王拓

首鋼長鋼公司煉鋼廠 山西長治 046031

二氧化碳是作為一種比較軟弱氧化性氣體，在正常溫度下沒有顏色和味道，作為直線型可以劃分三原子分子，二氧化碳的等壓下比熱容是氮?dú)獾?.6倍左右，紅外輻射能力比較強(qiáng)。在一般情況下，二氧化碳化學(xué)性質(zhì)比較固定，沒害性，不利于燃燒，但是遇到高溫的情況下也會(huì)可能產(chǎn)生一些化學(xué)反應(yīng)。依據(jù)它的一些特點(diǎn)，二氧化碳在鋼鐵冶金過程中能夠起到混合作用、覆蓋保護(hù)意義，在和碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)吸熱中可以掌握溫度作用。將2002年作為資源使用在鋼鐵冶金過程在完成二氧化碳降低排放的同時(shí)也可以完成節(jié)能減少和提升鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)

在作用二氧化碳在冶金產(chǎn)生中的幾個(gè)重要意義，二氧化碳在鋼鐵冶金每一個(gè)過程使用范圍連續(xù)不斷的展開，使用技術(shù)逐步的不斷完善，到目前為止，二氧化碳在鋼鐵冶金過程的資源化使用范圍。

1 二氧化碳在高爐的使用

1.1 高爐風(fēng)口噴吹二氧化碳的方式

2010年符政學(xué)等人鉆研了對高爐噴吹二氧化碳的方式。對高爐噴吹二氧化碳以及含有二氧化碳的廢氣有利的解決了高爐煉鐵節(jié)省資源，降低二氧化碳以及含有二氧化碳的廢氣鼓起高爐鼓風(fēng)的冷風(fēng)管，且熱風(fēng)爐增加溫度后，因?yàn)闊犸L(fēng)管道吹入和噴入高爐的風(fēng)口區(qū)[1]。在風(fēng)口區(qū)的氧氣和高溫的碳產(chǎn)生了一定化學(xué)反應(yīng)生成二氧化碳，在新出現(xiàn)的二氧化碳和帶入的二氧化碳較高溫度的碳產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)組成的一氧化碳是作為高爐冶煉要求的還原劑，在這同時(shí)在對高爐噴吹二氧碳壇的工藝?yán)碚摗?/p>

1.2 二氧化碳作為噴煤承載

2011年，國外和國內(nèi)專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)了通過二氧化碳是作為傳送媒介進(jìn)行高爐噴煤的方式。高爐噴煤是在高爐風(fēng)口對爐內(nèi)直接噴吹變細(xì)的沒有煙煤煤粉、煙煤粉和兩種以上的混合煤粉，是作用替換代焦炭起到幫助熱量和還原劑的重要意義，通過二氧化碳是最為媒介傳送，煤粉中的碳在風(fēng)口范圍不但要和富集的二氧化碳產(chǎn)生還需要和鼓風(fēng)中的氧氣產(chǎn)生反應(yīng)，要求調(diào)解噴煤量和富氧量來達(dá)到最優(yōu)化的比配，以便于促進(jìn)煤粉在風(fēng)口前端完全燃燒[2]。但是應(yīng)用二氧化碳替代原來的壓縮空氣和氮?dú)庾鳛閭魉兔浇?，主要是對高爐排出的廢氣共有量降低，在這其中的氮?dú)夂辛繒?huì)凸顯的減少，會(huì)替代的是二氧化碳加一氧化碳含量增多，高爐煤氣純凈度添加，溫度升高。

2 二氧化碳在轉(zhuǎn)爐中的使用

2.1 轉(zhuǎn)爐頂吹二氧化碳作用

和單純的氧氣來相比，采取二氧化碳是作為煉鋼過程的氧化劑，但是因?yàn)槎趸己腿鄢禺a(chǎn)生作為吸熱和微熱放熱出現(xiàn)，產(chǎn)生的熱效應(yīng)會(huì)比較低下，多以轉(zhuǎn)爐可以頂吹必然比例的二氧化碳來完成鋼煉脫磷流程溫度的調(diào)節(jié)，作為脫磷產(chǎn)生的改革良好的熱力學(xué)條件[3]。同樣適用二氧化碳加入產(chǎn)生大量的氣體，以便于增加熔化池?cái)嚢?，來為脫磷產(chǎn)生必然良好的動(dòng)力條件。

