p
o
w
r
ó
t
  Na całym świecie przemysł hutniczy jest jednym z największych konsumentów wapna. Aktualnie, dzięki dokładnej kontroli procesu wypału, producenci wapna są w stanie zaspokoić najostrzejsze wymagania producentów stali, oczekujących jego stabilnej jakości i wysokiej skuteczności w procesach stalowniczych.

Wapno i kamień wapienny są używane na różnych etapach procesów hutniczych:

Aglomerownia
Tradycyjnie kamień wapienny jest używany jako czynnik topnienia. Jest stosowany w formie dokruszonej 0-3 mm. W czasie procesu spiekania jest przetwarzany na wapno. Będzie ono spełniało ważną rolę w tworzeniu żużla w późniejszym procesie wielkopiecowym.

Z drugiej strony, wapno może być także użyte bezpośrednio w celu zwiększenia wydajności spiekania. Dodatek 10-15 kg wapna na tonę spieku prowadzi do zwiększenia wydajności o 25% (wyrażonej w tonach spieku na m2 na dzień). Pomimo wyższej ceny wapna, całkowity koszt jest niższy, nie tylko z powodu zwiększenia wydajności, ale także z powodu mniejszego zużycia energii.

Wielki piec
Spiek, ruda i koks są ładowane do wielkiego pieca. Wapno, zawarte w spieku, odgrywa główną rolę w tworzeniu żużla (wychwytywanie większości zanieczyszczeń).

Odsiarczanie surówki
Surówka, po opuszczeniu wielkiego pieca, powinna być odsiarczona. Klasycznym sposobem odsiarczania jest wtrysk karbidu, czystego albo zmieszanego z magnezem. Jednakże coraz ostrzejsze przepisy dotyczące ochrony środowiska wymuszają nowe rozwiązania. W ostatnich latach stosuje się wtrysk do surówki mieszanki wapna i magnezu. Oprócz aspektu ochrony środowiska, technika ta jest bardziej efektywna kosztowo i będzie coraz częściej stosowana w przyszłości.

Trzy powyższe procesy zalicza się do tzw. zintegrowanego procesu hutniczego, którego następnym etapem jest przetworzenie surówki na stal w konwertorach.

Elektryczny proces hutniczy zaczyna się od stopienia złomu, dzięki ciepłu generowanemu w elektrycznym piecu łukowym. Kończy się uzyskaniem stopionej stali, zawierającej jednak wiele zanieczyszczeń.

Konwertor / piec elektryczny
W obu przypadkach wapno pełni dominującą rolę w eliminowaniu dwóch szkodliwych składników: krzemionki i fosforu. Wapno jest podawane w postaci brył (najczęściej 10-50 mm) w ilości od 35 do 50 kg na tonę stali (mniejsze ilości do pieców elektrycznych).

Powstały żużel zawierający krzemiany oraz fosforany pływa na powierzchni płynnej stali i jest usuwany na końcu procesu stalowniczego.

Jest również częstą praktyką dodawanie do pieców wapna dolomitowego (CaO, MgO), gdyż chroni to ich wymurówkę, przez co zmniejsza częstotliwość jej kosztownej wymiany.

Rafinacja pozapiecowa (rafinacja kadziowa, obróbka kadziowa)
Współcześnie, wysokiej jakości gatunki stali wymagają rafinacji oraz dodatków stopowych. Jest to zazwyczaj robione w oddzielnych instalacjach. Także tutaj jest dodawane wapno (mniejsze bryły 3 - 10 mm) w celu ułatwienia formowania żużla oraz wychwycenia siarki.

Ciągłe odlewanie stali
Rafinowana stal, doprowadzona do docelowego składu chemicznego i temperatury, może być odlewana w sposób ciągły w postaci kęsisk lub kęsów, w zależności od jej dalszego przeznaczenia. W kadzi pośredniej kąpiel stalownicza musi być chroniona przed otoczeniem w celu zapobieżenia utleniania stali. Jest to osiągane przez stosowanie specjalnych proszków ochronnych. Większość tych proszków zawiera znaczące ilości wapna (aż do 30-35%).

Dodatkowo, wapno palone oraz hydratyzowane stosowane jest, aczkolwiek na znacznie mniejszą skalę, w wielu innych technologiach hutniczych. Należy tutaj wymienić przede wszystkim:
  • spryskiwanie kokili odlewniczych
  • neutralizacja kąpieli potrawiennych
  • wapniowanie form odlewniczych
  • uzdatnianie wody technologicznej (stosowanej np. w kotłach ciepłowniczych)
  • oczyszczanie ścieków
Wapno, wapień, dolomit, wapno dolomitowe są zasadniczymi surowcami dla producentów stali. Trend w kierunku bardziej złożonych gatunków stali (ultra niska zawartość węgla, ultra niska zawartość siarki,...) będzie zmuszać producentów wapna do zapewnienia wyższych jakości wapna i mieszanek, wytworzonych w bliskiej współpracy z ich klientami.