摘 要：石灰在炼钢转炉中煅烧之后形成渣剂，采用这种生产方式,就是直接向炼钢转炉加入石灰石,煅烧出渣剂,使得原本复杂的生产过程简单化了,避免消耗大量的能源，降低资源使用量，而且，释放的粉尘量和二氧化碳量都大大降低,一氧化碳可以作为燃料再利用。通过多年的实践可以明确，这种方法是非常可行的，而且提高了企业生产安全效率。本论文针对氧气转炉用石灰石代替石灰造渣炼钢节能减排技术展开研究。
关键词：氧气转炉；石灰石；石灰；代替；造渣炼钢；节能减排技术
引言：
我国工业生产领域中，节能减排是最重要的任务。钢铁生产企业具有工业规模大的特点，对环境的污染严重，而且能源消耗量比较大。采用生石灰氧气转炉炼钢,会导致大量的资源浪费，用氧气转炉使用石灰石取而代之，效果良好。
一、转炉煤气所具备的性质以及回收现状
（一）转炉煤气所具备的性质
转炉煤气中所含有的成分包括一氧化碳，其在煤气中的浓度为70%左右。现在中国的多数企业转炉煤气的热值为6600千焦/立方米至7000千焦/立方米之间，其所产生的热量与0.229千克标准煤所产生的热量差不多。中国转炉煤气热值最高的企业是保定钢铁公司，转炉煤气热值可以达到8300 千焦/立方米。
转炉煤气中所含有的有毒气体浓度比较高，其中氧化碳是无色的，没有气味，而且容易燃烧。这种气体具有很强的化学活性，如果没有采取有效的控制措施，就会导致火灾发生，甚至产生爆炸，对周围环境污染非常严重，周围的人们会因此中毒，严重威胁到人们的生命健康。转炉炉气的密度与空气一样,它可以与空气混合很长一段时间,很容易收集，不容易扩散。转炉炉气的爆炸极限范围介于15.4%至82.1%之间，需要采取措施对其爆炸性予以有效控制。
（二）转炉煤气的回收情况
钢铁企业对设备的技术维护水平不断提高，生产管理工作不断完善,企业在气体收集工作总，所收集的煤气数量不断增多，特别是进入到二十一世纪以来，能源价格呈现出上涨的趋势，国家鼓励循环经济，并在政策上给予了大量的支持,企业的气体收集水平中积极采用先进的技术，并在技术应用中不断地创新，使得气体的收集水平有所提高[1]。
中国的钢铁企业在近年来快速发展，煤气回收的数量也不断增加，但是，与经济发展国家相比较，煤气的回收量依然处于低水平状态。中国的钢铁企业在气体回收技术方面要赶超经济发展国家，就要实现技术创新。许多的钢铁企业为了增加煤气回收的数量，氧气转炉煤气煤气回收技术进行了改造，回收的模式不断优化，已经获得了良好的成果。
二、石灰石代替石灰造渣炼钢技术应用中的煤气回收
为了避免煤气回收的过程中造成大量的资源浪费和大量的能源浪费，避免释放的粉尘量和二氧化碳量过多而污染周围的环境，就需要在炼钢的过程中减少对木材的使用。在炼钢的过程中，使用石灰石代替石灰，在钢铁企业中对该技术予以实施，通过大量的工业试验可以明确，这种生产技术可以使得炼钢企业正常生产，转炉煤气的产量也会有所提高[2]。
与传统炼钢工艺技术相比较，用石灰石代替石灰渣进行炼钢，其所具备的优势是非常明显的。石灰石投入到转炉中，经过高温加热之后就可以分解，同时就会释放出大量的二氧化碳气体，炉内的煤气产生量就会增加，产生的碳源也会有所增加。在炼钢的初期阶段，会有二氧化碳气体产生，这些二氧化碳就会与铁水中所含有的杂质进行氧化反应，在转炉中就会有一氧化碳产生，气体的量有所增加了，一氧化碳的浓度也会相应地增加。
