铁水预处理脱硫的优点
KR法铁水预处理脱硫的生产实践浅析
211管理及其他M anagement and otherKR 法铁水预处理脱硫的生产实践浅析张振杰（南京钢铁股份有限公司板材事业部第一炼钢厂，江苏 南京 210035）摘 要：硫对于大部分钢种危害程度较高的一种元素，并且其通常情况下是以硫化物的形式存在于钢中。
在实际的应用过程中倘若钢内的硫含量过高，将会对钢材的加工以及使用方面造成极大程度的影响，因此对展开铁水预处理脱硫的意义重大。
本文主要针对南钢KR 机械搅拌法改造后铁水预处理脱硫的生产实践进行了有效的分析。
关键词：机械搅拌法；铁水；脱硫；生产中图分类号：TF704.3 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）22-0211-2 收稿日期：2020-11作者简介：张振杰，男，生于1982年，汉族，河北衡水人，本科，工程师，研究方向：钢铁冶炼及其相关。
近些年来，铁水预处理脱硫技术得到了相对较快的发展，至今已出现了多种不同类型的工艺处理方法，然而在具体的应用过程中经常使用广泛的有喷吹法以及KR 搅拌法。
KR 搅拌法在进行铁水预处理脱硫的生产实践过程中消耗相对喷吹法较小，同时在处理的过程中有所产渣量相对较少，反应速度快和效率高等优势。
1 方案选型现阶段，铁水脱硫的主要手段在具体生产过程中经常采用的有以KR 法未代表的机械搅拌法以及喷吹法。
该两种脱硫方法在具体实践过程中，均有一定的优势与特点，从而使其能够在炼钢业内得到相对较为广的应用。
关于KR 法脱硫工艺与喷吹法脱硫工艺主要特点的比较。
（1）关于KR 脱硫法工艺由于其在脱硫的过程中动力条件相对较为充分因此该工艺具有相对较高的脱硫率，同时其重现性与稳定性相对较高。
然而因为喷吹脱硫工艺在具体的实施过程中其角度方面的制约还有脱硫剂不能下沉等方面因素的影响，在脱硫的过程中存在一定的死角区域，从而一定程度上影响铁水动力学条件，且经常出现回硫的情况以及对于脱硫剂的消耗相对较大等不足之处，由于该因素的存在使得喷吹脱硫工艺在重现性与稳定性方面与KR 脱硫法存在一定的差距。
铁水三脱预处理及KR脱硫技术
新日铁 君津厂— ORP法
传统“三脱”工艺
Northeastern University
川 崎 千 叶 厂
传统“三脱”工艺
Northeastern University
神 户 钢 铁
加 古 川 厂
传统“三脱”工艺
1-脱硫间 3－脱硫、磷站 5－烟气冷却 7－渣间 9－冷却水 11－来自高炉
◆特殊铁水预处理：针对铁水中的特殊元素进行提纯精炼或
资源综合利用而进行的处理过程，如铁水提钒、提铌、提钨 等。
Northeastern University
为了提高钢的质量，改善高炉和转炉的生产条件，铁水 炉外预处理技术已在世界各国广泛应用。 铁水预处理优点：
1） 铁水炉外脱硫能给高炉减轻负荷，可降低焦比，减 少渣量和提高生产率。
Northeastern University
国外铁水三脱技术的发展
• 40年代：北美一些钢厂曾用氧化铁皮在高炉出铁口年进行 铁水脱硅
• 70年代：以日本为代表的钢铁企业进行铁水三脱研究，并 于80年代初应用于工业生产
• 1982年5月：日本住友公司鹿岛厂 开发的“住友碱精炼 法”—SARP法投产（苏打精炼法）
最短达到37min。宝钢X70、X80管线钢的硫含量最低为3ppm。宝钢无取向电工钢采用RH脱 硫后[S]≤30ppm，最低达到22ppm。本钢AHF（CAS-OB）处理过程可实现40%的脱硫率，该 技术属国内首创。
Northeastern University
科研获奖
在高效精炼技术开发等方面形成了系统创新理论。该 技术的实施为抚钢创造了较大的经济效益，到2004年 底，抚钢新增产值10亿元，新增效益3亿多元。本人项 目执行负责人
铁水在线脱硫的研究分析
常 发电达 到 ７ ｋ 。 万 ｗｈ
液压 系统压 于小于 ９Ｏ ａ ．ＭＰ ； 透平 和发 电机轴承 温度大 于 ７ ｃ ５Ｃ； 透平危 急保安器油压 低于 ３５ ａ ．Ｍｐ ；
一
１ — ３
维普资讯
以对铁水产生冲击和搅拌作用 ； 在铁水沟中进行脱 硫反应 ； 水 自铁 水 沟 注人 铁 水 罐 ， 生 强 烈搅 拌 铁 发
具有 良好 的动力 学条件 ， 故在脱 硫剂单 耗 为４５ ｇ ．ｋ／
３ 承钢 １６ ｍ 高炉 铁水 在 线 脱硫 的 系统 生 产 简 ２０
介
ｔ 可获得脱硫率大于 ７ ％ 一 ０ 时， ０ ８ ％。 （ ） 旋转圆筒反应器法 ５ 该 方 法 的 圆 筒 反 应 器， ９０ ｍ， 径 长 ０ｍ 内
维普资讯
承 钢技 术
２０ ０ ７年 第 ２期
铁 水在 线脱硫的研究分析
邢树 国 成 彩凤 （ 炼铁厂 ）
摘要 ： 分析了国内外及承钢 １６ｍ 高炉铁水在线脱硫的生产实践 ， ２０ 总结了在线脱硫法的优缺点
指 出了承钢铁 水在线脱硫的难点及今后 的工作方向。
有很 好脱 硫热 力学 条 件 ， 利 于脱 硫 反应 的进 行 ； 有
同时 铁水 温度 较低 ， 适 于 炉外 进 行脱 硫 预处理 。 也
（ ） 机械搅拌 法 ２ 在 高炉 出铁槽 上装 有搅拌 器 ， 出铁时 加入 脱硫 剂 进行搅拌 。搅拌 器 的旋转 方 向 与铁 水 流动 方 向
随 着 承钢公 司 品种钢 冶炼 比例 的提高 ， 生铁 的质 对
产率、 降低燃料消耗 、 降低铁钢成本的综 合经济效 益。脱硫处理可以得到 比常规高炉含硫更低的铁 水， 提高炼 钢 的 效 率 并 为 优 质 品种 钢 生 产 创 造 条
铁水预处理技术的现状及发展程常桂(武钢金属回收公司).
