祁居北，闫二强
新疆昆玉钢铁有限公司，新疆伊犁州奎屯市 833200
摘要： 活性石灰在现代转炉炼钢过程中发挥着极其重要的作用，主要用作造渣材料。随着对钢产品质量及产量要求的不断提高以及对炼钢成本的不断控制，对活性石灰的质量要求也在不断提高。本文将主要介绍不同品质活性石灰的质量鉴别与理化指标以及对转炉生产的影响。
关键词：活性石灰 质量鉴别 理化指标 转炉生产
1 前言
活性石灰的质量对转炉生产有着极大的影响，他直接关系到转炉炼钢脱磷、脱硫以及造渣的效率。采用优质的活性石灰可加快造渣速度、缩短冶炼周期、提高钢水收得率、净化钢水质量、保护炉衬等。作为钢铁企业质量管理人员，我们更需要采用科学合理的质量控制手段为转炉炼钢把好活性石灰质量关。
2 问题的提出
活性石灰（主要成分是CaO）是在回转窑或竖窑中通过煅烧石灰石（主要成分是CaCO3）而成，该过程是复杂的物理及化学变化过程，加热到一定温度后发生如下反应：
CaCO3(s) ＝ CaO (s) + CO2 (g)
目前炼钢转炉生产中需要的是优质的轻烧石灰，但由于活性石灰生产过程中受地域资源、石灰石粒度、燃料供给、工艺控制等诸多因素的影响，不能完全保证能生产出优质的轻烧石灰，如果在转炉中加入生烧石灰或过烧石灰，则会极大的影响钢水的品质，还会增加金属料耗，为了能快速的鉴别活性石灰的质量、杜绝不合格活性石灰被加入转炉，同时为转炉精细化控制提供参考，我们提出对活性石灰的质量鉴别方法及理化指标进行讨论。
3 活性石灰质量的鉴别
3.1 生烧石灰
3.1.1 生烧石灰的产生原因
（1）石灰石粒度过大：在一定温度下，随着煅烧的进行，石灰层的厚度逐渐增加，热量难以进入石灰石内部，所以煅烧结束后石灰块中间存有石灰石夹心。
（2）燃料热值低或燃料比例小：目前国内煅烧石灰主要以焦炭作为燃料，若焦炭热值低或用料比例小甚至焦炭粒度不合理，都有可能造成煅烧温度达不到要求或温度不均匀，继而造成石灰的生烧。
（3）供风不合理：合理的供风量及供风压力，再加上科学的窑内结构，这些条件直接决定了窑内气流的分布，气流分布不合理会使燃料在窑腔内的燃烧不均匀，燃料释放的热量就会不均匀，最终温度低的地方出现生烧。
3.1.2 生烧石灰的鉴别方法：
（1）生烧石灰比石灰石轻，但比轻烧石灰重，中心硬度比轻烧石灰大。
（2）生烧石灰破开后中间有灰黑色或黄色夹心且硬度较大，这是石灰石虽经过了一定高温的煅烧，但温度及高温持续的时间未达到完全将其分解的要求，从而形成了夹生。
（3）生烧石灰中心夹生物与水接触，消化速度以及释放的热量都低于轻烧石灰；如果不消化，则说明生烧程度较为严重。
3.1.3 生烧石灰的理化指标：
生烧石灰最明显的特点就是CaO低、灼减高、活性度低。由于煅烧不彻底，使得CaCO3未能完全转化为CaO，经过马弗炉的灼烧后夹生的杂质残留在坩埚中使得灼减变高，经过对大量生烧石灰样品的理化分析，得出如表1所列的数据。
3.2 轻烧石灰
3.2.1 煅烧轻烧石灰所必备的条件
（1）选择合理的窑型：厂家要根据自身的生产规模、燃料条件、活性石灰质量要求等因素选择合理的窑型。
（2）优质的石灰石原料：优质的石灰石CaCO3含量对活性石灰的质量影响很大，此外，合理的石灰石粒度配比可使炉内的气流运动状态适宜，加速物料的分解。
（3）燃料和供热方式的选择：需选用燃料P和S含量低的原料及燃料，燃料要求选用热值较高且较为稳定的燃料。
