铁水预处理脱硫分析
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。
铁水脱硫比较分析
铁水脱硫工艺分析简况：近5年来铁水脱硫技术在我国发展很快，“铁水脱硫是转炉使用铁水炼钢不可缺少的工序”，这一点在我国得到了认同，先后增加了50多条（含在建）生产线，入炉铁水的脱硫比已经超过30％（有待核定，1998年仅为22％），目前大中型企业都有了不同型式的铁水预处理生产线，国内铁水预处理（脱硫）技术应用情况见表1表1 铁水预处理（脱硫）简况2 机械搅拌法（KR）、喷吹法脱硫比较1）机械搅拌法（KR）是成熟的生产工艺，日本绝大多数企业采用KR法脱硫，武钢已生产20多年，在消化引进技术的基础上有不少创新，生产技术水平和技术经济指标均较原设计有大幅度的提高，除脱硫铁水产量增长86.8％以外，还自行开发了无碳CaO基脱硫剂取代了CaC2，降低了生产成本。
脱硫处理前后铁水温降△t从过去的40-50℃减至28℃，脱硫效率ηs平均达92.5％，脱硫处理后［S］≤0.005%的罐次比率在98％以上，实际上［S］≤0.002%（ω）时的脱硫剂吨（CaO 基）耗量由8.5kg降至5.00kg以下，2001年脱硫剂平均耗量已降至3.78kg，目前兑入转炉经深脱硫的铁水硫含量平均值已达0.0027％，专用脱硫罐罐龄已达400次以上，主要消耗部件搅拌头使用次数平均已达500次，最多曾达631次，吨铁脱硫处理成本小于20元，铁损约为3％（原文是否有误待核定，是否为0.3％），KR法良好的动力学条件、脱硫效果好、粉剂成本低、无喷溅、无污染等优势使济钢、川威、昆钢、上钢一厂等厂相继采用。
2）喷吹法：八十年代初期我院开始研发用喷吹石灰粉法进行铁水脱硫技术并取得成功，石灰粉铁水脱硫技术先后在天钢等十几个厂应用，1998年我院先后又成功为宝钢设计引进了用混铁车进行铁水三脱复合喷吹技术、为本钢设计引进了“镁基”喷吹脱硫复合喷吹技术、2001年又为太钢设计引进了用铁水罐进行三脱复合喷吹技术以及单吹颗粒镁脱硫技术，喷吹法具有以下优点：●程序喷吹（复合、顺序）技术可以最大限度地利用多种粉剂发挥其在铁水预处理（脱硫）中效果。
铁水预处理脱硫工艺流程
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KR法铁水脱硫工艺的发展、脱硫的原理及其探讨
KR法铁水脱硫工艺的发展、脱硫的原理及其探讨摘要：介绍了KR法铁水脱硫工艺的发展、脱硫的原理、该工艺的优、缺点及影响脱硫效果的因素，对喷吹和KR脱硫工艺进行了比较，为铁水脱硫装置的选择提供借鉴。
关键词：铁水预处理；脱硫；搅拌；喷吹前言铁水预处理已成为现代化的炼钢生产工艺：铁水预处理—复吹转炉—炉外精炼—全连铸和热装热送．当下用户对钢材质量要求越来越苛刻，一般要求钢中的硫含量控制在0.015%以下，有的甚至要求达到“双零”的超低硫水平，而且考虑到减轻转炉的冶炼任务和减少转炉消耗指标，使各冶炼设备的任务更加单一化、专业化，发挥各自的特长，因此近年来国内新建转炉钢厂都配备了铁水脱硫装置，老厂则经过改造配备了脱硫装置．搅拌法作为一种主流脱硫工艺，在国内许多钢厂得到了很好应用．1搅拌脱硫工艺1．1搅拌脱硫工艺在国内的发展KR搅拌法是日本新日铁广烟制铁所于1965年用于工业生产的铁水炉外脱硫技术［1］，早在1976年武钢二炼钢就从日本新日铁引进了国内第一台搅拌法脱硫装置，单罐处理能力为70～80t，处理周期约85min，采用CaC2基作为脱硫剂，由于当时该套装置的消耗指标及运行成本均较高，处理周期长，所以并没有在国内得到广泛推广．随着时间的推移，搅拌法脱硫工艺经过近二十年的发展，已形成为一种成熟稳定的脱硫工艺，无论消耗指标、运行成本还是处理周期都大大降低．2000年武钢二炼钢在消化了第一套搅拌法脱硫工艺的基础上，联合原武汉钢铁研究设计总院自主设计和建造了第二套搅拌脱硫装置．2001年宝钢集团一钢公司从日本川崎重工引进两套150t搅拌脱硫装置，2002年原武汉钢铁研究设计总院又在昆钢建造了两套55t的搅拌脱硫装置，2003年原上海冶金设计研究院在宝钢集团上钢三厂建造了两套40t的搅拌脱硫装置．2007年在武钢新二炼钢新建两套200t、马钢四炼钢新建两套300t搅拌脱硫装置．韶钢新一钢工程在建两套130t搅拌脱硫装置，这样在国内已形成了300t、200t、150t、130t、80t、55t、40t的搅拌脱硫大、中、小系列．1． 2 搅拌法脱硫工艺的原理所谓搅拌法脱硫工艺，是将浇铸耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头，插入到有一定量铁水的铁水罐中旋转，使铁水形成漩涡，然后将经过称量好的脱硫剂通过振动给料(或旋转给料器)加入到旋转的铁水中．脱硫剂进入铁水罐后，迅速被漩涡卷入铁水中，在不断的搅拌过程中与铁水中的硫充分反应，从而脱硫的．影响脱硫速度的因素主要有二，一为脱硫剂种类，二为动力学条件．研究证明，动力学条件的影响大于脱硫剂种类的影响，搅拌速度高达 120r/min，铁水充分旋转，获得了良好的冶金动力学条件，投入的脱硫剂能够充分的反应，因此脱硫效率高达 95%以上．