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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。
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．。
对KR法与喷吹法两种铁水脱硫工艺的探讨阐述武钢二炼钢厂投产应用多年的铁水搅拌式脱硫(KR法)装置的概况,简要介绍了国内几家采用喷吹法的应用情况,对两种铁水脱硫工艺进行了分析。
关键词：KR法喷吹法铁水脱硫工艺铁水脱硫是实现现代化炼钢厂优化生产工艺流程即:铁水预处理——顶底复合吹炼转炉——钢水炉外精炼——全连铸和热送热轧的工艺路线的重要环节。
特别是在钢铁市场面临市场激烈竞争的形势下,用户对产品质量,品种的要求不断提高。
硫作为一种有害元素(特殊要求钢种除外),不仅对最终产品的内在质量和机械性能具有显著的影响,而且也增加转炉冶炼的负担和铸坯产生热裂的危险性。
因此,许多炼钢厂即使生产普通碳素钢,也要求入炉铁的含硫量＜0.020%。
又如德国某厂为我国北海油田酸性输气管生产的36×28.4mm的X65钢板,其平均含硫量为0.0008%(质量百分数,标准差为0.00015%。
这说明了铁水脱硫是生产纯净钢的需要,也是市场和企业发展的需要。
1 武钢二炼钢厂KR铁水脱硫装置概况武钢二炼钢厂KR铁水脱硫装置是70年代从新日铁株式会社引进的搅拌式铁水脱硫装置。
设备总重量为650t(不含铁水罐车及渣罐车),国外引进量为270t,占41.5%,其余为国内配套。
当时投资费用为1152万元,其中KR装置为780.86万元。
KR脱硫装置设计年处理量为47.5t,由于铁水进厂次数限制及运输线路的影响,年处理量较低,1990年实际处理量仅28.62万t。
1991年后,通过双罐脱硫改造及改进生产管理组织工作,使处理量逐年提高,到1998年脱硫处理量达到83.9万t,其它指标如脱硫剂耗量、耐材耗量及能耗等也逐年降低,作为脱硫装置的主要消耗部件——搅拌头的寿命已突破500次,单位铁水脱硫成本降为10.17元/t铁。
今年来,武钢二炼钢厂采用Cao+Mg作脱硫剂进行工业试验,也收到初步成效。
目前在国内,只有武钢二炼钢厂采用KR法进行铁水脱硫。
钢厂KR铁水脱硫自动化控制系统开发应用Development and Application of Automatic Control System for Desulphurization of Molten Iron in Steel Plant• 山东电子职业技术学院 郭金恒 Guo Jinheng 山钢集团莱芜三控冶金建设监理事务所 郭宗华 Guo Zonghua• 山钢股份莱芜分公司炼钢厂 殷志辉 Yin Zhihui 山钢集团莱芜钢铁集团有限公司建安公司 于春峰 Yu Chunfeng• 上海倍安实业有限公司 吕勇 Lv Yong摘 要：本文对基于西门子S7-1500系列PLC控制系统的KR铁水脱硫工艺流程、设备及搅拌特点、自动控制系统软件编制设计思路和方法，以及上下游设备通讯控制等功能重点研讨。
关键词：搅拌脱硫 以太网 上位机 编码器 变频器Abstract: S7-1500introduces a new generation PLC for Siemens，with its own display screen and Ethernet port，which is simple and fast previous generation PLC hardware confi guration，network expansibility，can quickly realize fi eld-level communication，programming debugging and other operations，processing speed is faster and integrated diagnosis function，when the fault can be quckly identifi ed fault channel，information collection and view more convenient，with more reliability.This paper introduces the functions of KR hot metal desulfurization process，equipment and agitation characterstics，software design of automatic control system，communication control with upstream and downstream equipment.Key words: stirring desulfurization Ethernet upper computer encoder frequency converter【中图分类号】TF345 【文献标识码】B 文章编号1606-5123（2020）03-0055-041 引言莱钢新旧动能转换新建KR铁水预处理产线，工艺技术先进、处理效率高，其三电控制系统全面实现了仪电合一和信息共享。