实际生产过程中，铁水预处理分为深脱和浅脱。 一般来说，炼钢用的铁水在预处理前， [S] ：0.02％～0.07%; [P] ：0.08%～0.20％;
[Si] : 0.30％～1.25%。
对脱硫而言： 浅脱硫后为：[S]≤0.010％。
深 脱 后 的 硫 含 量 为 ： [S]≤0.005 ％ ， 最 好 时 可 达 [S]≤0.002％。
为保证钢的质量，必须在炉外对铁水进行脱硫预处理。铁 水炉外脱硫工艺在经济上和技术上是合理的和可行的，主 要原因在于以下几方面： （1）铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性好的元素，因 此在使用不同类型的脱硫剂，特别是强脱硫剂，如钙，镁， 稀土等金属及其合金时，不会发生大量的烧损，以致影响 脱硫反应进行。
1.2 铁水预脱硫的意义及技术优势
1.2.1 脱硫的意义
除易切削钢外，硫作为有害元素必须在冶炼过程中去除。 为了避免连铸板坯产生内部裂纹和得到良好的表面质量， 要求普通钢中的含硫量小于0.02％； 为了使结构钢具有均匀的机械性能（即减少各向异性）， 要求钢中的硫含量小于0.01%；
为了使石油和天然气输送管道、石油精炼设备用钢、海上 采油平台用钢、低温用钢、厚船板钢和航空用钢等具有抗 氧致裂纹性能、更均匀的机械性能和更高的冲击韧性，硅 钢具有良好的导磁性，薄板钢具有优良的深冲击性能等， 要 求 钢 中 的 硫 含 量 小 于 0.005 ％ （ 甚 至 小 于 0.002% ～ 0.001％）。
（2）铁水中的碳和硅等能大大提高硫在铁水中的活度系数， 致使硫较容易脱到低水平。铁水中的氧含量较低，硫的分 配系数相应有所提高，有利于脱硫。铁水处理温度较低， 对处理装臵的寿命有益。
12
（ 3 ）铁水炉外脱硫可以在鱼雷车、铁水罐中进行，也可 以在铁槽中进行，这样可减少处理投资。
铁水预脱硫工艺探讨
Ｏ 引 言
铁 水 预 处 理 技 术 作 为 提 升 钢 铁 产 品 质 量 和 发 展 品种 的 重 要 条 件 之 一 ， 水 预 处 理 技 术 是 发 展 洁 净 钢 的必 由之 路 。 在 钢 铁 工 业 发 达 国 铁
用 纯 Ｍｇ 而 与 其 他 材 料 混 合 一 起 喷 入 ， ， 目前 多 与 Ｃ ０一 起 混 合 后 作 成 ａ 混合脱硫剂 。 ２ Ｍｇ的 价 格 昂贵 ， 因 Ｍｇ 合脱 硫 剂 只 要 配 比 合 适 ． 会 使 其 ） 但 混 也 用量少 ， 而且 铁 水 温 降 小 ， 量 少 ， 损 也 少 等 特 点 ， 综 合 成 本 也 不 渣 铁 其 定 高 ， 且 由于 用 量 少 ， 理 周 期 也 短 ， 高 节 奏 的 转 炉 也 是 有 利 而 处 对 的， 因此 Ｍｇ脱 硫 剂 已 越 来 越 多 被 采 用 。
图 １ ：
１ 常 用 脱 硫 剂 及 脱 硫 反 应
ｌ１ 常 用 脱 硫 剂 ＿ 经 过 长 期 的生 产 实践 ， 目前 主要 的 铁水 脱 硫 剂 有 ：
Ｃ ａ系 ： 电石粉（ ａ ２、 Ｃ Ｃ ）石灰 （ ａ 、 Ｃ Ｏ） 石灰石 （ａ Ｏ ） Ｃ Ｃ 等；
Ｍｇ系 ： 属 Ｍｇ粉 ： 金
方便 。
图１ Ｋ Ｒ搅 拌 法脱 硫
武钢二炼钢 ＫＲ法是 利用机械 搅拌作用 使脱硫剂 与铁水 混匀达 到 脱 硫 目的 ， 此 ， 硫 剂 利 用 率 高 ， 因 脱 消耗 较 低 ， 目前 武 钢 二 炼 钢 Ｋ Ｒ
铁 水 脱 硫 的 脱 硫 剂 消 耗 达 到 ５０ ｇ ｔ ｅＣ Ｏ基 ）左 右 ． 拌 器 寿 命 达 ． ／． （ａ ｋ Ｆ 搅
Ｎ ａ系 ： 打 （ ａＣ ３。 苏 Ｎ ￣Ｏ ） １ 脱 硫 剂 的反 应 特点 ． ２
铁水预处理脱硫分析
铁水预处理脱硫分析【摘要】铁水预处理是现代化炼钢厂的重要工序之一，其目的主要是降低铁水中的某些有害元素含量，为炼钢提供合格的铁水，而脱硫技术更是重中之重。
，采用铁水脱硫技术已成为钢铁企业质量水平的一个标志。
本文对铁水预处理脱硫技术及方法进行了阐述。
【关键词】铁水预处理脱硫剂的比较喷吹法1、铁水预处理发展概况西欧、日本早在20世纪60～70年代就在铁水脱硫预处理理论研究的基础上在工业上进行了应用。
国内武钢二炼钢1979年引进了日本新日铁的机械搅拌法(ＫＲ)铁水脱硫装置，北台，天钢，宣钢，冷水江，攀钢，酒钢等企业先后由国内自主开发了喷吹石灰、萤石的脱硫方法。
1985年宝钢一炼钢引进日本鱼雷罐车内喷吹石灰、萤石的脱硫装置。
武钢一炼钢开发的镁基混合喷吹工艺，1998年宝钢，鞍钢，包钢引进美国EMSⅡ公司镁基复合喷吹技术，本钢引进了霍戈文镁基复合喷吹法脱硫技术。
近几年我国铁水预处理有了强劲发展，随着钢产量从1996年1亿t发展到2004年的2.725亿t，近5年来全国共计建设了约80多套铁水脱硫预处理装置，处理能力近7000万t。
新建设的铁水脱硫预处理生产线使用的脱硫工艺主要有ＫＲ法和喷吹法，处理容器基本上为转炉铁水罐。
近几年来铁水脱硫预处理的发展还有以下特点：铁水脱硫每罐铁水容量从50ｔ(石钢等)到300ｔ(宝钢)不等。
脱硫剂主要为石灰和金属镁，既有以单独一种粉剂作脱硫剂的(如武钢一炼钢，邯钢三炼钢等)，也有以一种粉剂为基础的复合粉剂作脱硫剂的(如包钢，梅钢等)。
以金属镁作脱硫剂得到了大力发展，使用镁及镁基脱硫剂的生产线占到了80以上)。
大部分为引进国外先进的脱硫预处理工艺。
如日本的KR法，北美、西欧的镁基复合喷吹技术，乌克兰的单吹颗粒镁喷吹技术。
在工艺相似的情况下，引进技术来自不同的技术供应商。
如复合喷吹法既有美国ＥＳＭⅡ、加拿大DAN1ELICORUS(原霍戈文)、还有日本DIAMOND公司等。
