铁水预处理技术的现状及发展程常桂(武钢金属回收公司).

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炼钢第二讲(1)铁水预处理

17
脱磷剂
氧化剂――――氧气、氧化铁、轧钢铁皮、连铸铁皮等将铁水中的磷氧化固定剂――――CaO，Na2CO3； 5NaCO3+4[P]=5(Na2O)+2(P2O5)+5C
3(Na2O)+(P2O5)=(3NaO· P2O5)
使磷稳定地结合在炉渣中助熔剂――――CaF2，CaCl2。生产低熔点的化合物，溶于渣中。 18
搅拌能低高
供氧速率低高
氧气比率低高
废钢比低高
建设投资低高
24
脱硫
脱硫原理
钢铁冶炼脱硫，就是要形成稳定的硫化物，并
能与钢或铁水顺利分离。
脱硫基本反应方程式如下：
Mg(g)+[S]=MgS(s) ΔGΘ=- 427367+180.67 T
25
脱硫剂
苏打灰（Na2CO3）石灰粉(CaO) 电石粉（CaS）金属镁
铁水“三脱”工艺
铁水三脱预处理（ ORP法）工艺流程
50
49
总用量大约为吨铁水35公斤。配比：CaO42％-Fe2O346%-CaF212%。
预脱磷方法
在高炉出铁沟或出铁槽内进行脱磷；在铁水包或鱼雷罐车中进行预脱磷；在专用转炉内进行铁水预脱磷。
19
铁水包喷吹法优点：铁水罐混合容易，浸入反应动力学条件好缺点：
吹炼时间长，温降大渣多
被铁水内部进行脱硫反应，从而达到脱硫的目的。
优点：脱硫效率高、脱硫剂耗量少、金属损耗低等。
38
非卷入型机械搅拌法
特点：在钢包内只设一个简单
的倒T字形耐火材料搅拌棒，旋转搅拌棒使脱硫剂与铁水混合
进行脱硫。但脱硫时间长，

专题2---铁水预处理12.06

• 高炉铁沟中脱硅剂的加入方式有：
– 1）投撒给料法向铁水流表面投入熔剂，并利用铁沟内铁水落差进行搅拌。 – 2）气体搅拌法在投撒给料法的基础上，向铁水表面吹压缩空气加强搅拌促进脱硅反应进行。该法较投撒给料法熔剂利用率高。 – 3）液面喷吹法依靠载气将熔剂喷向铁水表面。 – 4）铁液内喷吹法通过耐火材料喷枪利用载气向铁水内喷吹熔剂
0.28 1.17 65.2 103.2 0.14
0.030 156
0.455 1.23 61.6 94.4 0.20
铁水脱硫工艺发展路径
• 喷射法
• 喷射法是利用喷枪把气体与脱硫剂混合后喷射到铁水中，使铁水与脱硫剂充分混合，促进脱硫反应。
图 2 ATH法脱硫装置示意图
1 —喷枪 2—喷粉罐 3—操作平台 4—鱼雷罐车
铁水脱Si工艺技术—工艺方法
• 鱼雷罐车或铁水罐中喷射脱硅剂脱硅
– 优点：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。
• 实践当中的问题：
– 当铁水含硅量低于0.4%时，可采用简单的铁水沟脱硅法 – 当硅含量大于0.4%时，脱硅剂用量增大，泡沫渣严重 – 扒渣？
铁水脱Si工艺技术—工艺方法
• 铁水预脱硅主要有三种方法：
– 1）在高炉出铁沟脱硅
– 2）鱼雷罐车或铁水罐中喷射脱硅剂脱硅
– 3）“两段式”脱硅，即为前两种方法的结合，先在铁水沟内加脱氧剂脱硅，然后在鱼雷罐车中喷吹脱硅
铁水脱Si工艺技术—工艺方法
• 在高炉出铁沟脱硅
– 该方法是直接将脱氧剂加入高炉铁水沟中脱硅，脱氧剂一般是铁鳞 – 优点：脱硅不占用时间，能大量处理，温降小，时间短，渣铁分离方便。 – 缺点：是用于脱硅反应的氧的利用率低和工作条件较差。

