到2020年中国冶金科学和技术发展指南

到2020年中国冶金科学和技术发展指南

冶金石灰部分（草稿）

鞍山焦化耐火材料设计研究总院魏同吴运广2003.12.26

1 现状和主要特点

近年来我国钢铁工业高速发展，2001年中国钢产量为1.50866亿吨。2002年中国钢产量为1.81552亿吨。预见我国2005年铁产量2.45亿吨/年、2010年3.05亿吨/年水平。中长期内，钢铁工业仍是我国国民经济重要基础产业和支柱产业，钢铁技术发展进入了全面繁荣新时期，钢铁生产总体上处于中等发达国家水平。2002年下半年后，由于钢铁市场需求的拉动，我国钢铁工业成为前所未有的投资热点，新增从烧结－炼铁－炼钢－轧钢成套生产能力约0.8～1亿吨，将在2004年陆续投产。其中相当大比例是民营大厂投资。

冶金石灰是钢铁冶炼重要辅料，应该努力与之相适应。

预见2003年我国铁、钢产量突破2亿吨，消耗石灰2000万吨，其中炼钢消耗石灰（含轻烧白云石）约1300万吨，烧结消耗石灰630万吨，其他约70万吨。基本上满足了近年来钢铁工业高速增长对石灰数量要求，但是，炼钢需求的优质活性石灰比例低，烧结用石灰靠大量外购土窑石灰，以及石灰石精料等问题仍急待解决。

1.1冶金石灰的产量

历来，将冶金部所属重点钢铁企业石灰厂列为“全国重点冶金石灰企业”，生产报表可信度高。过去钢铁的发展，主要靠重点钢铁企业的推动。

从中国石灰协会整理的2001年～2003年9月前企业生产报表，“全国重点冶金石灰企业生产量”按窑型汇总情况见下表1。

我们将2000年～2002年全国钢产量、烧结矿、石灰产量和石灰消耗列于表2·

2003年我国钢产量可能突破2.3亿吨，1～9月份重点冶金石灰企业上报石灰产量698万吨。预见全年石灰产量可能超过1000万吨，全年炼钢消耗石灰1330万吨。2003年全国烧结矿按3亿吨推算，需要烧结用石灰630万吨。

表1全国重点冶金石灰企业生产量汇总表

表2 2000年～2002年钢产量、烧结矿、石灰产量和石灰消耗

宝钢百万吨级石灰厂是我国石灰厂的样板，2002年宝钢石灰用量及消耗指标列于表3

表3 2002年宝钢全年石灰供量及消耗指标

我国冶金石灰消耗总体水平与国际水平相比还有一定差距，国际消耗水平见表4

表4 国际炼钢消耗冶金石灰水平

美国炼钢消耗冶金石灰水平介于欧共体与日本之间。

冶金石灰消耗与炼钢水平、石灰质量密切相关，宝钢已达到国际先进水平。但国内总体冶金水平与国外先进水平还有相当差距，希望在中长期发展中得到解决。

近年来大、小钢铁厂一起上，发展迅猛，新上的石灰项目中一部分是老企业扩建，有相当部分是民营企业，还没有加入中国石灰协会，没有他们的生产报表。新增产量的估算分3部分，近3年冶金系统某设计院施工设计工程16个合计370.7万吨（见表6）；由兄弟设计单位设计约200万吨；石灰厂推广气烧窑、废气调控窑约100万吨，合计新增产量700万吨。这些项目对中长期冶金石灰产量增长和质量提升，将发挥巨大作用。

表5 ‘2001～‘2003冶金系统某设计院施工设计工程统计个/万吨

1.2 冶金石灰质量

1.2.1冶金石灰质量与冶炼的关系

氧气转炉炼钢成为世界各国炼钢的主要手段后，石灰的质量引起了重视。由于氧气转炉炼钢冶炼时间缩短，工业发达国家在60～70年代开始采用活性石灰。进入80年代后随着冶炼技术发展，特别是氧气顶底复合吹炼加炉外精炼，冶炼钢种范围不断扩大；超高功率电炉炼钢的发展；以及要求实现炼钢过程自动控制，这就要求石灰活性好、成分稳定、杂质含量低（尤其是S、P含量）、粒度

合适。实践证明炼钢使用活性石灰比使用普通石灰带来的主要好处有：缩短吹氧时间10％左右；钢水收得率提高～1％；石灰消耗节省20％～30％；废钢用量约增加2.5％；萤石消耗节省25％～30％；大幅度提高转炉炉衬寿命；提高脱S、脱P效果；提高炼钢温度命中率，由原来60％提高到75％，使炼钢过程自动控制有了可能等。

1.2.2 冶金石灰品种、质量要求

冶金石灰有行业标准，详见《冶金石灰》YB/T042-1993。

在黑色冶金中，炼钢、烧结是消耗冶金石灰大户，其他少量用于铁水预处理、炉外精炼、水处理等。炼钢对石灰质量要求最严。近年来为了强化烧结、提高烧结矿产量和改善质量，在高碱度烧结矿生产中，用生石灰代替小粒石灰石，且质量要求不断提升。各钢铁企业针对使用需要对石灰质量有具体技术要求。

《冶金石灰》包括普通冶金石灰和镁质冶金石灰，此外派生出钝化石灰、轻烧白云石等品种。钝化石灰主要是提高强度并保持较高的活性度。使用轻烧白云石提高渣的碱度，有利于提高转炉炉衬寿命，发展很快，目前国内已有一半钢厂采用。

以首钢和宝钢为例，对上述产品的要求列表如下

表 6 宝钢对石灰质量要求

国外冶金石灰的质量列于下表7。

表7 国外冶金石灰质量指标

1.2.3 我国冶金石灰质量状况

2002年宝钢共使用石灰95.81万吨，其中宝钢石灰分厂供应93.9万吨，外购石灰～2万吨供烧结，两种石灰质量有明显的差别，详见表8。

表8 宝钢石灰分厂石灰与外购石灰质量比较

中国石灰协会收集整理的“全国重点冶金石灰企业生产量表”，生产数据分析如下：

根据“全国重点冶金石灰企业生产量表”，摘除未报活性度企业产量，余下企业产量用《冶金石灰》行业标准全面衡量。其中有一些冶金石灰活性度符合高等级石灰，但因CaO 含量低或灼减高，或因CaO 含量和灼减量二项同时都 差，也有少数是SiO 2含量高而降级。经整理得出表9。

表9部分重点冶金石灰企业质量汇总表

按表9 ，“重点冶金石灰”2003年特级、一级冶金石灰40.9 ％，二、三级冶金石灰52.1 ％，级外品6.99 ％。

“非重点冶金石灰”由于基本都是50～60年代旧式机立窑或旧式气烧窑，产出石灰基本是二、三级冶金石灰。估计2003年特级、一级冶金石灰约20 ％，二、三级冶金石灰80 ％。

目前估计特级、一级冶金石灰约～35 ％，二、三级以下冶金石灰65 ％。

近年来新增约700万吨冶金石灰，如天钢、南京钢厂、宁波建龙、沙钢等项目采用新型石灰窑或回转窑，多数应为特、一级冶金石灰。估计2004年投产后