确保石灰活性。除此之外，煅烧温度也会对石灰的活性产生影响。如果温度太低，同样也会造成石灰分解反应不充分的现象出现，从而导致生烧问题，反之，如果煅烧石灰石的温度过高，则会导致过烧问题产生。因此，适宜的煅烧温度也是确保石灰高活性的一个重要因素，通常情况下，为将活性石灰生产，合理的运用在炼钢工艺中，工作人员应该把煅烧温度控制在1000℃到1100℃之间。

（三）燃料种类

钢铁生产企业在一般情况下生产活性石灰时，其石灰窑中所使用的燃料主要有粉煤、块煤等固体燃料，以及转炉煤气、高炉煤气等气体燃料。首先，对与固体燃料而言，其杂质含量相对较高，在煅烧以后灰分会残留在炉内，导致石灰中的硫、磷含量增多，石灰的活性度也就随之降低。而且，固体燃料在燃烧的过程中，附近的温度会非常高，但是其他位置的温度却相对较低，使得矿石没有办法均匀受热，从而就会导致生烧与过烧问题的出现。另外，如果在炼钢过程中使用气体燃料，不仅能够保证矿石可以均匀受热，而且也能够有效的减少杂质，有效提高热能利用率，从而提高石灰的活性度。所以，用气体燃料代替固体燃料是钢铁行业不断发展的必然趋势。从目前来看，我国多个大型钢铁生产企业已经开始使用气体燃料，例如，陕钢集团汉中钢铁有限责任公司为有效减少炼钢过程中的环境污染，提高钢铁生产效率，在炼钢工艺中运用气体燃料开展石灰的煅烧工作，提升了企业在钢铁市场中的竞争力，因此公司荣获全国工业领域电力需求侧管理第四批示范企业、陕西省先进集体等荣誉称号。

（四）其他因素

影响冶金活性石灰质量的因素较多，例如，炉料的运行模式、加料、出灰的方法、自动化控制水平的高低等直接关系着石灰生产的质量[3]。因此，工作人员应使用不停风均匀出灰、废气循环二次送风等方法，确保原料的均匀受热，从而得到更高质量的石灰。除此之外，使用物料运输车密封的运输方式，能够有效防止石灰活性的降低，从而确保石灰的活性，提高炼钢工艺生产水平。

五、结束语

由此可见，在经济全球化发展的时代背景下，钢铁生产企业应紧跟时代发展的步伐，不断优化炼钢生产工艺，充分发挥活性石灰在炼钢中的作用，在减少冶炼废弃物排放的基础上，有效提升钢铁生产的效率与生产质量，建设中国特色新型工业化社会，推动生态环境与社会经济的协调发展，从而促进我国经济社会稳定发展和综合国力稳步提升。

参考文献：

[1]陈超.辅料在转炉炼钢中的应用——以活性石灰为例[J].中国金属通报，2019，000（010）：242-243.

[2]张学慧. 活性石灰在炼钢造渣过程中界面反应的研究[J]. 区域治理， 2018， 000（013）：155.

[3]刘文波，郭小良.活性石灰的质量及其对冶金的影响[J].冶金设备，2019（S1）.