炼钢温度下小颗粒石灰石热分解反应机理

转炉喷吹石灰石粉造渣脱磷有利于提高其反应效率，在快速造渣同时还可资源化利用CO₂。为此基于热重-差热分析仪和高温管式炉，对小颗粒石灰石在炼钢温度下的分解行为进行研究。研究结果表明，升温速率越小，小颗粒石灰石分解反应开始温度和完成温度越低，且升温速率越大分解反应持续时间越短；粒径2.5 mm以下的石灰石颗粒均可以在1 000℃以下快速完成分解反应，且粒径越小分解越快，反应完成温度越低，可见转炉采用喷粉方式可减少造渣时间，提高冶炼效率；与N₂、空气、O₂气氛相比，在纯CO₂气氛下，石灰石热分解反应完成温度提高，但分解所需时间反而缩短1/3,随着CO₂分压增加，分解完成温度提高但分解速度加快；随着煅烧温度提高，不同颗粒度石灰石分解完全所需时间均有不同程度的缩短，且粒径越大缩短程度越明显；在同一煅烧温度下，随着石灰石颗粒度由小到大，石灰石完全转化所需时间呈现由长到短再到长的趋势。仅从小颗粒石灰石煅烧效率上讲，转炉喷吹石灰石粉粒径选取0.13～1.5 mm为宜。