经进一步研究发现，石灰石煅烧成为石灰只需要热量，而热量也可以由炼钢转炉提供，因而炼钢用石灰可以直接在转炉中烧成，氧气转炉可以用石灰石代替石灰造渣炼钢，所增加的能耗可以由减少冷铁料、多加铁水来补偿。炼钢转炉试验操作的结果证明，石灰石造渣炼钢法是可行的。
节能减排是全球21世纪最重要的环境保护问题。据2009年统计，我国钢铁工业的能耗总量占全国能源消费总量的15%左右，占全国工业能源消费总量的23%，可以说我国钢铁业是节能减排的主战场之一。笔者经考察得知，石灰煅烧-转炉造渣这一工业链上存在着浪费烧成石灰所携带的物理热、CO2过度排放、增加环境污染、影响炼钢顺行等一系列问题。经进一步研究发现，石灰石煅烧成为石灰只需要热量，而热量也可以由炼钢转炉提供，因而炼钢用石灰可以直接在转炉中烧成，这样可以解决上述存在的问题。于是，氧气顶吹转炉用石灰石代替石灰造渣炼钢的方法被提出，并于2011年1月获得了国家知识产权局颁发的专利授权。
过程
这一方法的思路是，改变煅烧石灰的位置，把原来在石灰窑里进行的过程改在转炉中进行，这样就形成了一种新的炼钢方法，由石灰造渣炼钢法转变为石灰石造渣炼钢法，即由图1的过程改变成了图2的过程。
由图1和图2可以看出，石灰石造渣炼钢法的主要特征是：使原来在2个反应器分别进行的CaCO3的分解反应和CaO的化渣反应合并在1个反应器中完成，因而减少了生产工序；石灰石在转炉里急速加热完成石灰煅烧，仅需要1~2分钟，因此相对于在石灰窑中数小时的煅烧，热的无功耗散可忽略不计；石灰石在铁水面上分解出的CO2可参与铁水中元素的氧化反应，生成的CO可作为能源回收；石灰石在转炉内煅烧生成石灰后无须出炉转运，不再浪费生成石灰所携带的物理热；石灰石直接装入转炉，与现行的石灰煅烧-转炉造渣过程相比，需要增加转炉热量供给。
图1 现行石灰造渣炼钢法的石灰煅烧-转炉炼钢过程
图2 新的石灰石造渣炼钢法的石灰煅烧-转炉炼钢过程
原理
石灰石造渣炼钢法的研究工作已经持续进行了5年~6年之久，在增加转炉热量供给方面，用增加铁水装入、减少冷铁料维持热平衡的方法来解决比较合适，并且在转炉炼钢试验中取得了成功。根据迄今为止的研究结果，可以把石灰石造渣炼钢法涉及到的基本原理归纳如下：
一是石灰石煅烧成为石灰的温度一般在1000℃～1200℃，因此烧成石灰都携带较多的热能，但高温石灰必须降温后才能运输，到达转炉料仓及进入转炉时已接近常温，然后石灰在转炉中再吸热升温化渣，最后出钢时温度要达1600℃以上。很明显，这一过程中石灰先降温再升温是在浪费能量，本方法把石灰煅烧直接放在转炉中进行，从而消除了这一浪费。
二是烧成的石灰在皮带机输送过程中因相互碰撞和掉落而产生粉末，入转炉料仓前要筛分掉，其后又产生的粉末在入转炉时也会被炉气带走。据生产现场估计，从石灰出煅烧炉开始至装入转炉为止，其产生粉末的浪费量约相当于烧成石灰总量的15%。而采用石灰石直接装入转炉的方法则不会发生这种石灰资源的浪费。
三是炼钢是一个氧化熔炼的过程，生产中需强制供氧吹炼。石灰石中CaCO3含有44%质量的CO2。在炼钢前期，这部分CO2分解出来后可以与Fe、[Si]、[Mn]、[C]等发生氧化反应，对炼钢过程强化冶炼减少氧气消耗是有利的。但是（完全烧成的）石灰中已没有CO2，不具有氧化性，因此炼钢过程中直接加入具有氧化性的石灰石造渣，更符合炼钢原理要求。
四是石灰石块受热煅烧成石灰块是一个由表及里的过程，首先在其表层发生碳酸钙分解反应生成石灰，然后一圈圈地向里面发展，一般可以用“未反应核模型”来解释。当石灰石块加入转炉之后，在吹氧搅拌条件下其与熔渣可充分接触，其表层转变成石灰后，会马上与周围的熔渣发生反应而脱落，烧成石灰和化渣脱落方向一致，这一过程的模型可称为“表层脱落型未反应核模型”。
五是在转炉中加入石灰石造渣炼钢，分解产生的CaO用于固定渣中酸性组分，产生的CO2可以与Fe、[Si]、[Mn]、[C]等发生氧化反应。据估算，在吨钢消耗50kgCaO的条件下，CaCO3分解出的CO2可提供的氧量相当于一炉正常吹炼供氧的8%左右；CO2与铁水中元素反应后生成CO，可供回收作为燃料及化工原料使用。因此可以充分利用石灰石的资源，即除过去利用的其中的CaO之外，还可以利用其中的氧资源并生成能源。