钢铁脱硫之KR定向快速脱硫技术的应用关键词：脱硫技术脱硫剂脱硫效率山东钢铁股份有限公司济南分公司炼钢厂120t转炉区域配备3座KR 铁水预处理，3座120t的顶底复吹转炉、配有副枪，2台单流直弧型板坯连铸机，2台单流直弧型中薄板连铸机，精炼区配有CAS站、3座LF精炼炉、1座VD精炼炉、1座RH精炼炉等，目前120t转炉区域的工艺装备水平已具备了交通运输、石油化工、重型机械、海洋工程、核电军工等行业用钢的冶炼基础条件。
随着对产品质量要求的不断提升以及降本增效工作不断深入推进，济钢炼钢厂铁水预处理如何在现有条件下，更有效地既满足炼钢工业的快节奏高品质要求，又要满足降成本的需要，发挥更重要更关键的作用，成为一项新的课题。
1、KR定向快速脱硫技术的应用1.1倒罐坑测温取样技术1.1.1提高KR铁水成分预知率铁水采样测温地点由操作室改为倒罐坑，并利用倒罐坑附近风动送样装置送HM样，节省了大量时间，保证在铁水处理前能够按需备料。
如图1所示，采用倒罐坑取样，可节省吊运进站倾翻的环节，约可节省4min的时间。
通过4min的时间，可有效提高成分预知率至98%。
根据铁水成分备料，避免了二次投料。
图1优化取样流程1.1.2优化预报铁水成分为有效利用炼铁铁水成分，对单罐、单包铁水成分由倒罐站负责直接报KR岗位和调度，对不同罐次混包的铁水，根据不同罐次出铁量和铁水硫含量进行计算，第一时间传递至KR岗位。
有效预报铁水成分信息，为KR处理提供指导。
如表1所示，从9月1日当天数据中可以看出，炼铁化验信息与炼钢化验信息差异很小，有很大的参考价值。
表1优化预报铁水成分1.2强流化高压送投料技术受厂房工艺布局的影响，料仓位置距离KR处理位较远，且脱硫剂输送管道不能取直线进入，导致脱硫剂的输送过程中易发生堵料，投料受影响，脱硫效率无法保证。
经过技术改进，在由给料泵至投料管中间的输送管道，每隔5m增加助吹阀1个，提高压送效果，增加运输能力，也解决了堵料的痼疾。
宣钢KR铁水自动脱硫技术的应用实践DOI:10.3969/j.issn.l006-110X.2021.03.004宣钢KR铁水自动脱硫技术的应用实践韩云飞(河钢集团宣化钢铁公司，河北075100)［摘要］为了适应优质钢低含硫量的要求，充分发挥KR铁水脱硫效率，宣钢公司组织了KR铁水自动脱硫技术研发。
本文介绍了KR脱硫的工艺流程和自动控制模型，阐述了自动控制模型的主要功能和实施效果。
铁水自动脱硫控制模型的运行，实现了脱硫操作流程的标准化和KR的精确脱硫,脱硫命中率由85%提高到945%。
同时节约了脱硫处理时间，保障了转炉铁水的供应，缩短了转炉等铁水时间，而工人的劳动强度也随之降低。
［关键词］KR铁水脱硫；自动脱硫技术;精准脱硫;脱硫命中率Application and practice of KR hot metalautomatic desulphurization technology in XuansteelHA#Yun-fei(HBIS Xuanhua Iron and Steel Company,HEBEI075100)Abstract In order to meet the requirements of high quality steel with low sulfur content,fully excavating KR hot metal efficiency of desulfurization,Xuansteel company organized research and development of KR hot metal automatic desulfurization technology.In this paper,the process flow and the automatic control model of KR desulphurization technology are introduced,the main functions and implementation effects of the automatic control model are described.By put into operation of automatic control model for iron