目前搅拌法脱硫工艺以石灰作为脱硫剂，再配入少许萤石、铝渣作为助熔剂．当铁水中的硅含量在0. 05!以上时，脱硫反应为: 反应生成的CO 气体对铁水起到搅拌作用，更加快了脱硫反应的进行．因为高炉铁水中的硅含量一般均大于0. 05%，因此脱硫反应均为(1)式．在反应式(1)中生成的Ca 2 SiO 4 层将石灰颗粒包住，此层质地紧密，且熔点高，阻碍了铁水中的硫透过它向深部扩散，使脱硫速度变缓，且生成的致密层包住新加入的石灰，增加了石灰的消耗，因此向脱硫剂中配入萤石等助熔剂，生成低熔点物质，从而使铁水中的硫进一步与石灰反应，能提高脱硫效率约 20%［2］．由于降低氧势可以提高脱硫效率，因此部分钢厂向铁水中加入铝渣，通过铝脱氧来降低氧势［3］．1． 3 搅拌法脱硫工艺的优缺点1． 3． 1 搅拌法脱硫工艺的优点1) 脱硫效率高而稳定搅拌法脱硫工艺由于其良好的动力学条件及重现性，使脱硫效率高而稳定，且回硫少，国内某厂，采用搅拌法一个班处理了8 炉铁水，7 炉达到0. 001%，一炉为0. 002%，而采用石灰加镁粉的喷吹法则较难达到这个水平，且回硫情况较严重［4］．2) 脱硫剂搅拌法采用石灰基脱硫剂，运输与储存无需特殊措施，镁基喷吹法脱硫工艺所用镁粉需钝化处理，且运输和储存需有防护措施．3) 运行成本无论是喷吹工艺还是搅拌工艺，主要运行成本为脱硫剂和耐材．搅拌装置的搅拌头经过多年的改进，寿命已经大大提高，目前通常大于250 炉，在武钢高达500 多炉，而喷吹法喷枪的寿命通常在60 多炉;搅拌装置采用石灰基的脱硫剂，来源广泛，价格低廉，而镁基脱硫剂价格很高，且受市场的波动影响较大，通过对国内某厂生产数据的分析，在铁水终点硫≤0. 005%时，搅拌法比喷吹法运行成本低，而当铁水终点硫＞ 0. 005%，喷吹法比搅拌法运行成本低．1． 3． 2 搅拌法脱硫工艺的缺点1) 设备较大，占用面积较多．2) 一次性投资较大．3) 铁水的温降较大．4) 铁损较大．5) 处理周期较长．1． 4 影响搅拌法脱硫效率的因素影响搅拌法脱硫效果的主要因素如下．1) 在进行搅拌脱硫之前，铁水液面上的渣子不能太多，否则将会影响脱硫剂的充分反应．因此在搅拌脱硫之前需进行前扒渣，以扒除70%的渣量为宜，或者采用已成熟的捞渣工艺，韶钢KR 脱硫装置中选用了山东烟台的新型捞渣装置．2) 搅拌桨的转速不能太低，否则达不到良好的动力学条件，脱硫效率降低．通常搅拌作业时的正常转速为 100 ～120 r/s，随着搅拌头的损耗，可适当提高搅拌桨的转速，以保证良好的动力学条件．3) 脱硫剂必须是粉剂，以增加反应面积，使铁水中的硫与石灰充分接触．如果脱硫剂颗粒太大，则脱硫剂无法充分反应，且增加了单耗，直接影响脱硫效果．通常要求脱硫剂＜3 mm．4)脱硫剂主要成分是石灰，因此石灰的质量对脱硫效果影响非常大，主要是石灰中的 CaO 含量、石灰的活性度及石灰中的硫含量．5) 搅拌桨的插入深度要适当，插入深度过深或过浅都会直接影响到脱硫效果，过浅，搅拌时喷溅严重，且铁水罐内下部铁水搅动效果差;过深，则上部的铁水搅动较差．2 搅拌法与喷吹法比较2． 1 脱硫工艺比较两种脱硫工艺的比较见表 1．2． 2 脱硫运行成本估算比较脱硫运行成本估算的比较见表 2．2． 3 两种脱硫方法的分析评价通过对两种脱硫工艺的脱硫效果和运行成本综合比较，可见搅拌法在深脱硫和总成本方面优势突出．对于大中钢铁企业，从长远考虑并结合生产实际，KR 搅拌法铁水预脱硫应是更具有深远价值的选择．3 结论搅拌法脱硫工艺作为一种高效，低成本的脱硫工艺在国内外已得到广泛推广，在国内已经形成由小到大的系列产品．尽管搅拌脱硫设备的一次性投资较大，但脱硫效果好，运行成本低，收回投资快．因此搅拌法脱硫将成为今后的一种主流脱硫工艺，得到更广泛的推广，并有向三脱处理工艺演化的趋势．。
铁水预处理
镁脱硫法
镁以镁焦、镁锭、镁粉、镁合金及白云石的团块等形式加 入铁水中进行脱硫。用镁脱硫的最重要问题是要控制镁的 气化速度，以免发生爆炸。 镁脱硫时采用的主要方法有插罩法、插杆法、三明治法、 压力室法、可倾罐法、T-Nock流槽法和喷吹法等。 优点：镁脱硫法速度快、渣量少、温度损失少， 缺点：费用高、操作控制困难。
吹气搅拌法
吹气搅拌法主要有顶吹法、底吹法(PDS或CLDS)和气升 泵法三种。 顶吹法和底吹法预先将脱硫剂加到铁水表面，然后通过顶 枪或罐底的透气砖往铁水中喷吹气体进行搅拌。这两种方 法设备费用低，操作简便，但脱硫效果不如搅拌法好。 气升泵法向气升泵吹入气流将铁水不断升入泵筒体。当筒 体内铁水超过罐内液面高度时，铁水通过筒体上部的许多 孔眼喷撒到熔池表面的脱硫剂上而发生脱硫反应。
铁水预处理（一） 脱硫
铁水预脱疏工艺优点
(1)用户对钢的品种和质量要求提高，连铸技术的发展也要求 钢中硫含量低(硫含量高容易使连铸坯产生裂纹)。铁水脱 硫可满足冶炼低硫钢和超低硫钢种的要求。 (2)转炉炼钢整个过程是氧化气氛，脱硫效率仅为30％～40 ％；而铁水中的碳、硅等元素含量高，氧含量低，提高了 铁水中硫的活度系数，故铁水脱硫效率高；铁水脱硫费用 低于高炉、转炉和炉外精炼的脱硫费用。 (3)减轻高炉脱硫负担后，能实现低碱度、小渣量操作，有利 于冶炼低硅生铁，使高炉稳定、顺行，可保证向炼钢供应 精料。 (4)有效地提高钢铁企业铁、钢、材的综合经济效益。