我国在早期引进国外先进技术的基础上改进的自主知识产权开发技术也在发挥着作用。
转炉炼钢操作-铁水预处理
相关知识
四、常见脱硫剂及特点 1.苏打灰
其主要成分为Na2CO3，铁水中加入苏打灰后，与硫作用发生以下3个化学 反应:
用苏打灰脱硫，工艺和设备简单，其缺点是脱硫过程中产生的渣会腐蚀 处理罐的内衬，产生的烟尘污染环境，对人有害。目前很少使用。
相关知识
四、常见脱硫剂及特点 2.石灰粉
其主要成分为CaO，用石灰粉脱方法 2. KR搅拌法
KR法铁水预处理脱硫具体操作要求如下: （1）在处理之前，必须将铁水包内的渣子充分扒除，否则会严重影响 脱硫效果。 （2）处理过程中设置搅拌器的转数一般为90～120r/min，在搅动1～ 1.5min后开始加入脱硫剂，搅动时间约13min左右。 （3）处理完毕后，还需仔细地扒除脱硫渣。 ① KR搅拌法的优点:脱硫效率高、脱硫剂消耗少、金属损耗低。 ② KR搅拌法的缺点:温降大，处理10～15min过程温降约50 ℃，搅拌 过程为了铁水液面波动，液面至包口距离应不小于629mm。
石灰价格便宜、使用安全，但在石灰粉颗粒表面易形成2CaO·SiO2致密层， 限制了脱硫反应进行，因此，石灰耗用量大，致使生成的渣量大和铁损大， 铁水温降也较多。另外，石灰还有易吸潮变质的缺点。
相关知识
四、常见脱硫剂及特点 3.电石粉
用电石粉脱硫，铁水温度高时脱硫效率高，铁水温度低于1300℃时脱硫 效率很低。另外，处理后的渣量大，且渣中含有未反应尽的电石颗粒，遇水 易产生乙炔（C2H2）气体，故对脱硫渣的处理要求严格。在脱硫过程中也容 易析出石墨碳污染环境。电石粉易吸潮生成乙炔（乙炔是可燃气体且易发生 爆炸），故电石粉需要以惰性气体密封保存和运输。
相关知识
三、铁水预脱硫的方法 2. KR搅拌法
这种脱硫方法是以一种外衬耐火材料的搅拌器浸入铁水罐内，利用搅拌 器在铁水中旋转搅动铁水，使铁水产生漩涡，在铁液面中央部分产生一个漩 涡下流坑，同时加入脱硫剂使其在下陷坑中被卷入铁水内部进行脱硫反应 （如图所示），从而得到脱硫的目的。
3 铁水预处理技术
3.2 铁水炉外脱硅
铁水预脱硅技术是基于铁水预脱磷技术而发展 起来的。
由于铁水中硅的氧势比磷的氧势低得多，当脱 磷过程加入氧化剂后，硅与氧的结合能力远远大于 磷与氧的结合能力，所以硅比磷优先氧化。这样形 成的SiO2势必会大大降低渣的碱度。 根据以往的研究结果表明，脱磷前必须优先将 铁水硅氧化到远远低于高炉铁水硅含量的0.15%以下， 磷才能被迅速氧化去除。 所以，为了减少脱磷剂用量、提高脱磷效率， 开发了铁水预脱硅技术。
铁水脱硫的情况
国家（地区） 铁水初始硫 （%） 西欧 0.03-0.05 全量脱硫 ≤0.015 ≤0.003 (部分) 50/50 加拿大 0.04-006 全量脱硫 ≤0.015 ≤0.003 (部分) 75/25↑ 美国 0.04-0.06 <0. 003(20%) <0. 005（20%） <0.015(60%) 0/100 Mg+CaO+ CaC2↑ 日本 0.02-0.04 全量脱硫 ≤0.015 ≤0.003 (部分) 75/25↑ CaO+↑(Mg +CaC2) 宝钢 0.025-0.03 <0. 007 (目前) <0. 003 (目标 20%) 100/0↑ CaO+CaC2 +Mg↑
(2) 鱼雷罐车或铁水罐中喷射脱硅剂脱硅
特点：是工作条件好，处理能力大，脱硅效率高且 稳定。
缺点：是占用时间长，温降较大。喷吹分吹氧和喷 粉，粉剂主要使用的是烧结矿粉或集尘粉。 宝钢二炼钢的脱硅就是在铁水“三脱”预处理 站中进行的。宝钢1号高炉采用的是将脱硅剂喷入摆 动流嘴内铁水中的工艺，脱硅剂是烧结机的除尘灰， 脱硅效率高且稳定，鱼雷罐内泡沫渣量比较少，与 不脱硅时相比，鱼雷罐铁水装载量下降不多，在脱 硅剂成分和铁水温度符合要求时，铁水硅含量可由 0.42%脱至0.2%。
铁水预处理
一、铁水预处理概述
铁水预处理是指高炉铁水在进入炼钢炉之前预先脱除某 些杂质的预备处理过程。
分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理两大类。
普通铁水预处理包括：铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱P。 特殊铁水预处理一般是针对铁水中含有的特殊元素进行 提纯精炼或资源综合利用，如铁水提钒、提铌、脱铬等 预处理工艺。
意大利 Taranto
0.01%占% 80.4 87.0 87.5
0.006%占% 36.4 240 4.7 48.8 240 4.9 62.5 240 5.3
12
喷Mg颗粒脱硫处理实绩
铁水罐容量（t） 铁水罐净空高度(mm) 喷吹罐容积(m3) 喷吹压力(Mpa) 喷吹流量(Nm3/min) 喷吹速度(kg/min) 处理前[S] Mg 单耗（kg/t) 温度降低(℃) 喷吹时间(min) [S]≤0.01％ [S]≤0.005％ [S]≤0.01％ [S]≤0.005％ [S]≤0.01％ [S]≤0.005％ 100 800 0.5×2 0.3～0.5 30～60 6～15 0.04% 0.2±0.05 0.46±0.03 10±1 12±1 5±1 7±1
搅拌能 低 高
氧气 比率 低 高
废钢比 低 高
建设投资 低 高
29
转炉脱磷主要目的：生产低磷、超低磷钢？
新日铁Matsumiya博士回答：
▪
[P]含量控制：
▪ ▪ 转炉脱磷处理后： 0.018~0.020%; 脱碳转炉出钢： 0.015~0.018％.