water desulfurization,realized the standardization of desulfurization operations process and the KR accurate desulphurization,the desulfurization hit rate has been increased from86.7%to94.2%.At the same time,saved the desulfurization treatment time,guaranteed the hot metal supply of the converter, reduced hot metal waiting time for converter,and the labor intensity of the workers is reduced.Key words KR hot metal desulfurization,automatic desulphurization technology,accurate desulfurization,desulfurization hit rate0引言随着宣化钢铁公司（后称宣钢）转型升级的持续推进，产品的结构发生了较大变化。
单喷和复喷及KR法脱硫工艺分析牟永国 1 吴明 2 李海军 3摘要：介绍了单喷颗粒镁、复合喷吹、KR法脱硫工艺在马钢铁水预处理中的应用实践，对三种脱硫工艺在脱硫率、回硫、温降、扒渣铁损、耗时、成本和对转炉冶炼影响及原材料设备要求进行比较，分析了各自优缺点，并对降低脱硫成本和不同条件下钢厂采用适宜的脱硫工艺提出建议。
关键词：脱硫工艺实践比较效果分析Practical Analysis of Desulphurization Process of Single Grain Magnesium 、Combined Injection and KRMethod in MasteelMU YONG GUO WU Ming(Beijing Central Metallurgical Equipment research and Engineering Institute of mcc GroupNO.1 Steel making＆Rolling Plant of Maanshan Iron＆Steel)Abstract:The present paper introduces the practical application of three desulphurizationprocess of hot metal pretreatment in Masteel,Compares the three process on desulphurization rate,sulfue pick-up,temperature loss,molten iron loss in deslaging,time-consuming,cost,the impact to smelt on converter and equiptment etc,Analyses each proess;s strong points and shortcomings and puts forward suggestions to reducing desulphurization cost and suitable desulphurization process adopted by steelmaking plant in different conditions.Keywords:desulphurization process, practice conpare , effect analyse铁水脱硫即可减轻高炉、转炉的冶金负荷，提高其技术经济指标，也为开发高品质钢种创造基本条件，成为冶炼低硫洁净钢必不可少的技术手段。
武钢KR脱硫工艺技术改进实践廖利辉，李胜超，邓品团，余明红，庞建飞，王羽，万立新武钢股份炼钢总厂摘 要：本文在理论分析的基础上，阐述了武钢炼钢总厂二分厂KR法脱硫剂成分、搅拌器形状、脱硫主要工艺参数的改进优化实践，以及KR底吹、新型三叶搅拌器和“一键式”自动控制脱硫模型等创新型技术的开发应用实践，简要概括了实际效果，具有较强的指导和借鉴意义。
关键词：KR脱硫；底吹；新型三叶搅拌器；“一键式”自动控制脱硫模型1 前 言自1976年二炼钢从新日铁引进KR脱硫技术，建设了1#脱硫站，我厂积累了丰富的脱硫操作经验，改进了多项工艺技术，使脱硫的经济技术指标有了大幅度的进步。
并先后建设了2#脱硫站和3#脱硫站，创新“一搅双扒”的工艺布置，提高了脱硫作业率。
但是，近两年来脱硫剂单耗（如图1所示）、工序成本和搅拌器寿命（600次/个）等技术指标没有大的进步。