（4）供热方式：石灰石的分解需根据窑体的传热速度，进行温度调整，供热点在堆积料的中间，通过正压供热或者采用高温气流穿层加热。
3.2.2 轻烧石灰的鉴别方法：
（1）轻烧石灰质地较轻，易于破碎且整块破开后中心无生核。
（2）轻烧石灰呈白色且颜色均匀，无定型。
（3）轻烧石灰遇水消化速度快，消化过程中伴随着热量释放，消化后体积增大较多，成为熟石灰浆。
3.2.3 轻烧石灰的理化指标：
优质轻烧石灰的特点有： 活性CaO含量通常在85%以上，品质极好的可达93%以上；活性度在300ml以上，一般都能达到350ml ； P、S含量低于0.10 %，一般低于0.05%；灼减低于10%，高品质的可低于2%。我厂以活性石灰作为主要造渣及除杂原料，长期的使用过程中积累了丰富的数据资源，经过统计分析得出如表1所列的数据。
3.3 过烧石灰
3.3.1过烧石灰的形成过程
当入窑石灰石块度较大，煅烧温度较高或煅烧时间过长时，石灰石块的中心部位达到分解温度时，其表面已超过分解温度； 此外，将轻烧石灰再经高温煅烧，细小晶粒进一步熔合，则活性性能消失，遇水消化反应变慢，最终也会变成过烧石灰。
3.3.2 过烧石灰的鉴别方法
（1）过烧石灰颜色呈黑色，形似鹅卵石。
（2）过烧石灰遇水消化极慢或不消化。
（3）过烧石灰表面会出现裂纹或呈现玻璃状外壳，体积收缩明显。
3.3.3 过烧石灰的理化指标
过烧石灰因石灰石（CaCO3）经过了充分的煅烧，使得产生的CaO含量升高，这里的CaO是总CaO含量；因过度煅烧使得石灰石中的杂质得以消耗，最终灼减会有明显的降低； 过烧石灰虽然CaO含量高，但活性CaO很少，所以过烧石灰的活性度明显降低，过烧严重的几乎无活性。
.png)
注：以上数据是我厂在长期使用活性石灰过程中，对不同质量的活性石灰进行检测而统计出来的平均值，可供大家参考。
4 对转炉生产的影响
4.1 入炉石灰总体要求
活性石灰是炼钢主要造渣材料，具有脱P，脱S能力，在目前转炉炼钢中得到了广泛的运用。其质量好坏对吹炼工艺，产品质量和炉衬寿命等有着重要的影响。因此，要求活性石灰的CaO含量要高、Si02含量和S含量要低、石灰的生过烧率要低、活性度要高，并且要有适当的块度，此外，活性石灰为新烧产品，应存放在密封的料仓中，存放时间不得超过两天，要保证其清洁、干燥和新鲜。
4.2活性石灰在转炉冶炼中的作用原理
优质的轻烧石灰在转炉炼钢中被广泛运用，轻烧石灰具有很高的活性，它可以在短时间内快速并完全和钢水相溶，并与钢水中的有害物质反应后形成钢渣，这些有害物质在清渣时被除去，达到净化钢水的目的。活性石灰脱P和S的化学反应方程是：
脱磷：2P + 3CaO + 5FeO = 3CaO·P2O5 + 5Fe
脱硫：FeS + CaO = FeO + CaS
4.3 生烧石灰和过烧石灰对转炉生产的影响
石灰的生烧率过高，说明石灰没有烧透，加入转炉后必然继续进行煅烧过程，这样就会吸收炉内热量，延长成渣时间；若过烧率高，说明石灰过烧，活性度降低、气孔率低，也会影响成渣速度。石灰的渣化速度是转炉炼钢过程成渣速度的关键，所以对炼钢用活性石灰的活性度有较高的要求，对活性石灰的活性度最低要求应在300ml以上。
5 结束语
综上所述，对不同品质的活性石灰进行鉴别及质量优劣的讨论是具有重要的现实意义的。转炉炼钢需要的是优质的轻烧活性石灰，我们需要对生烧石灰及过烧石灰采用多方面的技术措施开展质量控制工作，确保活性石灰符合转炉冶炼要求。