▪
采用转炉脱磷－脱碳工艺的主要目的：
1. 提高生产和工艺控制的稳定性；
T. Ueki, et al., The 10th Japan-China Symposium on Science and Technology of Iron and Steel, 2004, p116
铁水预处理技术01-02
¾ 历史背景： 60年代，氧枪转炉炼钢的崛起工业的发展给钢铁材料质量和焊接性能
好；抗腐蚀和高温性能好 用户需求：降低钢中杂质：硫、磷含量越低越好！ 发展现状：30年代开始，60年代蓬勃发展！
第一章 铁水预处理概述
序，有的厂铁水实现了100%的预处理。平均约80%的铁 水经过脱硫；日本50%左右的铁水经过脱硅，40%以上的 铁水经过脱磷处理。
第一章 铁水预处理概述
• 2. 国外三脱技术的发展
¾ 六类十六种脱硫方法： 摇动法：瑞典的单向偏心摇动铁水罐法，日本神户尼崎铁
厂可逆旋转式DM摇包法。 机 械 搅 拌 法 ： 原 西 德 DO(Damage Ostberg) 法 、
受研究者关注。
第一章 铁水预处理概述
• 4. 铁水预处理发展趋势 预脱硫→预脱硅→预脱磷(同时脱磷脱硫)；
未来以喷吹法为主； 脱硫剂受原料经济和钢材产品要求而波动； 发展方向：高效、廉价、易得的复合脱硫剂；CaO系、
外预处理技术已在世界各国广泛应用。
第一章 铁水预处理概述
¾ 铁水预处理的必要性和迫切性：
是脱硫反应化学冶金学合理性的必要；
☺高炉： 动力学条件差，脱硫要付出代价；
☺
高炉脱硫：高炉温、焦比高、产量低。
☺转炉： 热力学条件不好，几乎无脱硫能力。
☺炉外： 可创造良好的热力学和动力学条件。
是钢材市场竞争力紧迫性的必要；
RS(Rheinstahl) 法 和 赫 歇 法 、 日 本 新 日 铁 KR(Kambara Reactor)法、千叶NP法。 吹气搅拌法： 新日铁PDS(底喷)法和CLDS(顶喷)法。 钟罩压入法：美国Janes Laughlin公司的镁焦法。 喷 吹 法 ： 西 德 Thyssen 的 ATH(斜 插喷 枪 )法； 新日铁的 TDS(顶喷)法。 炉前铁水沟连续脱硫法。
铁水脱硫理论
铁水脱硫理论、生产知识培训之一1、铁水脱硫的意义硫对绝大部分钢种都是非常有害的，降低钢中的硫含量，有利于提高钢的机械、工艺等性能，以满足市场需要。
在铁水中进行脱硫已成为现代钢铁工业优化工艺流程的重要手段。
2、什么是铁水预处理？铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉之前，为脱硫或脱硅、脱磷而进行的处理过程。
3、铁水脱硫的优点：(1)铁水中碳、硅等元素含量高，氧含量低，有利于脱硫。
(2)脱硫剂利用率高，脱硫效率高，脱硫速度快。
(3)提高炼铁和炼钢的生产能力，节约工序能耗，降低成本。
(4)提高了钢铁企业钢材的综合经济效益。
4、铁水脱硫的主要方法有哪些有(1)投入法(2)铁水容器搅拌脱硫法(3)采用搅拌器的机械搅拌法(4)喷吹法5、KR搅拌脱硫法有哪些优、缺点？KR脱硫搅拌能力强，可将铁水硫含量脱至很低，缺点是设备复杂，铁水温降大。
6、简叙KR搅拌脱硫的方法：KR搅拌脱硫，是采用一个浇筑有耐火材料外衬的十字搅拌器，插入到铁水罐中进行旋转搅拌，使铁水产生旋涡，将投入到铁水液面的脱硫剂卷入并与铁水充分混合发生脱硫反应。
7、铁水脱硫常用的脱硫剂有哪些？生产中，铁水脱硫常用的脱硫剂有电石粉（CaC2）、石灰粉（CaO）、石灰石粉（CaCO3）、苏打粉（Na2CO3）、金属镁等。
8、CaC2脱硫剂有哪些优点？(1)有很强的脱硫能力(2)铁水温降小(3)不易回硫(4)对铁水容器的耐火材料衬浸蚀较轻9、CaC2脱硫剂有哪些缺点？(1)易燃易爆,运输储存困难(2)加工生产能耗高,价格贵(3)对环境产生污染10、用CaC2 脱硫，其脱硫反应是放热反应还是吸热反应？其脱硫反应是放热反应。
11、CaC2脱硫剂极易吸潮，并产生乙炔气体（C2H2）。
12、CaC2脱硫剂安全使用要点：(1)乙炔浓度控制在0.5%以下(2)氮气露点低于-10°C。
(3)设备系统发生CaC2泄漏，要立即联系修复。
(4)泄漏CaC2要及时清理。
(5)储料间严禁水，火。
《炼钢工艺学》复习题知识点
《炼钢工艺学》复习题知识点1.铁水预处理的“三脱”是指脱硅、脱磷、脱硫。
2.铁水预处理指铁水在兑入炼钢炉之前，为除去某种有害成分( 如S、P、Si等)或提取/回收某种有益成分(如V、Nb 等)的处理过程。
或铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉之前对其进行脱除杂质元素（如S、P、Si等）或从铁水中回收有价值元素的一种处理工艺。
3.铁水预处理可分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理，前者包括铁水脱硅、脱硫和脱磷(即“三脱”)或同时脱磷脱硫；后者是针对铁水中的特殊元素进行提纯精炼或资源综合利用而进行的处理过程，如铁水提钒、提铌、提钨等。
4.铁水预处理目的及意义：主要是使其中硫、硅、磷含量降低到所要求范围，以简化炼钢过程，提高钢的质量。
有效提高铁水质量；?减轻炼钢负担；为优化炼钢工艺，提高钢材质量创造良好条件；对特殊铁水预处理而言，可有效回收利用有益元素，实现综合利用。
5.铁水预处理优点：铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性的元素，在使用各种脱硫剂时，脱硫剂的烧损少，利用率高，有利于脱硫。
铁水中的碳、硅能大大提高铁水中硫的活度系数，改善脱硫的热力学条件，使硫较易脱至较低的水平。
铁水中含氧量较低，提高渣铁中硫的分配系数，有利于脱硫。
铁水处理温度低，使耐火材料及处理装置的寿命比较高。