年份2 铁水脱硫基本原理铁水脱硫是在原则上不外加热源的情况下，利用脱硫剂中的活性物质和铁水中的硫元素进行快速反应，形成稳定的渣相而和铁水分离，从而满足转炉对入炉铁水硫含量需求的过程。
2.1 脱硫反应热力学铁水脱硫的热力学过程属钢铁精炼反应过程，其化学反应式可以简化为：[S]+M=（MS）或[S]+（O2-）=[O]+（S2-），或者[S]+MO=（MS）+[O]，C[S]+M=（MS）+[C]。
式中M指脱硫剂中的金属元素（如Mg），MO指氧化物脱硫（如CaO），MC指碳化物脱硫剂（如CaC2）。
其热力学参数Ls——硫在渣与金属中的分配系数可写成下面的形式：Ls=（%S2-）/[%S]=f(C s,f s)，式中382383C s 代表硫容，与渣组成及温度有关；f s 代表金属中硫的活度系数，与金属成份及温度有关。
3.2 脱硫反应动力学脱硫反应是界面反应，影响脱硫反应速度的控制性环节是扩散传质。
从动力学在看，选择硫容值较大的渣系，加大反应界面和加强搅拌有利于提高脱硫速度。
同时，一般说来，适当高温亦有利于脱硫，但这要看所选择的脱硫剂类型。
3 脱硫生产中的技术改进3.1 脱硫剂成分优化以石灰（氧化钙）脱硫剂为例，KR 铁水预处理过程中发生如下反应：[][])(42)()(2/12/12S S S SiO Ca CaS Si S CaO +=++ mol j T G /36.832519300+−=Δ此反应为吸热反应，且[S] 的活度随着[Si]含量的增加而增加，而高炉铁水T＞1100℃，[Si]＞0.1%，脱硫的热力学条件非常好。
因此参与反应的CaO 越多，反应物的利用率越高，脱硫的效果就越好，也越经济。
但是根据表1中脱硫渣的化验成分计算，脱硫渣中钙硅硫摩尔比约为10：2：1，脱硫剂中CaO 与[S]反应的约10%。
且现场生产数据显示，高温低硫铁水很难命中脱硫目标，其脱硫剂的利用率更低。
表1 脱硫渣渣样成分表品名编号 SiO 2(%) Al 2O 3(%) CaO(%) MgO(%)S(%) 脱硫渣样1 12.62 0.88 50.43 3.63 3 210.71 1.21 41.54 3.01 2.1 3 14.35 1.16 62.14 4.38 3.8 4 10.53 0.66 43.24 3.03 2.3 510.260.8147.833.462.7平均值\11.69 0.94 49.04 3.5 2.78为了分析脱硫剂中CaO 利用率低的原因，特查阅“KR 渣样的背散射电子像”，如图2、图3所示。
其中质地松散、有很多裂纹的圆形颗粒是未参加反应的CaO，占绝大部分面积,在这些颗粒之间比较亮的质地致密的物质，是熔融的多元渣和溶解在多元共晶的脱硫反应产物（CaS、2CaO·SiO 2、3CaO·SiO 2）。
这些Ca-Si-Al-O-F 系多元共晶熔融渣将CaO 紧紧的粘结、团聚在一起[1]，减小石灰与铁水的接触面积，不利于脱硫反应进行，降低了脱硫剂的利用率。
尤其是高温铁水时，熔融渣量比例增加，脱硫渣很容易团聚在一起，脱硫困难。
图2 脱硫后的KR 渣样的背散射电子像 图3 图2的局部放大图因此对脱硫剂成分进行优化：降低萤石含量，减弱其对共晶熔体的放大作用（杠杆定理），减少低温共晶熔体对CaO的粘连和包裹，弱化低温共晶熔体对铁水[S]向脱硫剂颗粒内部扩散的不利影响；利用脱硫剂内结晶水在400℃附近逸出时的压力和脱硫剂中碳酸物分解的压力，促进脱硫剂颗粒在铁水内裂成细小颗粒，增加反应面积，从微观的角度来改善脱硫剂的利用率。
2.2 脱硫主要工艺参数优化KR搅拌器是脱硫动力的核心，其对搅拌的影响主要有搅拌速度、插入深度、搅拌位置的因素。
各因素对搅拌的混匀时间影响显著性顺序是：搅拌速度＞搅拌器插入深度＞搅拌位置[2] ，尤其是搅拌速度和插入深度对搅拌效果的影响很大。
2.2.1 固化搅拌功率模型替代经验操作搅拌速度是影响脱硫的主要因素，但是受搅拌器形状和铁水粘度系数的影响较大，不能够固化为定值，完全依赖搅拌工的经验调整，随意性较强。
用搅拌功率代替搅拌速度，可以固化在脱硫模型中：搅拌器转速升速到50r/min时，等待5S，测出平均电流，根据电流大小判断铁水粘度系数的相对值；投料前搅拌功率控制42±3KW（即电流控制在80A左右），稳定20秒后投料，保证形成稳定的漩涡；投料时，变速搅拌，搅拌功率逐渐增加到48±3KW（根据铁水粘度系数的相对值控制功率的上下限）, 保证脱硫剂生成共晶熔体前充分弥散在铁水中，使脱硫剂在铁水中“分而不熔”；投料结束后，30S内变速搅拌增速，当出现转速增加1r/min而平均电流增加8A以上时，降低转速2r/min并维持速度，保证脱硫渣在铁水中的弥散程度，减少脱硫渣互相接触粘结在一起的机会，使脱硫渣“熔而不聚”，提高脱硫剂的利用率。