在本節(jié)主要在2014年開始，一開始就致力于鉆研二氧化碳來使用的基礎(chǔ)探索和工業(yè)使用，來為國內(nèi)國家主要鉆研二氧化碳使用的煉鋼的團(tuán)隊(duì)。在經(jīng)歷過最近10年的作用鉆研的時(shí)間。來開發(fā)地把二氧化碳使用在轉(zhuǎn)爐頂吹，專業(yè)人員在對轉(zhuǎn)爐煉鋼的流程頂吹二氧化碳?xì)怏w的噴吹技術(shù)進(jìn)行鉆研，把二氧化碳?xì)怏w加入氧氣射流之中，還且把其中用在轉(zhuǎn)爐底吹流程，在感受爐和轉(zhuǎn)爐上完成頂吹一氧化碳和二氧化碳混合噴吹來進(jìn)行研究，頂?shù)讖?fù)吹二氧化碳煉鋼流程煙灰降低大概在19.13%左右，煙灰TFe質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少了12.98%，爐渣消耗減少3.10左右[4]?；诖藴囟日莆蘸蛿嚢栊Ч瓿?，脫磷率提升8%左右，減少了鋼水氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)，增加了鋼水的質(zhì)量。

2.2 轉(zhuǎn)爐底吹二氧化碳

在二十世紀(jì)七十年代，在國內(nèi)外學(xué)者就一直對轉(zhuǎn)煤爐煉鋼流程底吹二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)二氧化碳?xì)怏w可以加入熔池反應(yīng)，其實(shí)底吹攪拌能力大于氬氣和氮?dú)猓瑯佣趸疾桓状档獨(dú)夂虯r型復(fù)吹轉(zhuǎn)爐使用鋼中氮?dú)饧訌?qiáng)，也不像底吹二氧化碳CxHy型轉(zhuǎn)爐易使鋼中氫加強(qiáng)，二氧化碳是成本比較高的氬氣和一直存在危害性的氧氣的一種有效的交換品。

在二十世紀(jì)九十年代，中國鞍鋼專業(yè)人員對底吹進(jìn)行研究二氧化碳在頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐上的使用，發(fā)現(xiàn)二氧化碳?xì)怏w可以用在頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐的底吹，底吹氣體中混入的一些二氧化碳，來阻止地吹二氧化碳?xì)怏w的遇冷冷卻作用來促進(jìn)噴嘴堵塞，但是因?yàn)榈状荡u使用年限的限制來停止使用。

本章節(jié)是最近幾年專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐底吹二氧化碳來減少底爐煤渣鐵的消耗，來增加熔池?cái)嚢鑱硖嵘摿椎男?。?009年字30噸轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行底吹二氧化碳工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果來顯示，轉(zhuǎn)爐底吹二氧化碳是非常可行的因素，在將來對爐底有明顯的腐蝕影響。

3 其他鋼鐵冶金流程中的使用

二氧化碳用于冶煉不銹鋼。2011年，一些鋼鐵有限公司發(fā)明了一種AOD噴吹二氧化碳生產(chǎn)不銹鋼的冶煉方式，使用對鋼水噴吹二氧化碳加強(qiáng)鋼水的脫碳的性能，適當(dāng)冶煉碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大概在0.01到0.3%的鋼中，噴入的二氧化碳在一方面完成脫碳，在另一方面加強(qiáng)了熔池?cái)嚢?，以便促進(jìn)碳氧反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，還且二氧化碳還能夠可冷卻氧槍，促進(jìn)氧槍使用壽命的增長2%。

4 結(jié)語

二氧化碳在對鋼鐵冶金的過程的資源的化使用是在很多方面的，在對高爐轉(zhuǎn)爐直接噴吹使用，到最后作為高爐噴煤載氣、用于轉(zhuǎn)爐煤渣護(hù)爐、精煉連鑄過程的保護(hù)其和混攪拌氣在使用冶煉不銹鋼和軋鋼高溫爐循環(huán)應(yīng)用尾氣中的二氧化碳，都充分體現(xiàn)在二氧化碳在鋼鐵冶煉中的特別意義，來完成了二氧化碳在鋼鐵冶金過程的資源化使用。