铁水脱硫的费用低。
可以提高高炉炼铁和转炉炼钢的生产能力。
6.铁水预脱硅技术的目的：铁水脱磷前必须脱硅。
减少转炉石灰耗量（硅氧化形成的SiO2大大降低渣的碱度），减少渣量和铁损，改善操作和提高炼钢经济技术指标。
铁水预脱P的需要，可减少脱磷剂用量、提高脱磷、脱S效率。
当铁水[Si]＞0.15%时，脱磷剂用量急剧增大。
因此，脱磷处理前需将铁水含[Si]脱至＜0.15％，这个值远远低于高炉铁水的硅含量，也就是说，只有当铁水中的硅大部分氧化后，磷才能被迅速氧化去除。
所以脱磷前必须先脱硅。
铁水预脱P的最佳[Si]初始：①苏打脱P：[Si]初始<0.1%②石灰熔剂脱P：[Si]初始0.10～0.15%对含V或Nb等特殊铁水，预脱Si可为富集V2O5和Nb2O5等创造条件。
铁水预处理技术
铁水预处理技术1．概述铁水预处理技术从上个世纪六、七十年代发展起来到现在已经广泛地应用于各国，用于提高铁水质量，其技术也已经得到迅速的发展，目前可以用于铁水预处理的技术不下二、三十种。
铁水预处理工艺方法主要有：（1）机械搅拌法，有代表性的是日本开发的KR法；（2）吹气搅拌法，包括顶吹喷粉法和底吹法，目前顶吹喷粉法得到最广泛的应用，如ATH、TDS、IRSID、ISIDD等法；（3）喂丝法近年来开始得到应用。
铁水预处理的主要工艺目标是：（1）脱硫；（2）脱磷；（3）脱硅、磷、硫（俗称三脱）；（4）其它。
从处理熔剂的选择来看有：主要是石灰系、碳化钙系、镁系三类脱硫剂，可以单独使用，可以复合应用，往往可以取得更好的冶金效果。
顶吹喷粉法近年发展了更多的工艺形成：产生了混合喷吹法和复合喷吹法以及分步喷吹法等。
从控制模型方面看：近年来更加重视建立较高精度的预处理粉剂喷吹量的控制模型。
还有一些不同的分类方法，但是无论怎样分类，每个企业选择的原则都是一样的，那就是从自己企业近期和长远规划来考虑，结合企业能力、产品目标、市场、经济效益等具体情况选择最适合自己的，最有利的方案。
本技术方案——从三个方面介绍科大三泰公司向用户推荐并可提供的技术装备：（1）铁水罐顶喷纯化镁脱硫；（2） 铁水罐采用镁加钙系脱硫剂分步或复合喷吹脱硫（即所谓混喷）；（3） 铁水罐采用镁加钙系或者单纯钙系脱硫剂分步或者复合喷吹三脱（脱硫、脱磷、脱硅）；是较高精度顶吹喷粉法；脱硫剂选用钝化镁粒或镁系的；喷吹工艺形式采用单系统喷吹或分步复合喷吹；为了提高镁的利用率，降低喷粉生产成本，同时达到目标硫数值，达到喷粉目的，采用具有较高精度的脱硫剂喷吹量的控制模型（可选择的和可即时调控的）；采用高技术喷射器系统；带气化室的喷枪；采用PLC 全程程控和计算机操作等。
2．铁水预处理的热力学与动力学2．1 铁水脱硅1）脱硅反应[][]()22S i O S i O +=根据热力学原理不难看出，为了脱硅的同时碳不被氧化，脱硅应在低温下进行，最好不超过1500℃。
铁水预处理
4 .1 铁水预处理简介
为了提高钢的质量，改善高炉和转炉的生产条件，铁水 炉外预处理技术已在世界各国广泛应用。 铁水预处理优点： ➢ 1）铁水炉外脱硫能给高炉减轻负荷，可降低焦比，减少 渣量和提高生产率； ➢ 2）铁水炉外脱磷、脱硫，可使转炉炼钢渣量减少，做到 无渣或少渣炼钢，并可缩短冶炼时间，提高生产能力； ➢ 3）同时，磷硫的去除对于提高转炉钢的质量是极为有利 的。
b
• 十字型搅拌头的形状如图所示，搅 动头为高铝质耐火材料，寿命为 90～100次，每使用3～4次后需要 用耐火材料进行修补。
h
X
图 KR法搅拌器形状示意图
18
4.2 铁水预处理脱硫
• 与莱茵法相比，两种方法的最大区别是：搅拌器插入铁水 深度不同，KR 法是将搅拌器沉浸到铁水内部, 而不是在铁 水和熔剂之间的界面上。通过搅拌形成铁水运动旋涡使熔 剂撒开并混入铁水内部, 加速预处理过程，其铁水流动情 况如图所示 。
有的铁水沟有落差，脱硅剂高点加入，过落差点后一 段反应距离设置撇渣器，将脱硅渣分离。
27
4.3 铁水预处理脱硅
28
4.3 铁水预处理脱硅
2）铁水罐脱硅
特点：工作条件 好，处理能力大， 脱硅效率高且稳 定。 缺点：占用时间 厂，温降较大。
29
4.3 铁水预处理脱硅
正确选择脱硅方法，应该考虑以下因素： ➢ （1） 铁水含硅量。当铁水含硅量＞0.45%（质量百分数）
(Na2O)(l)+[S]+[C]=(Na2S)+{CO} 苏打是最古老的炉外脱硫剂，具有很强的脱硫能力， 但是价格较贵，而且处理时大量的氧化钠挥发，污染环境， 对人体有害。此外，渣中Na2O侵蚀铁水包衬；同时，因渣 的流动性好，机械扒渣困难。
铁水预处理工艺
铁水预处理工艺一、引言铁水预处理工艺是钢铁生产中的重要环节，主要用于消除铁水中的杂质和不良元素，提高铁水质量，保证最终产品的质量。
二、铁水预处理工艺的重要性1.提高产品质量–铁水预处理可以去除铁水中的硫、磷等杂质，减少不良元素对最终产品的影响，提高产品的强度和韧性。
–预处理还可以减少氧气含量和气泡形成，改善产品表面质量，降低缺陷率。
2.增加生产效率–预处理可去除铁水中的夹杂物，在后续工艺中减少杂质对设备的磨损和故障，提高生产效率。
–预处理还可以优化浇注工艺，减少浇注时间和成本，提高产能。
3.降低能耗–去除铁水中的杂质和不良元素，可以减少后续工艺中的能耗消耗，提高能源利用率。
–预处理还可以优化燃烧过程，减少燃料的使用量，降低能源消耗。
三、铁水预处理工艺流程铁水预处理工艺一般包括以下几个步骤：1. 铁水净化1.定量加入除杂剂：根据铁水中杂质的含量和种类，控制合适的除杂剂加入量。
2.搅拌混合：通过机械搅拌设备，将除杂剂充分混合均匀，提高除杂效果。
3.沉淀分离：放置经过混合的铁水，使杂质沉淀到底部，然后将上清液排除。
2. 脱硫处理1.加入脱硫剂：根据铁水中硫含量，控制合适的脱硫剂加入量。
