李延明

河鋼邯鋼礦業(yè)分公司 河北邯鄲 056300

煉鋼專用石灰是主要的造渣劑，優(yōu)良的石灰能夠改善煉鋼生產(chǎn)條件，加快造渣速度，提高脫磷脫硫效率，縮短鋼鐵冶煉時間，提高鋼鐵生產(chǎn)質(zhì)量和效率。本文主要分析煉鋼專用石灰生產(chǎn)過程中的影響參數(shù)，重點(diǎn)探討煉鋼專用石灰的質(zhì)量管控措施，較好地提高煉鋼專用石灰的質(zhì)量和效率。

1 石灰石在煉鋼中應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)展望

1.1 對石灰石在噴射冶金中應(yīng)用的再認(rèn)識

噴射冶金技術(shù)由于其反應(yīng)動力學(xué)條件好、反應(yīng)效率高而廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶金的鐵水預(yù)處理、爐外精煉中。理論和實踐表明，在實際噴射冶金過程中，大量的粉劑顆粒停留在氣泡和金屬界面，或形成團(tuán)聚，所以只有小部分的粉劑顆粒界面和金屬溶液形成了實質(zhì)性的接觸，也就是說粉劑很大的比表面積這一優(yōu)勢并未得到充分的發(fā)揮。根據(jù)對石灰粉粒的測算，在其平均粒度為0.2mm時，進(jìn)入的金屬粉粒數(shù)僅占總粉粒數(shù)的3.94%。分析粉劑顆粒在氣液界面聚集的原因有如下方面：

（1）金屬溶液的表面張力很大，克服這一表面張力的影響進(jìn)入金屬溶液要求粉劑顆粒必須有足夠大的動能。

（2）在氣泡和金屬溶液界面附近有氣流邊界層存在，阻礙著氣體和粉劑混合流的穿透。

（3）顆粒越小，其與氣體間的粘滯力及拖曳力作用越大，其與氣流的分離越困難。

（4）流股前沿的氣流反向作用。

（5）金屬溶液對粉劑的浮力。中已結(jié)合石灰的反應(yīng)特征對其在噴射冶金中的促進(jìn)作用進(jìn)行了討論。從理論上講，具有一定動能的大顆粒更容易穿透氣液界面而進(jìn)入金屬溶液中。但大顆粒比表面積明顯降低，完全反應(yīng)時間長，且不易實現(xiàn)流態(tài)化和氣流攜帶，更無法實現(xiàn)濃相輸送。同時，要想讓大顆粒進(jìn)入金屬溶液一定的深度又必須有足夠高的動能。如何在兩者之間尋求平衡點(diǎn)是技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵。石灰顆粒密度大，不粘結(jié)，更容易穿過界面進(jìn)入金屬熔池。

1.2 石灰加入技術(shù)

（1）石灰粉底吹或浸入式噴吹從石灰效能的有效發(fā)揮方面著手，應(yīng)該盡可能將其加入渣子和金屬溶液深處。為此，在轉(zhuǎn)爐或電弧爐冶煉中，應(yīng)該開發(fā)從爐底加入、并能實現(xiàn)有效調(diào)控的技術(shù)。采用浸入式噴吹也可以將石灰石粉劑或顆粒噴入金屬熔池深處，從而有效發(fā)揮其反應(yīng)特性。采用5.1所介紹的混合噴吹技術(shù)，可以將石灰顆粒的反應(yīng)特性和其它渣料粉劑結(jié)合，更好地發(fā)揮噴射冶金反應(yīng)效率。

（2）石灰直接加入技術(shù)采用壓入裝置將石灰壓入鋼液中，簡便易行，也可以取得同樣的效果。作者曾采用將其它渣料和CaCO3粉包覆在芯棒上壓入鋼水進(jìn)行精煉，通過調(diào)整插入深度、改變渣料中CaCO3的配入比例等方式調(diào)整攪拌強(qiáng)度。如能有效解決爐底壽命和安全問題，采用螺旋給料強(qiáng)力從爐底給料通道給入也是一種選擇[1]。