铁水预处理全解课件

铁水预处理是现代钢铁生产中的重要环节，它能够有效地提高钢材的质量和性能，降低生产成本，减少环境污染，提高企业的竞争力。
铁水预处理的流程
铁水预处理通常包括铁水脱硫、脱磷、脱氧等步骤，这些步骤可以根据不同的工艺要求进行组合。
铁水脱磷通常采用氧化法或偏心炉底出钢法
铁水预处理对于现代钢铁生产具有重要意义，它不仅能够提高钢材的质量和性能，还能够降低生产成本、减少环境污染、提高企业的竞争力。因此，加强铁水预处理技术的研究和应用，是钢铁企业可持续发展的重要保障。
02
铁水预处理技术
铁水脱硫技术
总结词
铁水脱硫技术是铁水预处理中的重要环节，可以有效降低铁水中的硫含量，提高钢材质量。
案例概述
钢铁企业C在铁水预处理方面注重资源节约和环境保护，积极推广低碳、绿色生产方式。
处理流程
钢铁企业C的铁水预处理流程主要包括铁水脱硫、脱磷、脱硅等环节，以降低铁水中杂质含量。
技术特点
钢铁企业C的铁水预处理技术具有资源节约、环保、高效等特点，为企业的可持续发展奠定了基础。
05
铁水预处理未来发展
详细描述
铁水脱磷技术通常采用氧化脱磷法，通过向铁水中加入氧化剂，使铁水中的磷氧化生成磷酸盐，从而达到脱磷的目的。常用的氧化剂包括空气、氧气、铁矿粉等。
铁水脱硅技术
总结词
铁水脱硅技术是铁水预处理中的重要环节，可以有效降低铁水中的硅含量，提高钢材的强度和韧性。
详细描述
铁水脱硅技术通常采用喷吹法或搅拌法，通过向铁水中喷吹或加入脱硅剂，使脱硅剂与铁水中的硅反应，生成固态硅酸盐，从而达到脱硅的目的。常用的脱硅剂包括CaO、 Ca(NO3)2等。
铁水脱硫通常采用喷吹法或搅拌法，通过向铁水中喷吹或加入脱硫剂，使铁水中的硫含量降低。

铁水预处理技术发展现状与展望

·30·
2010 年第 6 期
同年，本钢引进加拿大霍戈文厂工艺和美国罗斯波格喷粉设备，建成石灰加镁粉复合喷吹脱硫站。 1999 年，鞍钢二炼钢也从美国引进石灰加镁粉复合喷粉设备。随后，包钢从美国引进了石灰加镁粉复合喷吹技术，并建成铁水脱硫站。
80． 98T（ 1 124 ～ 1 760 K） CaC2 +［S］= CaS（ S） + 2［C］，
ΔGφ = － 359 245 + 109． 45T 采用 Mg、Ca 脱硫时，脱硫反应为放热过程，宜低温操作。另外，当铁水中含有较高的碳和硅时，采用 Mg、Ca 脱硫不会发生脱碳和脱硅反应，因为这些金属与硫的亲合力大于与碳或硅的亲合力。温度对 CaC2 脱硫的影响比较复杂，从反应式可以看出，升温对 CaC2 脱硫不利，但从动力学角度看，升温有利于传质。实际生产时，升温对 CaC2 脱硫有利。碳化钙脱硫优于氧化钙的主要原因是脱硫时有碳析出，降低了铁水的氧势。 2． 1． 3 碱性熔渣脱硫按熔渣的离子理论，碱性渣脱硫反应可以表示为：［S］+ （ O2 －） = （ S2 －） +［O］ KS = ｛ aS2 － ·aO2 －｝ / ｛ aO2 － ·aS ｝ =
2010 年第 6 期
櫬櫬毬炼钢
世界钢铁
·29·
櫬毬
櫬櫬毬
櫬毬
铁水预处理技术发展现状与展望
潘秀兰，王艳红，梁慧智，冯士超（鞍钢股份有限公司，辽宁鞍山 114009）
摘要：铁水预处理是现代化炼钢厂的重要工序之一，其主要目的是降低铁水中的有害元素（硫、硅和磷）含量，为炼钢炉提供合格的铁水。介绍了铁水预处理的原理、工艺及国外铁水预处理工艺技术的发展历程。分析了国内外铁水预脱硫、预脱硅和预脱磷等先进工艺技术，并对机械搅拌法脱硫和喷吹法脱硫进行了比较，机械搅拌法动力学条件好，可以采用低成本脱硫剂（ CaO）实现深脱硫。关键词：铁水预处理；脱硫；脱磷；机械搅拌法 doi： 10． 3969 / j． issn． 1672 － 9587． 2010． 06． 006

