二、活性石灰

利用转炉吹氧炼钢工艺的全过程，一般在20～30分钟内完成。强烈的脱S（硫）脱P（磷）反应是在有石灰存在时，而如何保证石灰能够在较短的时间内（15分钟左右）与钢水混合，快速并完全熔解。这时，就需要有高反应性能的石灰——活性石灰的存在。

在炼钢过程中，钢水中会因不同物质的存在产生出其它的有害物质，这就是通常所说的钢渣。为了得到所需要的钢和保证钢的质量，在冶炼时就必须要除去钢渣，也就是除渣或造渣。

如何造渣，如果在钢水中加入硅酸盐造渣，硅酸盐则会在一方面造渣的同时，另一方面又增加渣量，加重了除渣的负担。

如果在钢水中加入莹石，在造渣的过程中，莹石本身还会增加渣量，而且，莹石还会严重地侵蚀炉衬。

如果在钢水中加入石灰石作造渣剂时，它的作用会远远地好于硅酸盐或莹石。但是，当石灰石在遇到高温时，石灰石本身便会首先开始发生吸热反应。而这个吸热分解反应的过程会需要大量的热量，并且还要经过一定的时间。这时，就会出现热量分配使用上的混乱。造成碳酸钙分解反应在前，造渣过程被滞后，或者是失去了造渣时间的后果。

与此同时，石灰石的分解是需要大量的热量的，而钢水的冷却速度又比较快。这时，在钢的冶炼过程中，就会出现热量短缺，就必须不断地提供补充热量来保证温度。这无疑会延长了钢的冶炼时间，降低了造渣质量，同时亦增大了原材料的消耗。

为此，随着冶炼技术的发展，在炼钢过程中，由于对造渣剂提出了便于使用上的要求，因此而出现了将石灰石先经过煅烧，使碳酸钙经过高温分解生成氧化钙，也就是通常所说的石灰。这时，将石灰再用于炼钢造渣时，其造渣的效果便非同一般了。

随着冶炼技术和钢的品种质量的要求的不断提高，对石灰产品在钢水中的熔解速度也有了“快速”的要求。其目的是较快地提高成渣速度，较早地形成高碱度炉渣。这时，便出现了活性石灰。

理论概念中的活性石灰，是一种化学性能活泼、参与反应能力较强、含S（硫）、P（磷）等有害杂质少。具有以下主要特点：

——体积密度小：1.5 —1.7 g∕cm³

——气孔率高：≥50 %

——比表面积大：1.5—2.0 m²∕g

——反应性能强：活性度 ＞300ml

同时，它还具有：CaO结晶体细小：≤1 wm，CaO含量高：≥90 %，S、P含量低：＜0.02 %和痕迹，SiO₂＋Fe₂O₃＋Al₂O₃含量低：＜2 %，残留CO₂低： ≤2 %等特性的轻烧石灰。

活性石灰在炼钢中的用途是：它与钢水混合后，具有较快的成渣（造渣）速度和提高脱S（硫）脱P（磷）效率。

其脱S硫脱P磷的化学反应方程式为：

脱S ：FeS + CaO = FeO + CaS

脱P ：2P + 3CaO + 5FeO = 3CaO·P2O₅ + 5Fe

活性石灰在用于转炉炼钢的过程中同时还具有：可缩短冶炼时间，提高炉龄，降低原材料单耗，提高产量、质量，降低成本,操作稳定,有利于冶炼自动化等优点。

活性石灰的次产品——熟小粒、除尘粉，也已随着工业技术的发展，逐渐在烧结制品、耐材制品等很多行业中得到了广泛的应用。

活性石灰产品是一种经过高温煅烧后而获得的。它经过煅烧后的实际特征一般表现为：它是一种颗粒状，具有一定粒度，表面清洁，质地疏松，色泽洁白，重量轻，生心小，含热少，散热冷却快，遇水反应强烈，有几乎爆炸反应的轻（软）烧石灰。

根据煅烧程度的不同，石灰的种类一般可分为：轻（软）烧石灰，硬烧石灰和死烧石灰。

轻（软）烧石灰是指：石灰在经过煅烧分解的瞬间，具备了所谓的活性性能。

这时，若将已完成了分解的石灰，在高温下延长煅烧时间，它的细小晶粒会逐渐熔合，总体积产生收缩，性质发生变化，成为硬烧石灰。如果将这种石灰再进一步地煅烧，其活性性能便会消失，水化反应速度变得极低，成为死烧石灰。

在石灰的理念中，用于区别它们之间不同性质的、较明显的方法是活性度的不同。

a、  轻烧石灰：一般≥310 ml

b、  硬烧石灰：≥250～300 ml

c、  死烧石灰：则一般≤100 ml。

在认识石灰的理念中，用于能够反映石灰物理性质的内容主要有：石灰的颜色、晶体结构、组织、气味、空隙率、容重、比重、假比重、熔点、沸点、导热率、比热、发光、电阻、硬度、膨胀系数、折射率、安息角等。

而在它们之间，用来区别它们不同性能的重要指标还在于主要化学成份的不同。

1、活性石灰理化指标：

表二

指标     等级	化    学    成     份 %						活性度
	CaO ％	SiO2	S ％	灼碱％	P ％	MgO％	4NHCl / ml
							40℃±1℃
特级品	≥92.0	≤1.5	≤0.020	≤2	痕迹	＜5.0	≥360
一级品	≥90.0	≤2.0	≤0.030	≤4	≤0.02		≥320
二级品	≥88.0	≤2.5	≤0.050	≤5	≤0.03		≥280
三级品	≥85.0	≤3.5	≤0.100	≤7	≤0.03		≥250
四级品	≥85.0	≤5.0	≤0.100	≤7			≥180

2、镁质冶金石灰理化指标：

表三

指标     等级	化    学    成     份 %					活性度
	CaO＋MgO%	MgO	SiO2	S	灼碱％	4NHCl / ml
						40℃±1℃
特级品	≥93.0	≥5.0	≤1.5	≤0.025	≤2	≥360
一级品	≥91.0		≤2.5	≤0.050	≤4	≥280
二级品	≥86.0		≤3.5	≤0.100	≤6	≥230
三级品	≥810		≤5.0	≤0.200	≤8	≥200

 

3、活性石灰粒度组成：

表四

用      途	粒 度 范 围	允  许  波  动  范  围
转      炉 造      渣	mm	＜ 5 mm	＞ 40 mm
	5 — 40	≤10 %	≤10 %