炼钢温度下小颗粒石灰石热分解反应机理

作者:李晨晓; 张昀; 姚鑫; 孙华康; 沈浩杰; 孟鑫
来源:中国冶金, 2023, 33(12): 24-30.
DOI:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20230454

摘要

转炉喷吹石灰石粉造渣脱磷有利于提高其反应效率,在快速造渣同时还可资源化利用CO2。为此基于热重-差热分析仪和高温管式炉,对小颗粒石灰石在炼钢温度下的分解行为进行研究。研究结果表明,升温速率越小,小颗粒石灰石分解反应开始温度和完成温度越低,且升温速率越大分解反应持续时间越短;粒径2.5 mm以下的石灰石颗粒均可以在1 000℃以下快速完成分解反应,且粒径越小分解越快,反应完成温度越低,可见转炉采用喷粉方式可减少造渣时间,提高冶炼效率;与N2、空气、O2气氛相比,在纯CO2气氛下,石灰石热分解反应完成温度提高,但分解所需时间反而缩短1/3,随着CO2分压增加,分解完成温度提高但分解速度加快;随着煅烧温度提高,不同颗粒度石灰石分解完全所需时间均有不同程度的缩短,且粒径越大缩短程度越明显;在同一煅烧温度下,随着石灰石颗粒度由小到大,石灰石完全转化所需时间呈现由长到短再到长的趋势。仅从小颗粒石灰石煅烧效率上讲,转炉喷吹石灰石粉粒径选取0.13~1.5 mm为宜。

全文