铁水预处理技术在我国钢铁冶炼行业中的现状及发展

铁水预处理技术在我国钢铁冶炼行业中的现状和发展摘要：本文较详细地介绍了铁水预处理工艺铁水预处理技术在我国钢铁冶炼行业中的现状和发展,并阐述了铁水脱硫预处理的目的、作用和经济性。

关键词：铁水预处理;脱硫;熔剂一、前言铁水预处理工艺最初用于铁水炉外脱硫,1877年伊顿等人用以处理不合格生铁,到了1897年,英国赛尔等人用一座平炉进行铁水预脱硅、预脱磷,然后再用另一座平炉炼钢,大大提高了生产效率。

20世纪60 年代以后,对钢材的质量要求越来越严格,特别是对钢液洁净度、成分控制精度和产品性能稳定性提出了更高的要求,迫使炼钢工艺和技术不断更新和发展。

另外,钢铁企业为了提高产品的市场竞争力和追求效益的最大化,也加大了高附加值优质品种钢的生产工艺研究,在这种形势下,铁水预处理技术得到了迅速发展,使铁水预处理逐渐成为钢铁冶金的一个必要环节。

目前,铁水预处理工艺已经成为现代化炼钢厂的重要标志。

国外的先进钢铁企业对铁水均进行全量脱硫预处理,日本多数钢厂对铁水均进行全量“三脱”预处理。

铁水预处理的目的主要是降低铁水中的某些有害元素的含量,为炼钢提供合适的铁水。

具体讲就是把铁水中的硅、硫、磷含量降低到炼钢所要求的范围,以提高炼钢效率,达到提高钢质量的目的。

铁水预处理按处理元素的不同,可以分为铁水预脱硅、铁水预脱硫和铁水预脱磷,脱硫和脱磷也可以同时进行。

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) + [O ][ 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 ) 。

铁水预处理脱硅、脱磷反应为:[ Si ] + 2 [O ] = ( SiO2 )4 /5 [ P ] + 2 [O ] = (2 /5P2O5 )铁水预处理的方法主要有:铁水沟连续处理法、铁水罐喷吹法、机械搅拌法、专用炉法、摇包法、转鼓法、钟罩法以及喷雾法等。

铁水脱硫预处理技术及其在炼钢的应用

铁水脱硫预处理技术及其在炼钢的应用摘要铁水预处理是指铁水在进入炼钢炉进行冶炼前，为除去某种有害成分或回收某种有益成分的处理过程。

铁水预处理是现代化炼钢厂的重要工序之一，其主要目的是降低铁水中的有害元素，如硫、硅和磷等的含量，为炼钢炉提供合格的铁水。

我国虽然是钢铁生产大国,但在生产工艺、装备、钢材品种、质量、成本、高附加值产品方面与发达国家相比还存在很大的差距,还不能称为钢铁生产强国。

国际钢协技术调查中的大部分被调查者都认为加强成本竞争能力和质量竞争能力是钢厂具有竞争力的重要因素,并认为为了加强成本竞争能力,降低原料成本比减少二次加工成本更重要。

铁水预处理工艺已经经过近四十年的发展,在一些发达国家的钢铁厂中,几乎100%的铁水都进行了预处理。

而本文主要介绍铁水预脱硫技术及在炼钢中的应用。

通过比较，分析几种脱硫剂和喷吹方式的特点，介绍炼钢铁水脱硫工艺及处理效果，并提出了铁水脱硫站存在的问题和改进意见。

关键词：铁水预处理，脱硫，喷吹目录1绪论 (1)2脱硫剂的选择 (2)2.1常用的脱硫剂 (2)2. 2如何选择脱硫剂 (2)3脱硫喷吹方式的选择 (4)3.1脱硫预处理喷吹方式的选择 (4)3.2脱硫预处理方法 (4)4铁水脱硫预处理工艺在炼钢的应用 (6)4.1工艺流程 (6)4.2主要设备及工艺参数 (6)4.2.1主要设备 (6)4.2.2工艺参数 (7)4.3脱硫剂 (8)4.4脱硫处理效果 (8)4.5脱硫处理能力及脱硫处理比 (9)结束语 (10)致谢 (11)参考文献 (12)1 绪论铁水预处理用以满足用户对超低硫、磷的要求，发展高附加值的钢种如船板钢、油井管钢等钢种，要求[S]、[P]<0.005%，管线钢、Z向钢、IF钢等钢种要求[S]≤0.002～0.004%。