铁水预脱硫的主要方法
（1）搅拌法 搅拌法又分机械搅拌法和吹气搅拌法 （2）喷吹法 （3）铁水沟铺撒冲混法 （4）铁水沟喷粉脱硫法 （5）镁脱硫法
机械搅拌法脱硫(KR法)
机械搅拌法脱硫(KR法)：将浇注耐火材料并经过烘烤的十 字形搅拌头，浸入铁水包熔池一定深度，借其旋转产生的 漩涡，使氧化钙或碳化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应， 达到脱硫目的。 脱硫剂：CaO-CaF2系脱硫剂。 优点：动力学条件优越，有利于采用廉价的脱硫剂如CaO， 脱硫效果比较稳定，效率高(脱硫到≤0.005%)，脱硫剂消 耗少，适应于低硫品种钢要求高、比例大的钢厂采用。 缺点：设备复杂，一次投资较大，脱硫铁水温降较大。
一炼钢铁水预处理脱硫过程影响因素分析
铁水炉外脱硫技术从 ２ ０世纪 ３ ０ 年代开始应
用， ６ ０年 代蓬 勃发 展至 今 ， 约 有六 大 类 １ ６种 处 理 方法 ， 即摇 动法 、 机械 搅拌 法 、 吹气搅 拌 法 、 镁 系脱
对脱 硫 系统进 行升 级改 造 ， 增 加 了一套 脱硫装 置 ， 采用 “ 二对三” 模式 ， 脱硫作业 率提高 到 ９ ５ ％ 以 上 。一炼 钢脱 硫喷 吹系 统见 图 １ 。
Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ Ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ Ｄ ｅ ｓ ｕ ｌ ｐ ｈ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ０ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｈｏ ｔ Ｍｅ ｔ ａ ｌ
表 ４ 参数 设置 前后 脱硫 粉剂 消耗 指标
２ ． ３ 初始 硫含 量对 脱硫 剂效 率 的影 响
度较 快 。随着 硫 含量 的 降低 ， 溶 解 的镁 占镁 量 的 比例 越来 越大 。从 铁 水 温 度 与脱 硫 剂 效 率 Ｋｓ 的 散点 图 （ 见图 ３ ） 可 以看 出 ， 由于铁 水 温度 高 时 ， 在
脱硫 前铁 水 的成分 见 表 ２ 。 由于镁 脱 硫是 在 气一 液界 面上 进行 ， 镁 进 入铁 水 会 发 生 气 化 。如
个工位可以同时安排铁水包的座包 ， 从 而有效
减少 了非 作 业 时 间， 但 是 作 业 率 只有 ６ ０ ％ ～ ７ ０ ％ 。２ ０ ０ ９年 ， 因 品种 开 发 和 产 能 提 升 的 需 要 ，
铁水预处理喷吹法和搅拌法脱硫分析
ABSTRACT The desulphurization mechanics of hot metal injection and stirring are introduced. The desul2 phurization lim it of injected w ith M g and M g /CaO or stirred with CaO is theoretically calculated. The desulphuriza2 tion capability of every system is 10 - 4 % , 10 - 7 % , 10 - 3 % quantitative rank. The effects of desulphurization and the advantages and disadvantages between injection method and stirring method are compared, in order to guide the steel company choosing suitable desulphurization methods according to their actual situation.
溶解速度 ,提高铁液中镁的溶解度是关系到镁脱硫效果
的关键 。
M gS(g) + [O ] =M gO ( s) + [ S ] ΔG0
= - 210900 + 39. 6T, J /mol
(4)
在冶金温度下 ,镁的各种化合物的稳定性大小顺序 依次为 : M gO、M gS、M gC。式 (4)中 ΔG0 总小于零 ,意味着
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冯京跃等 :铁水预处理喷吹法和搅拌法脱硫浅析
铁水预处理脱硫的热力学条件
铁水预处理脱硫的热力学条件以铁水预处理脱硫的热力学条件为标题，我们来探讨一下在这个过程中的一些重要热力学条件。
铁水预处理脱硫是指在铁水冶炼过程中，通过加入适量的脱硫剂，使铁水中的硫含量降低到规定的范围内。