2.搅拌混合：将脱硫剂充分混合均匀，增加脱硫效果。
3.沉淀分离：放置经过混合的铁水，使含硫物质沉淀到底部，然后将上清液排除。
3. 脱磷处理1.选择合适的脱磷方法：常用的脱磷方法有碱脱磷、氧化铁脱磷等，根据情况选择合适的方法。
2.加入脱磷剂：根据铁水中磷含量，控制合适的脱磷剂加入量。
3.搅拌混合：将脱磷剂充分混合均匀，增加脱磷效果。
4.沉淀分离：放置经过混合的铁水，使含磷物质沉淀到底部，然后将上清液排除。
四、铁水预处理工艺参数控制1.加入剂控制：根据铁水中杂质的含量和种类，选择合适的除杂剂、脱硫剂和脱磷剂，并控制加入量。
2.搅拌时间：搅拌时间过长可能导致杂质再次悬浮，搅拌时间过短则不能充分混合，控制搅拌时间使铁水充分混合，杂质沉淀到底部。
铁水预处理工艺方法及原理
铁水预处理工艺方法及原理铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉前对其进行脱除杂质元素的一种处理工艺。
常用的工艺方法有：铁沟散料法、铁水罐内喷吹法、铁水罐内机械搅拌法等。
（1）铁沟散料法：高炉出铁时，在铁沟内的铁水上散入工业纯碱（Na z CQ）或复合脱硫剂（由Na z CQ、CaO、CaCQ、CaF?、C粉等配合而成），利用铁水流动时的冲击湍流运动使铁水与脱硫剂搅拌混合，促进脱硫反应，达到脱硫目的—该法简便易行，但脱硫效率波动大（约为20 60% ）、环境污染大、恢硫多。
已基本不用。
（2）铁水罐内喷吹法：如右图所示：在送去转炉的铁路线上设立喷吹脱硫站，喷枪的铁管外复合有耐火材料浇注料，可插入铁水内一定深度，以空气为载体，喷入粉状脱硫剂，进行脱硫，而后耙除脱硫渣，防止恢硫（脱硫渣如果不去掉，在后续过程中，脱硫渣中的硫又会返回铁水中，造成恢硫）。
由于该法使脱硫剂与铁水接触良好，脱硫效率较高，还可脱除部分硅和碳。
常用的脱硫剂：a、钝化石灰粉（不含钝化剂的石灰，存放时间稍长，吸水到一定程度，就会堵塞喷吹系统）。
优点：成本较低、脱硫效率较高。
缺点：环保较差、铁水温降较大。
b、复合脱硫剂（由Na2CO3 、CaO 、CaCO 3 、CaF2 、C 粉等配合而成）。
优点：成本较低、脱硫效率较高、比钝化石灰粉较易耙渣。
缺点：环保较差、铁水温降较大。
c、钝化镁粒（金属镁粒需钝化，否则存放时易氧化，同时载体需改为氮气）。
金属镁粒喷入铁水后，会迅速气化，与铁水接触条件更好，脱硫率很高。
优点：脱硫率很高、喷吹设备和操作很简单、环保较好、铁水温降很小、脱硫渣量很小。
缺点：成本高。
d、钝化镁粒与钝化石灰混喷（结合了金属镁粒脱硫率很高和钝化石灰成本低的优点，还可根据铁水含硫量和所炼钢种，来调节钝化镁粒（0—100%）与钝化石灰的配比，从而达到最佳成本与脱硫率的配合。
优点：脱硫率很高且可调、环保较好、铁水温降较小、脱硫渣量较小、成本较低且可调。
铁水预处理脱硫剂的选择
硫 现象 ， 较少采用 。 故
是 选 择 高 效 率 的脱 硫 剂 。
度 范 围 内 ， 脱 硫 反 应 达 到 平 衡 时 ， 些 脱 当 这 硫 荆 都 可 使 铁 水 含 硫 量 降 低 到 ０ ０５ 以 ．， ％ ０
少， 渣量 少 ； ④脱 硫 产 物疏松 ， 渣 方 便 ， 扒 对
铁 水 罐 内衬 侵 蚀轻 。 缺点 ： ①极 易 吸潮 劣 化 ， 低 反 应 效 果 。 降
优 点 ： 有 很 强 的 脱 硫 能 力 ； 脱 硫 的 ① ② 同 时 还 能 脱 磷 ； 处 理 后 渣 中 的 苏 打 呈 水 溶 ◎ 性 ， 回收 利 用 。 可
由上 式 可 知 ， 温 度 为 １５ 当 ３０— １０ ℃ ４０ （６ ３ １７Ｋ） ， 之 相 平 衡 的 饱 和 蒸 气 １２ ６３ 时 与 压 为 ６７ ９ ０ ．５—８０ ６ ｐ （ １ ． Ｋ ａ ６—８ｍ ） 因 此 ， ａ 。 若 将铁 水 包 封 闭 ． 包 内 铁 水 液 蔼 上 形 成 使
优点： ①反 应 速 度挟 ， 硫 效 率 高 ， 且 脱 并 不 容 易 回疏 ； 消 耗 量 小 ， 生 渣 量 少 ； 硫 ② 产 脱 处 理 时 间 短 ， 水 温 降 小 ； 对 铁 水 温 度 要 铁 ③ 求不 严格 。
１ 典 型脱 硫 剂 的 热 力 学 、 力 学 动
分 析
１ １ 热 力 学 分 析 ．
在 标 准 状 态 下 １ ５ ｏ ， 些 脱 硫 剂 的 ３ ０ｃ时 一
铁水预处理发展概况及在钢铁生产中的作用
二十世纪八十年代以来，钢铁生产中使用的原材料和燃料的质量变得越来越差。
这一全球化的趋势导致铁水中杂质含量增加，铁水质量下降。
与此同时，钢铁生产企业面临着对洁净钢尤其是对低S、低P的需求不断增长的挑战，如工业输送管道、汽车工业要求高强度、低温韧性、良好的冷成型和焊接性能要求，以及日益增长的低成本生产压力，迫使企业、科研院所开展铁水铁水品质提升或低品质铁水应用技术。
目前主要分为两类，一是通过优化生产设备、提高自动化程度以及提高生产率水平，因炼钢的所有任务放在转炉内完成，所以通过此手段起到的作用有限。
二是把原来在转炉内完成的一些任务在空间和时间上分开，分别在不同的反应器中进行，使冶金反应过程在更适合的环境气氛条件下进行，以提高冶金反应效果，此类技术也被称为铁水预处理。
铁水预处理工艺，对进入转炉冶炼之前的铁水做去除杂质元素的处理，可扩大钢铁冶金原料的来源，提高钢的质量，增加转炉炼钢的品种和提高技术经济指标。
因此，本文旨在通过对铁水预处理技术进行分析总结，并探究其在钢铁生产中的作用，以期能给予研究人员提供参考。
一、铁水预处理铁水预处理被公认为降低钢中杂质含量的最佳工艺，是改善和提高转炉操作的重要手段之一。
