石灰石造渣炼钢法的原理

　　(1)石灰石煅烧成为石灰的温度一般在1000℃～1200℃，因此烧成石灰都携带较多的热能，但高温石灰必须降温后才能运输，到达转炉料仓及至进入转炉时已接近常温，然后石灰在转炉中再吸热升温化渣，*后出钢时温度要达1600℃以上。很明显，这一过程中石灰先降温再升温是在浪费能量，本方法把石灰煅烧直接放在转炉中进行，从而消除了这一浪费。

　　(2)烧成的石灰在皮带机输送过程中因相互碰撞和掉落而产生粉末，入转炉料仓前要筛分掉，其后又产生的粉末在入转炉时也会被炉气带走。据生产现场估计，从石灰出煅烧炉开始至装入转炉为止，其产生粉末的浪费量约相当于烧成石灰总量的15%。而采用石灰石直接装入转炉的方法则不会发生这种石灰资源的浪费。

　　(3)炼钢是一个氧化熔炼的过程，生产中需强制供氧吹炼。石灰石中CaCO3含有44%质量的CO2，在炼钢前期，这部分CO2分解出来后可以与Fe、[Si]、[Mn]、[C]等发生氧化反应，对炼钢过程强化冶炼减少氧气消耗是有利的。但是(完全烧成的)石灰中已没有CO2，不具有氧化性，因此炼钢过程中直接加入具有氧化性的石灰石造渣，更符合炼钢原理要求。

　　(4)石灰石块受热煅烧成石灰块是一个由表及里的过程，首先在其表层发生碳酸钙分解反应生成石灰，然后一圈圈地向里面发展，一般可以用“未反应核模型”来解释。当石灰石块加入转炉之后，在吹氧搅拌条件下其与熔渣可充分接触，其表层转变成石灰后，会马上与周围的熔渣发生反应而脱落，烧成石灰和化渣脱落方向一致，这一过程的模型可称为“表层脱落型未反应核模型”。

　　(5)在转炉中加入石灰石造渣炼钢，分解产生的CaO用于固定渣中酸性组分；产生的CO2可以与Fe、[Si]、[Mn]、[C]等发生氧化反应，根据估算可知，在吨钢消耗50kg CaO的条件下，CaCO3分解出的CO2可提供的氧量相当于一炉正常吹炼供氧的8%左右；CO2与铁水中元素反应后生成CO，可供回收作为燃料及化工原料使用。因此可以充分利用石灰石的资源，即除过去利用的其中的CaO之外，还可以利用其中的氧资源并生成能源。

　　(6)用石灰造渣炼钢时，为了使石灰快速熔化，需要在尽可能少扰动铁水表面的条件下向转炉内供氧以生成大量FetO，因此产生了前期的“浅吹”、“软吹”或“吊吹”的吹炼工艺。但是由氧枪供氧不可能不搅动铁水，因此前期铁水中的[C]氧化会影响FetO的生成速度。而当大量的石灰石在吹炼前期的铁水面上分解时，产生的CO2对铁水没有冲击，是一种“*软”的供氧方式，因此会产生比吊吹还要强的快速生成FetO的效果。

　　(7)由于采用石灰石炼钢可以快速形成高碱度、高氧化性的熔渣，而石灰石在铁水面上分解可以降低渣一铁界面的温度，从而使脱磷反应所需的热力学条件更加完备，因此炼钢前期的脱磷效果理所应当更好。用石灰造渣炼钢时，加入冷铁料一般会下降至熔池底部而使那里的温度降低，而当不加冷铁料加入石灰石时，则把相当于“石灰+废钢”的吸热都集中到了铁水面上，而使渣一铁界面上大幅降温。