近几年我国铁水脱硫预处理的发展及脱硫工艺的选择思路-第2页-北极星大气网

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2常用脱硫剂的特点及应用趋势

铁水脱硫预处理工艺中主要使用的脱硫剂有NaCO3、CaC2、CaO、Mg等及以其为基础的复合脱硫剂。

2.1NaCO3基钠系脱硫剂

我国在20世纪50年代就采用过苏打洒人高炉出铁沟脱硫的方法，苏打分解的液态氧化钠有很强的腐蚀性，氧化纳挥发污染环境。用苏打脱硫产生的渣流动性好使得除渣困难。苏打价格也相对较高。所以，苏打作为脱硫剂已经非常少见。

2.2CaC2基钙系脱硫剂

电石(CaC2)具有很强的脱硫能力，研究表明铁水温度在1350℃时，电石粉剂脱硫反应的平衡常数最高。电石、干煤粉、镁或氧化钙这样的复合脱硫剂在工业中应用比较广泛，如攀钢就曾使用过CaC2岛基脱硫剂。但是电石极易与空气中的水分反应生成乙炔气体，这种气体易燃易爆，所以电石加工、运输、贮存、使用过程中的安全措施要求很高，造成加工困难。而且不能满足深脱硫的要求。

2.3CaO基钙系脱硫剂

我国很多企业早期使用的CaO基脱硫剂主要为石灰ω(CaO)=90%左右加萤石砌ω(CaF2)=5%～10%的混合脱硫剂。活性石灰加入萤石、Al可以显著改善脱硫效果，目前日本提供KR技术所用脱硫剂莹石约为5%，Al为10%，其余为活性石灰。石灰是非常容易得到的原料，原料充足，价格便宜，但是石灰基脱硫剂使用量大，渣量大，处理周期长，在铁水温度高时也体现高的脱硫效率。武钢二炼钢KR法脱硫在使用CaC2几年后改用CaO基脱硫剂。

2.4Mg及Mg基脱硫剂

数据显示，[Mg]与[S]反应在1.350℃没有电石、石灰脱硫反应的平衡常数高。但是金属镁和硫有极高的亲和力，反应区动力学条件非常好，反应迅速而且十分强烈。镁和铁水中的硫反应生成的MgS熔点高(2000℃)，密度低(2.82g/㎝3)，容易成渣。但是金属镁活性很高，作为脱硫剂必须作钝化处理。

乌克兰最早开发了金属镁脱硫技术。这种状态的镁是利用熔融状态下的液态金属镁离心分离技术，将盐液包覆在镁粒外层制成了球状颗粒，直径0.6～1.5mm。ω(Mg)>92%。

镁不仅可以单独脱硫，也可以使用镁基复合脱硫剂。镁基脱硫剂使用的镁粉也是需要做钝化处理的，这种镁粉使用铣刀切削或喷雾法制成，直径在0.15～1.2mm，ω(Mg)=90%，其余为钝化涂层。将流态性处理的氧化钙粉剂与镁粉混合，保证浓相输送通畅。镁与石灰的复合脱硫剂脱硫反应机理如下：由于石灰的加入，氧化钙粉裹包并离散镁粉使之均匀分布在铁水中，既扩大其反应区域，又减缓镁的气化速度，提高镁的利用率;CaO可以作为复合物的核心把细小的MgS(1～5μm)聚合起来，加快夹杂物上浮，不断降低反映区域内硫的浓度，提高脱硫速度，有利于实现快速深脱硫的要求;硫与CaO、SiO2等生成热力学稳定性高的硅酸钙盐类，被固定在渣中，经扒渣除去不易回硫;而且约10%质量分数的氧化钙粉参与脱硫反应;这种脱硫渣中的硫不易被水溶解洗涤出来，不污染环境，为渣的便利处理或开发利用创造了条件。

3国内铁水脱硫预处理工艺的应用效果

3.1KR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一引。昆钢，川威等厂也采用了KR法。2()()5年江阴特钢引进了[)iarnond公司的KR法脱硫装置。

3.2单吹颗粒镁工艺

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。对大型铁水罐，也使用直简型喷枪。

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130rn3/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。

原标题：近几年我国铁水脱硫预处理的发展及脱硫工艺的选择思路

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