通过铁水预处理，可以减轻高炉脱硫负担，放宽对硫的限制，提高产量，降低焦比。

采用低硫铁水炼钢，可减少渣量和提高金属收得率。

铁水预处理已成为我国钢铁工业提高产品质量及市场竞争力的重要手段

铁水预处理已成为我国钢铁工业提高产品质量及市场竞争力的
重要手段
晓信
【期刊名称】《钢铁》
【年(卷),期】2005(40)1
【总页数】1页(P76-76)
【作者】晓信
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TF
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1.实施品牌策略是提高产品市场竞争力的一个重要手段 [J], 陈服军
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5.降低成本是国有工业企业提高市场竞争力的重要手段 [J], 何荣;
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铁水预处理技术的发展及应用

铁水预处理技术的发展及应用摘要：本文介绍了铁水预处理工艺发展过程，通过对铁水预处理方法和效果的比较与分析，阐明了铁水预处理的重要性，并且介绍了在铁水兑入炼钢炉之前进行处理的原因，以及铁水预处理的优越性，并分析了铁水预处理以后发展的方向和重要意义。

关键词：铁水预处理三脱炉外脱硫development process, through the comparison and analysis of the hot metal pretreatment method and effect, and clarified the importance of hot metal pretreatment, and against in molten iron are introduced into the furnace before processing, as well as the advantages of hot metal pretreatment, and analyzes the hot metal pretreatment of later development direction and important significance.Keywords: three to take off the outside furnace desulphurization of hot metal pretreatment铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉之前进行的各种处理。

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。

但是炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理，所以我们重点来说一下铁水预处理脱硫技术，以及方法，何其优越性重要性。

一、铁水预处理技术的发展西欧、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。

铁水预处理全解

铁水预脱硫工艺
1
2
3
镁焦脱硫装置(西德赫德博厂 )
4
5 6 7
1—固定螺栓 2—钢板 3—联接杆 4—圆筒 5—料筒 6—钢钎 7—镁焦
铁水预脱硫工艺

喷射法
喷射法是利用喷枪把气体与脱硫剂混合后喷射到铁水中，使铁水与脱硫剂充分混合，促进脱硫反应。
铁水预脱硫工艺
ATH法脱硫装置示意图
1 —喷枪 2—喷粉罐 3—操作平台 4—鱼雷罐车
铁水预脱硫工艺
1
2
铁水包喷粉反应区示意图
1—持久反应区 2—瞬时反应区
铁水预脱硫工艺
其他方法
单艺
铁水预脱硫的优点

铁水中[C]、[Si]较高，fs↑，硫反应能力提高；
铁水中[O]较低，Ls↑，脱硫效率高；搅拌充分，脱硫剂利用率高，脱硫速度快；铁水脱硫费用低；铁水脱硫可提高炼铁炼钢的生产能力、节约工序能源、降低成本。
铁水预脱磷工艺
2)喷吹法：喷吹法是目前应用最多的方法，它是把脱磷剂用载气喷吹到铁水包中，使脱磷剂与铁水混合、反应，达到高效率脱磷。喷吹法在日本新日铁公司100t铁水包中应用，以氩气作载气，吹入脱磷剂 45kg/t ，喷吹处理时间 20min ，脱磷率达90％左右。
铁水预脱磷工艺
新日铁君津厂脱磷工序流程示意图
铁水预脱硫工艺
铁水预脱硫的必要性
（1）铁水在进入转炉冶炼前进行脱硫具备最佳的反应条件： 1) 铁水中含有大量 Si 、 C 、 Mn 等还原性好的元素，其还原性有利于脱硫反应，(强脱硫剂Ca、Mg等烧损少)； 2)铁水中C、Si能大大提高S在铁水中的活度系数，致使硫较易脱到低的水平； 3)铁水中氧含量低，硫的分配系数相应有所提高，有利于脱硫； 4)在铁水预处理脱硫过程中，铁水成分的变化比炼钢或钢水处理过程中钢水成分的变化对最终钢种影响要小； 5)铁水处理温度较低，对处理装置的寿命有利。（ 2 ）铁水炉外脱硫可以减轻高炉的负荷，降低焦比，减少渣量和提高生产率。（3）铁水炉外脱硫减少了渣量。（4）工业技术的发展，对钢质要求越来越高。