这一过程在保证铁水质量的同时，也对热力学条件有一定要求。
铁水预处理脱硫的热力学条件之一是温度。
在铁水预处理脱硫过程中，温度的选择对反应的进行有着重要影响。
通常情况下，高温有利于脱硫反应的进行。
因为高温可以提高反应速率，增加反应的活性。
但是过高的温度也会导致过多的热量损失，增加能源消耗。
因此，在选择温度时需要在脱硫效果和能源消耗之间进行平衡。
铁水预处理脱硫的热力学条件还包括氧气含量。
氧气是铁水预处理脱硫反应中的重要参与物质，它可以与脱硫剂中的硫反应生成气体SO2，并通过气体逸出的方式将硫从铁水中去除。
因此，适量的氧气含量对于脱硫反应的进行至关重要。
过低的氧气含量会导致脱硫反应的进行受限，而过高的氧气含量则会增加能源消耗和气体处理的成本。
铁水预处理脱硫的热力学条件还包括脱硫剂的选择。
脱硫剂是铁水预处理脱硫中的关键因素，它可以与铁水中的硫反应生成易挥发的化合物，从而实现脱硫的目的。
常用的脱硫剂有碳酸钙、氧化钙等。
在选择脱硫剂时，需要考虑脱硫剂的稳定性、反应活性以及成本等因素。
合理选择脱硫剂可以提高脱硫效果，降低成本。
铁水预处理脱硫的热力学条件还包括反应时间。
反应时间是指脱硫反应进行的时间长度。
脱硫反应的进行需要一定的时间来完成，过短的反应时间会导致脱硫效果不理想，而过长的反应时间则会增加生产周期和能源消耗。
因此，在实际操作中需要合理控制反应时间，以达到脱硫效果最佳化。
铁水预处理脱硫的热力学条件包括温度、氧气含量、脱硫剂选择和反应时间等因素。
在实际操作中，需要根据具体情况合理选择这些条件，以达到脱硫效果最佳化的目标。
同时，也需要在脱硫过程中平衡脱硫效果和能源消耗之间的关系，以提高生产效率和降低成本。
通过科学合理地控制这些热力学条件，可以实现铁水预处理脱硫的高效、稳定和可持续发展。
铁水脱硫经济性分析
铁水炉外脱硫的经济性分析钢铁工业技术的发展已经证明：高炉——铁水预处理（脱硫）——顶底复合转炉炼钢——炉外精炼（钢水二次精炼）——连铸——热送热装连续轧制，是高效、优质、低耗工艺路线。
铁水预处理能减轻高炉冶炼的负担，使转炉炼钢使用精料，而且为保证转炉扩大品种、提高钢质量，实现少渣炼钢，提高生产效率，改善技术经济指标奠定了基础。
一、铁水炉外脱硫对高炉的优势高炉为了保证生铁脱硫的要求，高炉不得不采用保守的操作方法，即采用高炉温、高碱度、大渣量操作，导致焦比高、产量低，高炉高产低耗的目标难以实现。
采用铁水炉外脱硫后，对高炉的优势如下：1、降低高炉生产成本，高炉实行低碱度操作可减少石灰消耗量、减少渣量、降低炉渣碱度、降低高炉焦比、减轻高炉负担并且增加高炉铁水产量；2、放宽了高炉铁水含硫量的限制，促进高炉平稳操作，提高了高炉生产率；3、有利于高炉排出碱金属氧化物Na2O、K2O，减少高炉结瘤，有利于冶炼低硅铁，使高炉稳定、顺行。
因此，铁水炉外脱硫是优化高炉工艺的关键技术，也是高炉增产降耗的重要技术手段。
高炉炉渣碱度、焦比与产量关系图由上图可见，高炉炼铁的炉渣碱度由1.2降到1.1，铁水硫含量由0.045%上升到0.06%，焦比降低10公斤/吨铁，铁产量增加5%。
二、铁水炉外脱硫对转炉的优势1、铁水脱硫预处理后，可得到含硫低的铁水，扩大了转炉冶炼的钢种范围；2、铁水脱硫预处理后，可以缩短转炉、精炼工序的冶炼周期；3、铁水脱硫预处理后，进一步保证了连铸工序生产顺行和连铸坯的质量；4、铁水脱硫预处理后，低硫铁水炼钢能减少石灰加入量和渣量，使铁的收得率提高约0.6个百分点。
转炉炼钢的铁水含硫量与炉渣碱度、渣量、渣中铁量及铁收得率关系图由上图可见，转炉炼钢的铁水含硫量降低，炉渣碱度、渣量及石灰消耗降低，渣中铁量增加，铁收得率降低。
三、铁水炉外脱硫的经济效益铁水脱硫在高炉内热力学条件好，但动力学条件差；在转炉内脱硫其热力学条件差（氧化性气氛），动力学条件好；无论高炉与转炉内，其脱硫条件都不完善，因此，脱硫成本高。
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。
铁水预处理脱硫工艺流程
铁水预处理脱硫工艺流程铁水预处理脱硫可是钢铁生产里相当重要的一个环节呢，今天咱就来唠唠它的工艺流程。
一、铁水脱硫的重要性。
铁水里要是含硫量太高呀，那可不得了。
这会让钢铁的质量变得很差劲。
比如说，会让钢铁变得很脆，就像那种一掰就断的小饼干似的，在使用的时候就特别容易出问题。
所以呀，必须得把铁水里的硫给处理掉，这样才能炼出好的钢铁。
二、预处理的准备工作。
在进行脱硫之前呢，得先把铁水准备好。
这铁水可是滚烫滚烫的，就像一锅煮沸了的超级热的粥。
要把铁水从高炉里运到专门进行脱硫处理的地方。
这个运输过程也得小心翼翼的，不然铁水洒出来，那可就像火山爆发一样恐怖啦。
而且呀，要对铁水的温度、重量这些数据都有个大概的了解，就像要了解自己的小宠物的习性一样，这样才能更好地进行后续的脱硫操作。
三、脱硫剂的选择。
说到脱硫，那就离不开脱硫剂啦。
常见的脱硫剂有石灰、镁粉这些。
石灰呢，就像一个踏实的小助手，价格比较便宜，用起来也比较方便。
镁粉呢，就像一个效率超高的小超人，脱硫的效果那是相当的好。