2.2.2 优化搅拌器插入深度搅拌器的插入深度对搅拌效果的影响，主要是体现于搅拌功在上下两个流场的分配比（如图4所示）。
理论上搅拌的最低插入深度应该是漩涡形成后，搅拌器的上部叶片刚好在不露出铁水，最高插入深度应该位于：搅拌器外径距罐壁的距离和距搅拌器底部距罐底的距离相等的位置（上下两个流场大小基本相等）。
因此根据搅拌器尺寸控制插入深度在1.1m～1.3m范围内。
在此范围内，随着铁水液面的增、减而相应增、减。
铁水液面低或者铁水流动性不好时，插入深度按上限控制，增加铁水上部的循环，优先保证将脱硫剂旋入铁水内；铁水液面高，插入深度按下限控制，适当发展下部流场，增加脱硫剂在铁水内的穿入深度，提高脱硫效率[4]。
图4 铁水流场2.2.3 固化搅拌时间由表1计算脱硫剂的利用率在8.5%-11.0%之间，按照纯搅拌时间来计算，基本是每搅拌1分钟，脱硫384385剂的利用率平均增加 1.6%左右（实际上随着搅拌时间的，反应速度下降）。
因此搅拌时间不能以前硫的含量来随意定搅拌时间，在标准料或者少加料的情况下必须保证纯搅拌时间不小于6分钟，保证脱硫剂的利用率达到10%以上，实现低成本深脱硫的目标。
2.3 应用底吹技术，优化扒渣制度脱硫渣中硫磺的含量在2%以上，因此扒净脱硫渣才能控制回硫，但是扒净渣必然增加扒渣带铁的损失。
为了减少扒渣带铁，特对后渣进行分析，发现高温铁水后渣中的铁是以铁珠的形式存在，而低温铁水渣中的铁与脱硫渣粘结在一起，不易分离。
为了解决此问题，采取了如下技术改进，促进渣、铁分离，减少扒渣带铁：1）部分脱硫罐采取氮气底吹工艺，促进脱硫渣上浮，并且将脱硫渣驱赶到罐口附近（如图5、图6对比显示），减少脱硫渣和铁水的接触面积，既节省了扒渣时间，又减少了扒渣带铁。
2）优化扒渣制度统计55罐铁水的温度并分别取后渣，筛选出每公斤后渣中铁珠重量（如图7所示）。
图中显示，1220～1250℃为铁水在渣中存在形式发生变化的分界区间，因此优化脱硫扒渣规定：图5 没有使用底吹工艺 图6 使用底吹工艺脱硫铁水后温＞1220℃，实行二次扒渣。
测温取样后先初次扒渣，将铁水中大部分渣扒除。
然后镇静，避免扒渣机搅动铁水，渣铁混合在一起。
镇静5分钟左右，铁水中脱硫渣充分上浮与铁水分离彻底，二次扒渣将铁水渣扒除干净。
脱硫铁水后温≤1220℃，先镇静5分钟左右，待脱硫渣充分上浮，并与铁水分离充分后，再进行扒渣作业。
图7 铁水后渣铁珠重量与温度散点图2.4 减少蘑菇头和叶片间粘渣，提高搅拌器寿命搅拌器轴部增长蘑菇头，其主要原因是脱硫渣随铁水的下降速度小于其上浮速度，聚集在漩涡中心。
当低温共晶熔体的生成时，大量脱硫渣粘结在一起，随搅拌器的轴做圆周运动。
因耐火材料和低温共晶熔体同属于氧化物，二者接触角小于90度，接触面积大，浸润性好，很容易粘在一起，形成蘑菇头和叶片间粘渣。
在打蘑菇头和粘渣时，不但劳动条件差、劳动强度大，而且机械冲击和震动对耐火材料的损伤也很大。
因此要提高搅拌器寿命，必须减少蘑菇头的形成。
首先要减少低温共晶熔体和轴部耐火材料的接触机会，其次要减小二者的接触面积，因此在生产中做出如下改进：（1）在脱硫模型中根据恒转速（50r/min）计算铁水粘度系数相对值，进而计算出科学合理的搅拌速度，形成足够的旋涡落差，保证脱硫剂随铁水的下降速度大于其上浮速度，弥散到铁水中去；控制投料速度适量而均匀，避免在漩涡中心堆积，减少脱硫渣和搅拌器的接触时间。
（2）制作搅拌器时，优化耐火材料的颗粒度配比，减小气孔率和气孔的直径；搅拌器烘烤前，在叶片上涂抹废油脂，增加耐火材料的碳含量，以降低显气孔率，增加其抗渣性和抗热震性，降低耐火材料与脱硫渣的浸润性，降低其接触面积，减少叶片间粘渣。
2.5 搅拌器形状改进为了挖掘脱硫动力的潜力，车间参考水模实验[4]的结果优化搅拌器形状，对搅拌器进行扩径，增加涡流的半径。
在旋转速度相同的情况下，促进脱硫剂在搅拌过程中更好的分散在铁水中。
改变四叶搅拌器的形状为三叶（如图8所示），在不改变耐火材料消耗量的情况下，增加了每个叶片耐火材料的厚度，增加其抗侵蚀能力；同时减少搅拌器的表面积，进而减少叶片间粘渣，降低人工打搅拌头粘渣的劳动强度和修补次数。
图8 3叶、4叶搅拌器形状对比图2.6 自动脱硫模型的开发与优化以现有的脱硫工艺技术操作标准为基础，用过程数据量化脱硫工艺条件（如图9所示），以神经网络算法优化搅拌参数，实现“一键式”自动脱硫，提高 了脱硫效率，降低了岗位劳动强度。
在开发自动脱硫模型的同时，利用图像识别技术，实现精确自动测液面，完成了真正意义上的脱硫过程自动化；同时优化报表系统，用信息技术量化各岗位工作质量，提高了过程监控和管理水平。
386图9 自动脱硫的目标、控制和过程图3 应用效果上述技术改进的推广应用，使武钢KR脱硫工艺技术再上新台阶，脱硫能力增强，脱硫效率提高，主要技术经济指标再创历史好水平。
