转炉采用石灰石造渣炼钢工艺是一项现代钢铁生产新工艺,并为节能减排、降低冶炼成本提供了一条重要途径。该工艺使用石灰石替代石灰,可高效利用转炉热量,减少废钢消耗,提高冶炼的经济性,同时降低全流程CO₂气体排放。但目前对石灰石在转炉中的分解行为研究较少。与一般石灰石分解过程不同,本文首先针对转炉石灰石炼钢中使用石灰石的环境和温度,分别考虑传热、浓度梯度作用下的传质和压力梯度作用下的CO₂流动建立了表征石灰石分解速率的动力学模型。然后利用旋转柱体试样法进行了石灰石在转炉渣和铁水中分解的动力学实验,并采用图像处理软件对不同煅烧条件下获得圆柱体石灰石横截面进行处理,得到了反应层厚度。最后探讨了石灰石分解过程的限制性环节,建立起了相应的动力学方程。主要结论如下:（1）圆柱体石灰石在转炉渣和铁水中分解符合未反应核模型。石灰石在转炉渣中分解时,反应层厚度随温度升高而增加,与转速无关。石灰石在铁水中分解时,反应层厚度随温度升高而增加,与转速无关。（2）石灰石在转炉渣和铁水中煅烧时,反应界面的温度高于石灰石分解的临界温度。煅烧后产物层的传热过程和反应界面的CO₂的迁移过程共同决定了石灰石分解速率。石灰石在转炉渣中分解时会产生抑制CO₂向外迁移的硅酸二钙（2CaO·SiO₂）层,CO₂将会在反应界面积累,导致较高的反应界面温度。在铁水中硅酸二钙（2CaO·SiO₂）层影响小,相比在渣中,有更快的反应速率和较低的反应界面温度。（3）无论转炉渣,还是铁水中,柱状石灰石分解率与时间、石灰石半径均存在类似的关系式。不同环境（转炉渣/铁水）、不同温度下,动力学参数K_L不同。（1-f）ln（1-f）+f=K_L/r₀²θ在 1250℃、1300℃ 和 1350℃ 转炉渣时,K_L分别为 1.60×10^-7m²/s、1.83×10^-7m²/s、2.17×10^-7m²/s。在 1250℃、1300℃ 和 1350℃ 铁水中时,K_L分别为 1.78×10^-7m²/s、2.56×10^-7m²/s、3.16×10^-7m²/s。