不过镁粉的价格就稍微贵一些啦。
在选择脱硫剂的时候呀，要根据铁水的具体情况来决定。
如果铁水含硫量不是特别高，石灰可能就够用了；要是含硫量比较高，可能就得请出镁粉这个小超人来帮忙啦。
四、脱硫的操作方式。
脱硫的操作方式有好几种呢。
有一种是喷吹法，就像给铁水吹泡泡一样。
把脱硫剂通过喷枪喷到铁水里，然后脱硫剂就会和铁水里的硫发生反应，就像两个小伙伴见面互相打招呼然后就手拉手一起走啦，这样硫就被带走了。
还有一种是搅拌法，就像拿个大勺子在铁水里搅啊搅。
在铁水里放入脱硫剂之后，用搅拌器搅拌铁水，让脱硫剂和硫充分接触，然后把硫除掉。
这两种方法都有各自的优缺点，不同的钢厂可能会根据自己的设备、成本这些因素来选择合适的方法。
五、脱硫后的检测。
脱硫完成之后呀，可不能就这么算了。
还得检测一下铁水的含硫量到底降低到了多少。
这个检测就像给铁水做个小体检一样。
如果含硫量达到了标准，那就可以把铁水送去下一道工序啦。
铁水预脱硫
习题
6．铁水预处理脱硫剂包括（ A.石灰 A.石灰 A.石灰 A.CaO B.苏打 B.苏打 B.苏打 B.CaC2 C.电石 C.电石 C.电石 C.Na2CO3 7．铁水预处理脱硫剂（ ）。 D.金属镁 D.金属镁 ）扒渣容易。
8．铁水预处理加入脱硫剂（
9．铁水预处理采用（
）造成温度降低。
D.金属镁 D.Mg ）脱硫剂扒渣效率最高。
特点
特点
常见方法：
KR法、DO法、RS法和NP法
常见方法：
KR铁水脱硫
由搅拌器和脱硫剂输送装置等 部分组成。 搅拌器头部是一个“十”字形叶轮， 内骨架为钢结构，外包砌耐火 泥料。 搅 拌 器 以 150~300r/min 速 度 旋 转 搅 动 铁 水 ， 1~1.5min 以 后 ， 使铁水形成旋涡，加入脱硫剂， 通过搅动，铁水与脱硫剂密切 接触，充分混合作用。
12、(单选)铁水预处理脱硫剂石灰的主要成分是（A
D.Mg )。 13、（单选）KR缩写在冶金中代表( D A.炼铁直接还原 C.连铸一种新设备
）。
习题
14、铁水炉外脱硫原理是：使用与硫的亲和力比铁与硫的亲和 力大的元素并生成稳定的和不溶于铁液的硫化物。（ ） 15、常用的铁水炉外脱硫剂有碳化钙、石灰、金属镁和苏打。 （ ） 16、铁水预处理（ A.CaO B.CaC2 ）脱硫剂在液面深处脱硫效果好。 C.Na2CO3 ）。 D.Mg
16
KR铁水脱硫
采用CaO-CaF2-CaC2系 脱硫剂； 脱硫剂作用时间长； 大约12min脱硫反应可基 本达到平衡； 脱硫处理时间较喷粉工艺 缩短5min； 脱硫效率提高20－35％ 左右。
铁水预处理脱硫工艺的探讨
铁水预脱硫工艺的探讨摘要：本文重点讨论铁水预处理中脱硫工艺的方法及特点，为国内各个钢厂选择合理有效的工艺，提高铁水质量，增加市场竞争力提供重要的参考信息。
关键词：铁水预处理脱硫剂搅拌法喷吹法扒渣1 前言铁水预脱硫工艺是指铁水进入炼钢炉前的脱硫处理，它是铁水预处理中最先发展成熟的工艺。
对于优化钢铁冶金工艺、提高钢的质量、发展优质钢种、提高钢铁冶金综合效益起着重要作用，是不可缺少的工序。
国内昆钢通过铁水预处理脱硫工艺，铁水中的含硫量从110多个降为15个（含硫量0.001%称为1个硫），使钢材的内在质量得到了提升，明显增加了市场竞争力和经济效益。
2 铁水预脱硫的必要性钢的很多性能都受含硫量及其在钢中形成的硫化物夹的杂物理和化学影响，硫化物—硫化锰夹杂在热轧温度下很容易变形，成为延伸性夹杂，引起钢性能各向异性。
除易切削钢外，硫是影响钢质量和性能主要有害元素，影响钢的加工性能和使用性能。
普通钢：特别是连铸坯内部裂纹和表面质量均与[S]有关，要求[S]≤0.02%；低硫钢：结构钢为实现均匀机械性能，减少各相异性，则要求[S]≤0.011%；极低硫钢：石油和天然气输送管线、海上采油平台、厚船板和航空用钢等要求有更好均匀机械性能和更高冲击韧性，而硅钢要求有良好的磁性，薄钢板则要求良好深冲性能等，都要求[S]≤0.005%。
铁水中硫主要来自加入高炉的焦炭、煤粉和矿石等，高炉内脱硫必须通过增加渣量、提高炉渣碱度和炉温来降低铁水硫含量值，高碱度会增加铁水硅含量，消耗额外热量，导致炼钢石灰耗量增加，对炼钢带来一系列问题，同时降低金属收得率。
所以，一般情况下高炉采用低碱度操作，可以显著降低焦比，减少渣量，降低铁水温度和硅含量，使高炉产量增加。
但产出的铁水含硫较高，如果转炉采用高硫铁水冶炼低硫钢，势必采用造碱度渣，并经多次扒渣、再造渣操作，这样势必带来许多不利影响，严重影响钢的质量，降低炉龄，不能把硫降到较低水平。
所以，只有采用低硫铁水炼钢才能提高钢的质量和各项技术经济指标，降低炼钢成本。
铁水预处理“脱硅—脱硫—脱磷”顺序的选择
铁水预处理“脱硅—脱硫—脱磷”顺序的选择1 CaO作“三脱”剂（1）脱硅－脱硫－脱磷顺序—铁水沟处铁鳞脱硅铁水脱硅是放热反应，铁水温度越低，脱硅的效果越好。
考虑到铁水的脱硫温降和运输、等待温降，若将脱硅置于脱硫之后，脱硅时的铁水温度将较铁水沟脱硅更低，铁水预脱硅工序应尽量置于脱硫之后，而不是在脱硫之前。