2 煉鋼專用石灰生產(chǎn)影響參數(shù)剖析

邯鋼的煉鋼專用石灰窯為MAERZ雙膛窯，生產(chǎn)過程主要分為上料、燒制、預(yù)熱、出灰等流程，其工作原理為：對原料石灰石進(jìn)行稱重，由卷揚(yáng)機(jī)將其運(yùn)至布料器之中，進(jìn)入煅燒流程，出料后進(jìn)入到篩分、存儲過程。其中，底部送風(fēng)系統(tǒng)主要進(jìn)行成品石灰的冷卻，提供排煙壓力；頂部送風(fēng)系統(tǒng)同燃料同步進(jìn)入窯體煅燒，廢氣則從另一個窯膛出，同時對頂部石料進(jìn)行預(yù)熱，做到熱量的最大利用。兩個窯膛反復(fù)循環(huán)煅燒。對煉鋼專用石灰生產(chǎn)的工藝參數(shù)影響內(nèi)容為：

（1）煅燒溫度的影響。石灰的致密程度越高，煅燒溫度也越高，最高可以達(dá)到1300℃。同時，煅燒溫度還會影響石灰的分解速率，當(dāng)溫度偏低時，會導(dǎo)致石灰的活性度較低，出現(xiàn)“生燒”現(xiàn)象；而當(dāng)溫度過高時，會導(dǎo)致石灰的活性度下降，并有可能出現(xiàn)結(jié)瘤現(xiàn)象。一般來說，理想的煅燒溫度應(yīng)當(dāng)為950-1150℃，考慮到安全及設(shè)備損耗問題，將1100℃作為溫度上限臨界點(diǎn)。

（2）煅燒時間的影響。煅燒時間過長，會降低石灰的活性度，通常來說，要將純煅燒時間控制在40min左右，并提前采取放灰的措施。

（3）石灰石粒度的影響。要采用一定粒度范圍的石灰原料，使之粒度均勻，較好地提高煅燒過程中石灰的透氣性。邯鋼目前使用40-80mm粒度的石灰石。

3 煉鋼專用石灰的質(zhì)量管理與控制

3.1 作業(yè)環(huán)境及測量控制

要對現(xiàn)場溫度、照明、光線、噪音等環(huán)境進(jìn)行控制，將作業(yè)環(huán)境噪音控制在107.9dB以內(nèi)，對于生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境中存在的問題進(jìn)行及時整改，如：針對生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境溫度較高的問題，要將加料工位設(shè)置于工作隔離區(qū)，避免熱源直接影響作業(yè)過程；針對石灰石掉落的現(xiàn)象，要穩(wěn)定傳送系統(tǒng)，隔離料斗，并佩戴好安全帽。針對生產(chǎn)作業(yè)過程噪音較大的現(xiàn)象，要進(jìn)行提升機(jī)的降噪或隔離處理，將噪聲控制在70dB以內(nèi)。對于生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場擺放無序的現(xiàn)象，可以采用6S管理方法和流程，進(jìn)行定期檢查和整改。

3.2 加強(qiáng)人員及設(shè)備控制

煉鋼專用石灰生產(chǎn)過程要加強(qiáng)人員及設(shè)備控制，做好煉鋼專用石灰生產(chǎn)交接班，明晰上班次監(jiān)測內(nèi)容、未完成工作任務(wù)、特殊事件追蹤信息等，使工作人員進(jìn)行交替輪流休息，并定期召開例會，進(jìn)行相應(yīng)的獎懲。還要完善對工人的勞保用品的發(fā)放，如：配發(fā)工作服裝、風(fēng)帽、口罩、風(fēng)鏡、耳塞、帆布手套等，隨時檢查生產(chǎn)作業(yè)人員的勞保用品佩戴情況，確保生產(chǎn)人員的作業(yè)安全。同時，還要定期進(jìn)行大檢查、大維修工作，完善日常巡檢制度，重點(diǎn)檢查和巡視煉鋼專用石灰的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、進(jìn)出料系統(tǒng)、窯主體、出灰器、皮帶、卷揚(yáng)機(jī)等。

4 結(jié)語

綜上所述，針對成品石灰中CaO含量不達(dá)標(biāo)、生過燒率偏高、活性度低等問題，要重點(diǎn)關(guān)注煉鋼專用石灰生產(chǎn)過程的質(zhì)量管理與控制，要明晰煉鋼專用石灰的影響參數(shù)，進(jìn)行煉鋼專用石灰生產(chǎn)流程及參數(shù)的合理設(shè)置，獲悉最佳的石灰窯煅燒工藝參數(shù)，將CaO含量提升到90%以上，灼減降低到3%，活性度提升到400ml，較好地提升煉鋼專用石灰的質(zhì)量。