其基本目标是将进入转炉的铁水[Si]、[P]、[S]含量脱至成品钢种水品，达到转炉冶炼要求，现代钢铁生产工艺经过技术改造后的基本模式为：高炉炼铁-铁水预处理-转炉冶炼-炉外精炼-连铸连轧。
铁水预处理主要包含预脱硫、预脱硅、预脱磷等。
1.铁水预脱硫铁水预脱硫是指铁水进人炼钢炉前的脱硫处理，铁水脱硫的历史最早可以追溯到1877年英国人在高炉铁水沟脱硫，它是铁水预处理中最先发展成熟的工艺。
在实际生产中炉外脱硫工艺主要有两大类：机械搅拌法和喷吹法。
目前使用最多的是向熔池内喷射镁或镁基脱硫剂的喷吹法，具有脱硫效率高，处理时间短，操作费用低，处理量大，操作比较灵活等优点，可使硫含量降低至0.005%一下，近年来在欧美国家和印度得到积极推广和应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节铁水预脱硫的概念和优点铁水预处理，炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理。
广义的铁水预处理是指包括对铁水脱硫、脱硅、脱磷的三脱处理，另外还有特殊铁水的预处理，如含V铁水的提V等。
铁水脱硫是二十世纪70年代发展起来的铁水处理工艺技术，它已成为现代钢铁企业优化工艺流程的重要组成部分。
铁水脱硫的主要优点如下：1.铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性的元素，在使用各种脱硫剂时，脱硫剂的烧损少，利用率高，有利于脱硫。
2.铁水中的碳、硅能大大提高铁水中硫的活度系数，改善脱硫的热力学条件，使硫较易脱致较低的水平。
3.铁水中含氧量较低，提高渣铁中硫的分配系数，有利于脱硫。
4.铁水处理温度低，使耐火材料及处理装置的寿命比较高。
5.铁水脱硫的费用低，如在高炉、转炉、炉外精炼装置中脱除一公斤硫，其费用分别是铁水脱硫的2.6、16.9和6.1倍。
6.铁水炉外脱硫的过程中铁水成份的变化，比炼钢或钢水炉外处理过程中钢水成份的变化对最终的钢种成份影响小。
采用铁水脱硫，不仅可以减轻高炉负担，降低焦比，减少渣量和提高生产率，也使转炉也不必为脱硫而采取大渣量高碱度操作，因为在转炉高氧化性炉渣条件下脱硫是相当困难的。
因此铁水脱硫已成为现代钢铁工业优化工艺流程的重要手段，是提高钢质量、扩大品种的主要措施。
早期的铁水脱硫方法有很多种：如将脱硫剂直接加在铁水罐罐底，靠出铁铁流的冲击形成混合而脱硫的铺撒法。
也有将脱硫剂加入装有铁水的铁水罐中，然后将铁水罐偏心旋转或正向反向交换旋转的摇包法。
之后逐步发展至今天采用的KR搅拌法及喷枪插入铁水中的喷吹法。
第二节常用脱硫剂及脱硫指标一、常用脱硫剂经过长期的生产实践，目前选用作为铁水脱硫剂的主要是Ca、Mg、Na等元素的单质或化合物，常用的脱硫剂主要有：Ca系：电石粉(Ca C2)、石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)等Mg系：金属Mg粉Na系：苏打(Na2CO3)二、常用脱硫剂反应特点1.电石粉碳化钙脱硫反应为用Ca C2脱硫有如下特点：1)在高碳系铁水中，Ca C2分解出的Ca离子与铁水中的硫有极强的亲和力。
因此Ca C2有很强的脱硫能力，在一定的铁水条件下，用Ca C2脱硫，脱硫反应的平衡常数可达6.9×105，反应达到平衡时，铁水中硫含量可达4.9×10-7。
2)用Ca C2脱硫，其脱硫反应是放热反应，有利于减少铁水的温降。
3)脱硫产物CaS，其熔点24500C，因此脱硫后，在铁水面上形成疏松的固体渣，有利于防止回硫，且对混铁车内衬浸蚀较轻，扒渣作业方便。
4)由于电石粉脱硫能力强，故用量少，渣量也较少。
5)电石粉易吸潮，吸潮时产生如下反应:Ca C2+H2O=CaO+C2H2Ca C2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2这个反应会大大降低电石的脱硫能力，而且放出的C2H2是属易爆气体，因此在运输和保存电石粉时要采用氮气密封，储料罐必须安装乙炔检测等安全装置，以防爆炸等事故。
6)用电石粉脱硫生成的碳除饱和溶解于铁水外，其余以石墨态析出，喷吹过程中随喷吹气体有少量的电石粉带出，同时还有少量的C2H2产生，这些都会对环境产生污染，故必须有除尘设备。
2.石灰粉脱硫石灰脱硫的反应式为：用脱硫有如下特点：1)在高C和一定含硅量的铁水中，有较强的脱硫能力，在1350℃时，用脱硫，反应达平衡时，铁水中硫含量可达，比的脱硫能力要弱得多。
2)脱硫渣为固体渣，扒渣方便，对铁水缶、混铁车侵蚀较小，但用量较大，故形成的渣量也大，铁损也较高，铁水温降也较大。
3)石灰粉资源广、价格低、易加工，使用安全。
4)石灰粉流动性差、在输送中易堵塞、在料罐中也可能会“架桥”而堵料，且石灰易吸潮，吸潮后其流动性大大恶化，吸潮后会生成，不仅影响脱硫效果，而且会污染环境，因此，石灰的加工运输和贮存都要在干燥条件下进行，一般也采用氮气密封和输送。
3.用Mg粉脱硫用Mg粉脱硫，其反应式为：镁粉脱硫有如下特点：1)Mg有很强的铁水脱硫能力，13500C时，用Mg粉脱硫，反应的平衡常数为3.17×105，反应达到平衡时，铁水中含硫量可达l.6×10-7，大大高于CaO的脱硫能力。
2)Mg的沸点为ll070C，Mg加入铁水后，变成Mg蒸气，形成气泡，使Mg的脱硫反应在气液相界面上进行，另外由于金属Mg变成Mg蒸气．使得反应区附近的流体搅拌良好，大大增强Mg的脱硫效果。
3)Mg在铁水中有一定的溶解度，铁水经过Mg饱和后能防止回硫，这部份饱和的Mg在铁水处理后的运送过程中仍能起到脱硫作用。
4)由于Mg进入铁水后就会气化，反应非常强烈，因此一般不使用纯Mg，而与其他材料混合一起喷入，目前多与CaO一起混合后作成混合脱硫剂。