脱硫—反应平衡时[%S]达10-4数量级，可满足所有钢种的要求；温度的变化对铁水脱硫效果的影响很小，因此脱硫可考虑提至脱硅之前，在确保脱硫效果的同时使脱硅也处于较好的热力学条件下。
转炉内脱硅、脱磷—有资料表明：铁水中[%Si]大于0.15时为脱硅期，[%Si]小于0.15时脱磷反应才会开始，脱磷反应是放热反应，较低温度的脱磷炉内脱硅的热力学条件应是最佳的。
因此应取消铁水沟处的高温脱硅，将其移至脱硫之后的脱磷转炉内和脱磷一同进行。
（2）脱硫－脱硅、磷顺序“脱硫—脱硅、脱磷”顺序的情况下，脱硫反应平衡时量[%S]下降了一个数量级。
将脱硅任务放在脱硫之后完成，能明显改善CaO粉剂脱硫的热力学条件。
（3）脱硅、脱磷－脱硫顺序在“脱硅、脱磷—脱硫”顺序的情况下，脱硫反应平衡时[%S]为10-3数量级，而在“脱硅—脱硫—脱磷”顺序下，[%S]为10-4数量级，在“脱硫—脱硅、脱磷”顺序下，[%S]为10-5数量级。
显然“脱硫—脱硅、脱磷”顺序下CaO粉剂脱硫反应的热力学条件更好。
（4）同时“三脱”机理研究表明：用氮氧复合气体作载气喷吹CaO粉同时进行铁水预处理“三脱”反应时，脱硅、脱磷主要是在喷枪附近的高氧势区进行的瞬时接触反应；脱硫则是还原性渣和铁水之间的持久接触反应。
对铁水预处理脱硅来说，脱磷转炉顶吹氧加CaO粉剂脱硅的热力学条件是最优的。
CaO的脱磷能力受铁水温度的影响很大，在其它操作条件允许的情况下，应该尽量在低温下脱磷。
“脱硫－脱硅、脱磷”顺序下，专用脱磷转炉脱磷时铁水的温度较同时“三脱”时低。
综合比较认为：CaO作三脱剂时，脱磷应在脱硫之后，并在专用转炉内进行最佳。
铁水预处理-脱硫
【本章学习要点】本章学习铁水预处理脱硫的优点，常用脱硫剂种类及其反应特点，脱硫生产指标，KR法脱硫的生产工艺流程和脱硫的基本操作，混铁车喷吹脱硫的工艺特点和工艺操作。
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（CaC2）、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CaC2脱硫有如下特点：1)在高碳系铁水中，CaC2分解出的Ca离子与铁水中的硫有极强的亲和力。
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。
铁水炉外预处理脱硫技术
铁水炉外预处理脱硫技术机械搅拌法与吹气搅拌法的经济效益分析1.建设投资机械搅拌法简称KR法，由于设备体积庞大，数量多且复杂，因此基本建设投资是吹气搅拌法的一倍。
如果安装一套吹气搅拌法脱硫设备用500万元，而KR法就要1000万元。
2.占地面积KR法由于要保证搅拌头既能上下升降，又能围绕圆心旋转，还要把特制的石灰粉用专门设备加入铁水罐中。
因此，KR法本体设备占地面积大。
不像吹气搅拌法设备比较灵巧，占地空间小。
吹气搅拌法尤其适合老厂改造采用。
3.脱硫剂KR法使用的脱硫剂是石灰粉。
此法对石灰粉粒度的要求是十分严格的，必须经过专用设备加工而成。
石灰粉不易保存，非常易水化，尤其是在夏季CaO更容易受潮，变成Ca(OH)2。
氢氧化钙易结块，其化学性质与氧化钙有根本的变化，严重影响铁水脱硫效果。
因此，使用KR法脱硫，必须建一座专用的石灰粉供应基地。
包括石灰焙烧窑、破碎机、球磨机、储料仓等。
石灰粉供应基地的建设大约也要900-1000万元。
另外，石灰粉对环境污染也比较厉害。
因此，采用KR法脱硫除尘设备的投入也是相当可观的。
另外，石灰粉的用量大约是钝化镁的10倍。
用钝化颗粒镁脱硫，一般耗量0.4千克/吨铁。
用石灰粉耗量为4千克/吨铁。
如果对50吨铁水进行脱硫处理。
用钝化颗粒镁只需20千克。
而用石灰粉至少需要200千克。
而吹气搅拌法使用的钝化颗粒镁就没有上面提到的，石灰粉易水化而改性的问题。
因为颗粒镁表面被一层钝化膜包覆。
钝化颗粒镁有专业生产厂商供应，十分方便，随用随要，而且易于保存。
4.铁水处理时间KR法铁水脱硫处理时间比较长，是吹气搅拌法铁水脱硫处理时间的3-4倍。
吹气搅拌铁水脱硫反应时间，一般只需5-8分钟。
那么KR法就要20-32分钟。
为什么KR法脱硫反应时间长？主要原因是石灰粉只能加在铁水的表面，由于石灰粉比重轻，很难完全与铁水接触，所以反应速度慢。
脱硫时间长。
另外，脱硫反应是一个吸热反应，铁水温度若偏低，反应速度更慢，脱硫时间会更长。
铁水预处理脱硫合理工艺方案的研发
• 在1972-1973年间，在部分完成上述要求和采用 带汽化室喷枪的条件下，亚速钢厂，扎波罗热钢 厂及伊里奇钢厂的脱硫站进行了重新装备并转入 到只用颗粒镁作业[4，6]。这一改造降低了脱硫 剂耗量，提高了镁的利用率，降低了处理损失， 提高了处理能力，降减低了脱硫成本[4、5]。取 得的巨大积极成果成为在乌克兰、俄罗斯和芬兰 等国钢铁企业（计有亚速钢厂，克里沃罗格钢厂， 自由之鹰钢厂，拉赫斯基冶炼厂，НЛМК厂等） 建造新的高产能颗粒镁铁水脱硫站并使之投入运 行的基础。