六是用石灰造渣炼钢时，为了使石灰快速熔化，需要在尽可能少扰动铁水表面的条件下向转炉内供氧以生成大量FetO，因此产生了前期的“浅吹”、“软吹”或“吊吹”的吹炼工艺。但是由氧枪供氧不可能不搅动铁水，因此前期铁水中的[C]氧化会影响FetO的生成速度。而当大量的石灰石在吹炼前期的铁水面上分解时，产生的CO2对铁水没有冲击，是一种“最软”的供氧方式，因此会产生比吊吹还要强的快速生成FetO的效果。
七是由于采用石灰石炼钢可以快速形成高碱度、高氧化性的熔渣，而石灰石在铁水面上分解可以降低渣-铁界面的温度，从而使脱磷反应所需的热力学条件更加完备，因此炼钢前期的脱磷效果理所应当更好。用石灰造渣炼钢时，加入冷铁料一般会下降至熔池底部而使那里的温度降低，而当不加冷铁料加入石灰石时，则把相当于“石灰+废钢”的吸热都集中到了铁水面上，而使渣-铁界面上大幅降温。
结论
石灰石代替石灰造渣炼钢是否可行，取决于能否提供足够的热量，保证吹炼过程升温到出钢温度。已知加入石灰石必然要比加入石灰耗热多，所以拟以减少冷铁料装入增加铁水装入来进行热量补偿。这是一个典型的热平衡调整问题。世界上的炼钢转炉各不相同，因此没有必要去计算其全部物料加入后的热平衡，只需要认为现在转炉内已经达到了热平衡，在这个基础上按照CaO守恒的原则，比较“石灰+废钢装入模式”和“石灰石装入模式”的耗能值，即可判断出此方法的可行性。
设炼钢生产中吨钢消耗石灰55kg，石灰全部用石灰石代替，把石灰当作CaO计算，石灰石当作CaCO3计算，根据热平衡计算可得到：如果以“石灰+废钢模式”吹炼时铁水中元素反应的放热值为1，则“石灰石模式”吹炼时因铁水量多, 元素反应的放热值升至1.19，其比值为1/1.19。而（石灰+废钢模式吸热量）/（石灰石模式吸热量）=1/1.12，高于前述2种模式吹炼时铁水元素反应的放热比，故可以认为采用“石灰石装入模式”吹炼时炉内的热量足够。
因此可断定，氧气顶吹转炉采用石灰石造渣、调整铁水装入比进行炼钢是可行的，很可能炉内还有富裕热，此时依然应该加入一些冷铁料来进行热平衡操作。
节能
减少工序必然会减少能耗，比较两种方法在煅烧石灰方面的能耗可知：在同一条件，即石灰的位置都在转炉内，温度都是25℃，计算两方法的差值可得为2000 kJ/（kg石灰）。其中，因石灰石分解出的CO2气体的行为不确定，其参与反应前升温要吸热，而与[Si]、[Mn]反应又要放热，因此不计CO2升温吸热或反应放热可能带来的影响，可认为这是石灰石在转炉内煅烧石灰节省的能量。
减排
石灰石代替石灰造渣炼钢CO2排放的计算主要从以下三个方面计算：石灰石在转炉内煅烧比石灰窑内煅烧耗能更低；石灰石分解产生的CO2在转炉内能够得到利用，一方面可以部分代替供氧，另一方面产物CO可作为转炉煤气成分回收利用；石灰石代替石灰使转炉内热量不足，需要少加一部分冷铁料，而为了保证出钢量，要相应地增加铁水量，铁水和冷铁料作为入料原料，其生产能耗和入炉熔化能耗不同。
根据计算可知，1kg石灰被相应的石灰石替代的综合效益能减排约1.29kgCO2。按吨钢造渣需50kgCaO（约为含90%CaO的石灰55.6kg）估算，如果用全石灰石替代石灰炼钢，吨钢能减低CO2排放约71.7kg，相当于整个长流程吨钢CO2排放量的3.0%左右。
展望
氧气转炉用石灰石代替石灰造渣炼钢，这一节能减排的设想已经变成了现实。该方法还原了自然资源石灰石所具有的功效，更具有科学性。采用石灰石造渣法炼钢，既可以为企业带来经济利益，也可以促进节约能源、减排粉尘和CO2，社会效益和环境效益明显。
笔者在研究中发现，石灰石造渣炼钢法与石灰造渣炼钢法有很大的区别，包括研究中派生出来的问题，不明确的地方还很多，还有很多理论和实践的工作要做，初期的实验室研究和工业试验的结果还比较粗糙，一些研究和计算的方法还需要全球钢铁界确认，因此还要进行更深入广泛的讨论和探索。
前面的讨论中得出，采用石灰石造渣法炼钢，在吨钢造渣消耗50 kgCaO的情况下，能减少CO2排放约71.7 kg，这是理想化的结果，各企业情况不同会有差别，但熟练的操作应该能达到80%~90%的效果。对于我国这样一个年产钢约7亿吨的钢铁大国来讲，如吨钢减排CO260kg，按照我国年产6亿吨转炉钢计算，单此一项改革也可使全国每年减排CO23600万吨。