5)Mg的价格昂贵，但因Mg混合脱硫剂只要配比合适，也会使其用量少，而且铁水温降小，渣量少，铁损也少等特点，其综合成本也不一定高，而且由于用量少，处理周期也短，对高节奏的转炉也是有利的，因此Mg脱硫剂已越来越多被采用。
其他脱硫剂，像石灰石(CaCO3)因脱硫效果差而且铁水温降太大，而像苏打(Na2CO3)由于资源短缺，而且脱硫产物呈液态对罐衬侵蚀严重，降温也大，因此这些在铁水脱硫生产中已较少采用。
三、脱硫生产指标对一种脱硫工艺方法或脱硫剂的脱硫效果的评定，目前还没有一个统一的、全面的指标来反映，但在实际生产中仍可根据以下指标来评价其脱硫效果。
1.脱硫效率()式中：——处理前铁水原始含硫量，％——处理后铁水成品含硫量，％此值反映脱硫工艺对铁水脱硫的直接影响，是工艺操作中很重要的工艺参数，值较大，说明此工艺的脱硫效果越好，当然值的大小与原始含硫量有关，如脱硫前原始硫很高，即使值较大，也不能说明成品硫就很低。
此外由于公式中无脱硫剂的使用量，因此该公式并未反映出脱硫剂的脱硫效果。
2.脱硫剂效率(Ks)式中：w—脱硫剂的消耗量，kg/t铁假设在脱硫反应过程中，脱硫剂的效率不变，则：脱硫剂效率Ks的意义是单位脱硫剂的脱硫量，此值虽不能准确地描述脱硫剂的脱硫能力，但在生产操作中有实际意义。
当掌握了一定工艺条件下的经验脱硫数据后，就可以根据要求的脱硫量控制加入脱硫剂的数量。
3.脱硫剂的反应率ηM脱硫剂加入铁水后，并非全部脱硫剂都参与了脱硫反应而起到了脱硫作用，为比较脱硫工艺中脱硫剂参与脱硫反应的程度，可用脱硫剂的理论消耗量和实际消耗量的比值来表示脱硫剂的反应率式中：——脱硫剂的理论消耗量，kg/t铁——脱硫剂的实际消耗量，kg/t铁例如：用电石粉的脱硫剂的反应率式中：64—的分子量32 — S的分子量—电石粉的单耗，kg/t铁—电石粉中的含量，％一般来说脱硫剂的反应率都不高，电石粉的反应率为20～40％，而石灰粉的反应率仅5～10％。
4.脱硫分配比脱硫的产物必须进入渣中，从而使钢中的硫减少，其反应式简化为：。
炉渣的脱硫能力，通常用硫在渣—铁中的分配比的大小来表示，=( S ) / [ S ]式中：—硫在渣—铁中分配比(S)—渣中硫的含量，％[S]—铁中硫的含量，％值越大，说明炉渣的脱硫能力越强，一般而言，象高炉渣由于FeO低，可达100，电炉还原期可达30～50，而转炉渣仅为5～10。
第三节常用脱硫方法及其操作一、铁水罐搅拌法脱硫(KR法)搅拌法是铁水脱硫技术的重要进展，它放弃了传动的容器运动方式，通过搅动来使液体金属与脱硫剂混合接触达到脱硫目的。
搅拌法分为两种形式即莱茵法和KR法。
a -- 莱茵法b-- KR法图9—1 搅拌法脱硫两种方法的最大区别是搅拌器插入铁水深度不同，莱茵法搅拌器只是部分地插入铁水内部，通过搅拌使罐上部的铁水和脱硫剂形成涡流搅动，互相混合接触，同时通过循环流动使整个罐内铁水都能达到上层脱硫区域段实现脱硫，KR法是将搅拌器沉浸到铁水内部而不是在铁水和脱硫剂之间的界面上通过搅拌形成铁水运动旋涡使脱硫剂撒开并混入铁水内部，加速脱硫过程。
武钢二炼钢KR法是利用机械搅拌作用使脱硫剂与铁水混匀达到脱硫目的，因此，脱硫剂利用率高，消耗较低，目前武钢二炼钢KR 铁水脱硫的脱硫剂消耗达到5.0kg/t.Fe(CaO基) 左右，搅拌器寿命达到700余次，耐材消耗0.02kg/吨，脱硫效果[S]可以达到0.001％，脱硫效率≥90％，可以生产和满足不同低硫品种的需求。
1．KR铁水脱硫工艺流程机械搅拌法脱硫就是将耐火材料制成的搅拌器插入铁水罐液面下一定深处，并使之旋转。
当搅拌器旋转时，铁水液面形成“V”形旋涡(中心低，四周高)，此时加入脱硫剂后，脱硫剂微粒在浆叶端部区域内由于湍动而分散，并沿着半径方向“吐出”，然后悬浮，绕轴心旋转和上浮于铁水中，也就是说，借这种机械搅拌作用使脱硫剂卷入铁水中并与接触，混合、搅动，从而进行脱硫反应。
当搅拌器开动时，在液面上看不到脱硫剂，停止搅拌后，所生成的干稠状渣浮到铁水面上，扒渣后即达到脱硫的目的。
脱硫前，铁水缶中若有高炉渣，应先扒渣，即脱硫前后要二次扒渣。
下图KR专用罐工艺流程(图9—2)：图9—2 KR专用罐工艺流程高炉铁水罐直接KR法脱硫工艺流程：图9—3 高炉铁水罐直接KR法脱硫工艺流程2．原料要求1)高炉铁水条件铁水温度：T≥l2500C铁水硫含量：[S]≤0.060％渣层厚度：处理铁水量：Q=80～90吨/罐·次2)脱硫剂(KC—2#)(1)重量配比：活性石灰：88—90%萤石: 12—10%(2)粒度要求：表9—1 脱硫剂粒度要求(3)要求新鲜、干净、干燥、不混有杂质、不粉化变质。
3)镁质复合脱硫剂(试行)(1)重量配比：活性石灰75～80％萤石：15～10％Mg粉：≥10％(2)粒度要求(活性石灰、萤石同KC—2#脱硫剂)(3)Mg：阻燃时间21”~30”，闪点：615℃左右3．KR铁水脱硫的基本操作1)扒渣操作：(1)脱硫铁水罐由牵引车运载至扒渣位置后，由主控台将罐倾斜至扒渣角度(以铁水不能溢出为准)，然后进行扒渣操作。
(2)扒渣机在运转前接通电源并选择好手动或自动操作方法(扭动转换操作手柄)，要确认清楚手动(ISW)或自动(3PL)灯光显示和紧急停车手动按钮的位置。
(3)要确认压缩空气的入口压力达到0.6～0.8MPa，操作压力>0.45MPa。
(4)扒渣机运转前，小车的前进端极限应设在零位，后退端极限应设在拾位上，否则不允许运转。
(5)扒渣机的前后行程5-6米，高度为0.9米，左右旋转角度为12.50。
(6)当罐内铁水中带有大于600kg 的渣块时原则不能强行扒渣，应将铁水返回到混铁炉。
(7)铁水在搅拌前后都要进行扒渣，罐内渣子扒到铁水裸露≥23。
2)卷扬操作(1)运行前必须检查主操作台电源转换开关、确认钢丝绳及抱闸正常，进行试运转后方能使用。
(2)铁水罐必须对准扒渣的中心线，方可进行倾翻铁水罐操作。