冶金石灰是钢铁生产的重要熔剂和造渣材料之一，随着钢铁生产，特别是转炉炼锅生产对冶金石灰提出了更加严格的要求。要求石灰具有较高的活性度和较低的硫含量，即要求使用“活性石灰”, 业界开始重视冶金石灰的生产和使用。首先就是要提高对原料石灰石的质量要求。选择氧化钙含量高、低硫的石灰石，有些企业在石灰石进厂后增设了控制粒度和水洗去除泥沙杂质的工艺，对焙烧窑炉和燃料的使用更是下了一番工夫。选择带预热器的大型回转窑、并流蓄热式双膛竖窑、套筒式竖窑等各种先进窑炉，采用无灰的气体燃料等。成品的贮存和粒度控制也更加讲究。这些积大大提高了冶金石灰的质量，如今，我国冶金石灰的生产技术和装备水平积达到了较高水平。
不同的炼钢炉对冶金石灰有什么要求？这要从石灰的物理和化学特性分析。
石灰的化学性质
CaO在消化时与水或水蒸气按下式反应，并放出热量：CaO+H2O⇌Ca（OH）2+64.9KJ 在lOO℃以内随着温度的升高反应速度加快，反应放出的热量又大大地提高了温度，进而又加速了反应；当温度大于100℃时，反应速度下降，直至在该温度下呈可逆反应，Ca(OH)2吸热后分解为CaO和H2O。石灰的水化性与其煅烧程度有关，在同样的条件下，石灰的煅烧程度越高，则水化性越差。正是基于上述原理，建立了各种测定石灰水活性的方法。再碳酸化是石灰石分解的逆反应、其反应式为：CaO+CO2⇌CaCO3+176.68KJ 它对石灰的贮运，特别是对石灰乳的硬化很重要。在正常温度和压力条件下，干澡状态的CaO与CO2的反应不明显，当温度超过600℃时才能看到CaO大置而迅速地吸收CO2,再碳酸化与消化反应相反，即使在较高的温度下反应也进行得不完全。其原因是形成了一个碳酸盐层表面，有了这一覆盖层，气孔缩小，从而限制了CO2的渗透。再碳酸化的程度取决于粒度大小，即取决于CO2作用的表面积，石灰表面层再碳酸化后，形成的碳酸盐层可以大大降低石灰的吸水能力。在钢水的炉外精炼中．为了减轻石灰粉剂对钢中增氢的程度，王是基于石灰的碳酸化原理进行了石灰表面的 ＂钝化”处理。石灰石经过热分解形成的生石灰组织结构主要取决于煅烧温度，其次是温度的作用时间。此外，也与石灰石的种类及其杂质含量有关。根据生产过程中石灰的缎烧程度（主要是使用的窑内温度），可分为轻烧石灰、中烧石灰 和硬烧石灰。轻烧石灰与硬烧石灰相比，晶体小，比表面积大，单个气孔较小而总气孔体积大．体积密度小，反应性强。根据不同煅烧石灰的电子显微镜照片可知，体积密度为1.5lg/cm3的轻烧石灰绝大部分由最大为1-2µm的小晶体组成，很多这种初生晶体都增长成直线或蜂窝状排列的二次粒了，绝大部分气孔的直径为0.1-lµm。中烧与轻烧石灰相比，可以看出单个晶体强烈聚集，晶体直径为3-6µm,同时气孔直径培大，约为1-10µm。体积密度为2.44g/cm3的硬烧石灰晶粒大部分由致密CaO聚集体组成，CaO晶体的直径远大于10µm，CaO的狙击造成气孔进一步增大，其直径有的大大超过20µm。表1轻烧、中烧和硬烧石灰物理性质的主要差别。由于很快出现水化作用，听以很难测定CaO的密度，可以认为其平均值为3.35g/cm3。生石灰的体积密度随煅烧度的增加可提高，如杲石灰石在分解时未出现收缩或膨胀，那么理论上轻烧石灰的体积密度应为1.57g/cm',总气孔率为52.5%;中烧石灰为1.8 -2.2g/cm3;硬烧石灰为2.2-2.6g/cm3。堆积密度主要取决一体积密度。气孔率分为总气孔率和开口气孔率。总气孔率可由密度和体积密度算出，它包括开口气孔和闭口气孔。不同煅烧度石灰的气孔率、比表面积和体积密度的数值示表1，随背煅烧程度的增加，体积密度增加，面气孔率和土表面积下降。生石灰的硬度也取决于它的版烧度， 硬烧石灰的莫氏硬度约为3，轻烧石灰的硬度约为2.2，生石灰的强度对贮运来说很重要。随若体积密度的增加，拉压强度提高。经烧石灰由于体积密度很小强度低， 因此在贮运过程中防止它的粉碎是一重要问题。所谓灼减，一般是指石灰加热到1000℃左右所失去的质量。石灰灼减一是由于石灰未烧透；二是由于石灰在大气中吸收了水分和CO2。颗粒组成也是石灰的一项重要指标， 由于石灰生产方式的不同、 颗粒组成会有很大的差别回转窑和并流蓄热式石灰窑生产的石灰可以不经破碎，直接供炼钢应用。普通固体燃料竖窑出窑石灰的最大粒径甚至有150-200mm,这种石灰在使用前必须再经过破碎和筛分。氧气转炉炼钢使用石灰块度的下限一般规定为6-8mm, 再小的石灰粒会被抽风机带走而损失掉，上限一般认为以30-40mm为宜。电炉炼钢用石灰块度可适当增大。有的炼钢方法甚至采用小于1mm的石灰粉作造渣剂。采用小于1mm的石灰扮的好处是显而易见的，用机械力粉碎石灰，使单位质量石灰与渣的直接接触的表面积增加几百倍，甚手上干倍。炉渣向石灰颗粒中心渗透的途径大大缩短，熔化速度会因此加快，以致使硬烧石灰制成的石灰粉也有相当好的反应性能。只是由于需要有粉碎、轮送和喷吹装置才艰制了石灰粉的广泛应用。但在吹炼生铁的LDAC炼钢法中应庄得比较成功。总结
采用高质量的石灰可为钢铁生产带来一系列好处，特别是对于转炉炼钢史是如此。有资料统计，采用高质量的石灰（活性石灰）与使用普通石灰祖比，转炉吹炼时间可缩短10%, 钢水收得率可提高1%,石灰消耗可减少30%以上，萤石使用量可节省25%左右，原料的废钢比可提高2,5个百分点左右，此外，使用活性石灰还有利于炼钢过程的脱硫、去磷和提高转炉炉村的寿命。