• 在铁水包平均容量为75-120t，采用带汽化室的 喷枪喷吹颗粒镁的情况下，镁单耗与铁水中初始 硫和终点硫之间的关系见图4，从图4可见，铁水 除硫要消耗的镁量是相当少的，这是因为镁的利 用率高及与硫结合的镁耗小（见表1）。 • 该喷吹工艺用于小容量铁水包（小于65t铁水） 时须采用另外的处理参数，给镁强度通常不超过 7kg/min。
铁水预处理脱硫合理工艺 方案的研发
• 上个世纪70年以代以前铁水预处理脱硫过程主要以利用非镁脱硫 剂为基础，如石灰粉，电石粉，苏打灰及这些物料的不同混合物。 这些方法的工业应用显露出一系列缺点，主要有： • 1、脱硫剂耗量大（6-20kg/t铁）； • 2、生成渣量大（直达10-40kg/t铁）； • 3、新生成渣裹铁造成铁损大（平均裹铁量为渣量的45%）； • 4、深脱硫的可能性有限； • 5、脱硫过程长（通常大于10分钟）； • 6、脱硫结果不够稳定； • 7、对生态及水域的负面影响大； • 8、工业规模脱硫费用大。 • 以上所述正是各国冶金工作者积极寻找更为完善的铁水预处理脱 硫方法的原因。
qMg, кг/т1,2
1,0
0,002% 0,005%
0,8
0,010%
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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。
如国内开发的纯镁喷吹技术也得到广泛应用(如马钢等)。
有很多生产线是对落后处理工艺的改造和替代。
如武钢一炼钢2001年以纯镁喷吹替代原有镁、石灰混合喷吹工艺；太钢改造原三脱设施。
还有在原生产线基础上的增建。
如宝钢，鞍钢2003年再次引进EMSⅡ镁基复合喷吹技术；本钢2004年引进DanieliCorus镁基复合喷吹技术；武钢二炼钢增建1套ＫＲ法脱硫装置。
除在上世纪引进后改良的ＫＲ法、镁基复合喷吹法占有很大市场外，乌克兰(Desmag)颗粒镁喷吹技术自武钢一炼钢项目进入我国后短短几年内也发展十分迅速(如首钢、青钢、邯钢三炼钢、唐钢等)。
德国Polysius公司镁基复合喷吹技术在2003年也进入到中国，如鞍钢大脱硫，新区260ｔ转炉车间脱硫均采用这技术。
虽然近几年铁水脱硫预处理得到发展，但对我国钢产量来说，其比例与先进国家水平相比还相差甚远。
2、铁水预处理原理硫在钢中通常被认为是一种有害元素，现代炼钢要求铁水的硫含量不能超过0.010%，甚至达到0.005%～0.001%。
根据德国蒂森公司的经验，含硫<0.019%的钢坯表面缺陷比含硫>0.020%的钢坯减少50%。
在连铸生产中，如要保证铸坯的表面质量和减少铸坯的内部裂纹，就必须将连铸钢水硫含量控制在≤0.020%的范围以内。
铁水预处理的原理是利用处理剂中的活性物质和铁水中待脱除元素进行快速反应，形成稳定的渣相而与铁水分离。
铁水预处理脱硫反应可表示为：[S]+M=(MS)或：[S]+MO=(MS)+[0][S]+MC=(MS)+[C]式中：M指金属脱硫剂中的金属元素(如Mg，Ca，CaSi)；MO为金属氧化物脱硫剂(如CaO)；MC为金属碳化物脱硫剂(如CaC2)。
铁水预处理的脱硫剂有金属脱硫剂(如金属镁)、碳化物脱硫剂(如电石)、碳酸盐脱硫剂(如苏打)、氧化物脱硫剂(如石灰)及复合脱硫剂等；脱硅、脱磷剂主要是铁氧化物或氧气，熔剂多为石灰。
3、不同的脱硫工艺及其技术特点3.1、几种脱硫剂的比较铁水预处理工艺使用的脱硫剂主要有:CaO,CaC2和Mg，脱硫热力学研究得出，1340℃时，其脱硫反应平衡常数从大到小依次为: CaC2-Mg-CaO。
CaC2脱硫能力很强，但极易吸收水分而生成乙炔(C2H2) C2H2气体在空气中的浓度达到2.7%时就会发生爆炸，其运输储存需要保护性气氛，使用中必须采取安全措施，且CaC2形成的渣粘度大，不容易扒除，价格也要比石灰贵。
Mg具有较强的脱硫能力，熔点和沸点较低(651℃和1107℃)，加入铁水中，形成镁气泡，对铁水起到搅拌作用，脱硫速度快。
但镁蒸汽压大，加入铁水时会产生爆炸式反应发生喷溅，镁的价格很高，不易控制脱硫成本。
CaO脱硫能力虽比Mg弱，但资源丰富、价格便宜、安全、无污染，且对耐材浸蚀轻;Mg+CaO进行复合喷吹的话，脱硫剂配比可根据现场需求灵活调整，粉剂消耗低、控制稳定、喷溅少、渣量少、铁损少，脱硫效果好3.2、钝化镁与石灰粉混合喷吹的热力学情况镁与铁水中的硫反应式如式（1）所示，镁和石灰同时与铁水中的硫反应如式(2)所示，两个反应式中镁都为在铁水中的溶解状态，对于不同的反应式，其在1340℃时的吉布斯自由能值分别表示为:△G o[a]1340℃和△Go[b]1340℃[Mg]+[S]=MgS(s)（1）[Mg]+[S]+CaO(s)=MgO+CaS(s)（2）△G o[a]1340℃= -69060J△G o[b]1340℃= -148110J从以上结果可以看出，反应(2)的吉布斯自由能远低于反应(1)的自由能。
因此，在铁水中有镁与石灰同时参与脱硫反应的热力学条件比仅有镁参与的脱硫反应热力学条件好，采用镁与石灰粉联合喷吹的方法具有更强的脱硫能力。