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与传统的石灰渣炼钢相比，转炉煤气中一氧化碳的含量要高得多，相同的收集起始时间缩短，可以提前大约悦1分钟的时间，相同的转炉煤气收集工作中，收集指标有所提高。在炉气中一氧化碳的浓度有所增加[3]。在氧气转炉中通过添加石灰石炼钢，煤气的热值要更高一些。这就可以明确，使用石灰石代替石灰，转炉炉气就会有所增加，转炉煤气的热值大大提高。
三、循环利用一氧化碳浓度炉气产生转炉煤气
当前钢铁企业对转炉煤气的收集要求是一氧化碳浓度要超过30%，同时氧气浓度要低一些，不能超过2%。钢铁生产中，充分利用一氧化碳，当一氧化碳的浓度比较低的时候，浓度炉气体就会放电[4]。转炉炉气处于生产运行状态的时候，回收的炉气可以发挥复吹气体的作用，其穿过炉内铁水与碳元素以及其他的元素之间产生化学反应,就会有高浓度的一氧化碳炉气生成。
四、转炉煤气能源的再生
按照传统的转炉煤气共收系统的运行方式，其在处理煤气的时候，需要考虑两个方面的问题：第一个方面是组成合格煤气的使用情况；第二个方面是组成不合格的煤气的使用。对两种煤气进行点火，采用分散处理的方式，很有可能导致能源浪费，还会增加二氧化碳的排放量。采用石灰石代替石灰进行炼钢，释放到大气中二氧化碳气体量有所降低,所以，可以使石灰石中的二氧化碳自然转化为一氧化碳,不需要人工操作，由此降低了生产成本[5]。采用这种自然转换的方式，可以避免有害物质形成，属于是天然的可再生能源的过程。采用这种技术，如果采用人工干预的方法，就会有大量的二氧化碳和一氧化碳释放出来，在转炉气体中，一氧化碳的含量有所提高。
钢铁企业在生产钢铁的过程中，使用石灰石代替石灰，转炉炼钢生产循环进行，就可以实现资源的循环利用。这种工业生产循环的方式与非工业过程的自然循环有所不同，石灰石中的二氧化碳在炉内经过化学反应之后，就会有一氧化碳被分解出来，转炉煤气的来源就会有所增加，煤气的产量增加。如果炉气中所含有的一氧化碳不能被合理利用，就可以被吹入到转炉后当中循环利用，转炉煤气的来源有一次增加[6]。仅仅这样很小的变化将就可以产生可再生能源，提高了能源的利用价值，对行业的可持续发展可以起到一定的促进作用。钢铁企业的生产中，要提高资源的利用率，降低生产成本，就要对资源利用方式进行改变，引进先进的技术，可以获得更多的可再生能源，使得资源得以循环利用。
结束语：
综上所述，从炼钢用氧化剂的角度而言，将二氧化碳的氧化作用充分利用起来，纯氧生产过程中的能源消耗量有所降低。这种新的生产方法是充分利用石灰石，用以替代石灰，采用这种技术方式进行钢铁生产，分解的二氧化碳的氧化炉气体一氧化碳浓度不会很高,钢铁生产中消耗的氧气量有所降低,能源消耗量大大减少。
参考文献：
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[3] 胡彬, 李建立, 李静, et al. 炼钢温度条件下石灰石颗粒的热爆裂行为研究[J]. 炼钢, 2017(01):65-66.
[4] 熊天宇, 谢煜程, 白莎, et al. 浅议转炉炼钢使用石灰石造渣的合理性和可行性[J]. 中国高新技术企业, 2017(09):86-88.
[5] 蔡金林, 薛正良, 熊天宇, et al. 高温快速煅烧石灰的物化性质及微观结构的研究[J]. 炼钢, 2017(01):98-99.
[6] 编辑部. 转炉渣组成对石灰石分解温度和活化能的影响[J]. 柳钢科技, 2017(05):52-52.
论文作者:徐莉
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/8/23
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