3.3、脱硫方法及技术特点铁水脱硫的原理是使用与硫亲合力比铁与硫亲合力大的元素或化合物，将硫化铁转化为更稳定的、极少或完全不熔解于铁水的硫化物，从而达到脱硫目的。
目前，机械搅拌法(KR法)和喷吹法是铁水脱硫预处理工艺最基本的两种方法3.3.1、机械搅拌法机械搅拌法主要指KR法，日本新日铁君津厂是KR法的首创者。
将脱硫粉剂直接加入铁水中，使搅拌头下降至铁水中搅拌进行脱硫处理。
武钢二炼钢ＫＲ法已应用生产20多年，生产技术水平和技术经济指标均较原设计有大幅度的提高。
济钢三炼钢ＫＲ法脱硫2003年3月投产，在铁水初始硫质量分数为0.05时，处理后硫质量分数可达0.010以下，脱硫剂单耗最大为7.1kg/ｔ。
昆钢，川威等厂也采用了ＫＲ法。
2005年江阴特钢引进了Diamond公司的ＫＲ法脱硫装置。
太钢二炼钢2002年引进了乌克兰单吹颗粒镁脱硫技术，建设了一套铁水脱硫装置。
每罐铁水重量近80t，颗粒镁喷吹强度为8～10kg/min，用作粉剂输送的氮气流量为130m3/h，初始硫质量分数为0.031，目标硫质量分数为0.003，金属镁消耗为0.807kg/t，温降为11℃，渣量一般在0.6～1.4t。
湘钢新炼钢也采用了这种工艺，2005年6月热试成功。
在铁水129.4ｔ时，初始硫质量分数为0.018，终点硫质量分数为0.005，颗粒镁用量为41.2kg，温降14℃。
首钢、唐钢等也采用了单吹颗粒镁脱硫技术。
其原理是:将浇铸耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头，插入有定量铁水的铁水罐中旋转，使铁水产生漩涡。
经过称量的脱硫剂由给料器加入到铁水表面，并被漩涡卷入铁水中，脱硫剂在不断搅拌过程中与铁水中的硫产生化学反应，达到脱硫目的。
3.3.2、喷吹法喷吹法,1963年，德国博克默维赖因工厂的波尔等人研制成功了铁水喷粉脱硫法，1969年，德国奥古斯特蒂森冶金公司的米切斯纳等人成功地将铁水喷粉脱硫法应用于鱼雷罐车，后来，新日本钢铁公司成功试制了鱼雷罐车顶喷粉脱硫法，并于1971年应用于名古屋钢铁厂的脱硫处理，鱼雷罐车的容量达到了300t，从而解决了大批量铁水的脱硫问题。
因为喷粉法具有处理能力大、反应速度快、自动化程度高、脱硫效率高、操作费用和设备费用低等特点，所以喷粉法已成为当今铁水预脱硫的主流方法。
主要分为单吹镁和复合喷吹法两大类。
单吹颗粒镁工艺是单一喷吹钝化了的颗粒镁进行脱硫。
颗粒镁的给料是通过转子给料计实现精确给料，给料强度范围为6～15kg/min。
喷枪端头带一个气化室，创造了镁气化溶于铁水中的良好条件。
其核心是针对铁水条件实现颗粒镁用量的精确计算和精确给料，实现喷吹及颗粒镁在铁水脱硫反应中的充分利用和平稳进行。
关键设备是计量给料罐及其控制系统。
处理过程铁水温降小，渣量少。
但是这种工艺的喷枪寿命较低，维修比较麻烦，喷枪系统设备较为复杂，需要两支喷枪实现在线横移快速换枪。
喷枪在喷吹时采用1个液压夹持器来避免喷枪震动。
由于渣量少，并且渣较稀，扒渣操作较为困难，不容易快速扒掉脱硫渣，易造成回硫。
特别是大批量生产超低硫钢时，回硫问题会十分严重，虽然有些厂采取了撒稠渣剂等措施，但效果不尽人意。
优点是设备投资少(一套喷吹系统)，如图1,缺点是:只能用金属镁做脱硫剂，钢厂失去对成本控制的主动性;金属镁市场价格波动较大(近年一直保持上升趋势)，脱硫站运行成本高;因脱硫渣较稀，扒渣难，扒渣过程中铁损高:喷枪结构复杂，造价高，维护难:深脱硫时金属镁的脱硫效率极低，且脱硫过程中容易引起喷溅。
复合喷吹是将两种或几种脱硫粉剂用各自专用的喷吹罐(如图2)，经称量后再输送到同一根喷枪中进行喷吹的脱硫工艺，这种技术的核心是粉剂的最佳配比，粉剂的流态化程度，粉剂在线混合的均匀性，不同粉剂的喷吹速度的精确控制和调节，其优点是:工艺灵活性大，钢厂拥有对成本控制的主动权;喷吹罐向喷枪供料采用双层流态化锥体结构，保证粉剂的充分流态化，以使粉剂流量波动小，喷吹管道通畅，保证脱硫粉剂稳定供应:在脱硫的不同阶段选用不同的脱硫剂，发挥其各自的脱硫效率、降低运行成本:脱硫渣性能稳定，容易扒出:喷枪简单，成本低，便于维护。
缺点是设备较多，投资较大。
图1 单吹镁脱硫工艺示意图图2复合喷吹脱硫工艺示意图4、铁水脱硫技术的发展趋势(1)采用全量铁水脱硫工艺；(2)趋向在铁水包内预脱硫；(3)脱硫方法以喷吹法为主；(4)用金属镁做脱硫剂的趋势不断扩大。
5、结束语随着科学技术的高速发展，对钢铁材料的要求日趋严格，特别是海洋石油，化工，汽车等工业的发展，均需要低硫，甚至超低硫的高品质钢材。
铁水炉外脱硫作为钢铁生产的一道工序，其优势主要在以下方面:(1)铁水脱硫预处理发挥了渣吸收硫能力的潜力，可提高高炉的生产率;(2)发展铁水脱硫预处理更重要的是可得到含硫很低的铁水，为生产优质钢提供必要条件;(3)铁水炉外脱硫相对高炉，转炉，炉外精炼等工序而言，其脱硫成本最低;(4)发展铁水脱硫预处理后，扩大了转炉冶炼的钢种范围，使转炉能够冶炼汽车板、海洋平台板、造船板、不锈钢等新钢种;(5)脱硫预处理的应用也进一步保证了连铸工序生产顺行和连铸坯的质量;(6)铁水脱硫预处理可以缩短转炉、精炼工序的冶炼周期。