炼钢第二讲铁水预处理

产品合格率
通过铁水预处理，可降低钢材中的夹杂物、气泡等缺陷，提高产品合格率，减少废品率。
用户满意度
优质的钢材产品可满足用户更高的需求，提高用户满意度，增强企业市场竞争力。
节能减排效果评估
能源消耗
铁水预处理可降低转炉冶炼的能耗，减少能源消耗和生产成本。
环境保护
通过铁水预处理中的脱硫、脱磷等操作，可减少废气、废渣的排放，降低环境污染。
搅拌装置
用于加强铁水与脱硫剂、脱磷剂等反应物的混合，提高反应效率。
脱磷炉
通过向铁水中加入氧化剂或还原剂进行脱磷反应，并配备有渣铁分离装置以去除生成的磷酸盐或磷氧化物。
03 铁水预处理操作与优化
操作规程与注意事项
严格遵守安全操作规程
保持设备清洁
在进行铁水预处理时，必须佩戴防护用品，确保人员安全。
无人化操作
无人化操作是钢铁行业实现智能化、自动化的重要方向之一。通过引入先进的自动化设备和控制系统，钢铁企业可以实现铁水预处理的无人化操作，进一步提高生产效率和安全性。
06 总结与展望
本次课程重点内容回顾
铁水预处理的目的和意义
去除铁水中的有害元素，调整铁水成分，提高钢铁质量。
铁水预处理的方法
脱硅、脱锰等其他元素去除
脱硅
硅在铁水中主要以硅酸盐形态存在，通过加入碱性氧化物（如石灰）与硅酸盐反应生成硅酸钙等化合物，上浮至渣层去除。
脱锰
锰在铁水中主要以锰的氧化物形态存在，通过还原反应将锰的氧化物还原为金属锰，再利用其与硫的亲和力较强的特性，将锰与硫结合生成硫化锰上浮去除。
其他元素去除
调整成分
根据后续炼钢工艺要求，通过预处理调整铁水成分，如增加废钢比、提高铁水温度等。

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。

铁水预处理与炉外精炼

2）首钢混铁车和铁水包脱硫扒渣设备及工艺流程: 首钢第三炼钢厂工艺流程：铁水包喷镁脱硫装置1座，鱼雷罐铁水喷粉脱硫设备1套主要设备该厂脱硫设备为国产设备，主要包括：供气系统、供料系统、喷枪系统、夹钳装置、喷枪维修设备、电控系统、仪表及检测系统、扒渣机和铁水罐倾翻车等。其中，喷枪系统与除尘烟道和防尘罩集结于一体，可以在水平轨道上移动到喷吹工位及待机工位，设计比较灵活。主要工艺参数铁水包喷镁脱硫设计的主要工艺参数为： (1)储料系统罐体有效容积：5 m 罐体工作压力：1 MPa 最大装料量：5 000 kg
主要的精炼工艺 LF(Ladle Furnace process)； AOD(Argon-oxygen decaburizition process ); VOD (Vacuum oxygen decrease process) ; RH (Ruhrstahl Heraeus process); CAS-OB( Composition adjustments by sealed argon oxygen blowing process) ；喂线 (Insert thread) ；钢包吹氩搅拌(Ladle argon stirring)；喷粉( powder injection )。
Mo——金属氧化物脱硫剂（如CaO）;
Mc——金属碳化物脱硫剂（如CaC2）铁水预处理脱硅、脱磷反应为：
[Si]＋2[O]＝（SiO2） 4/5[P] ＋2[O]＝2/5（P2O5）
铁水预处理工艺方法有：
铁水沟连ห้องสมุดไป่ตู้处理方法；
铁水罐喷吹法；
机械搅拌法；
专用炉法。
预脱硫技术的发展和现状
早期预处理工艺方法——机械搅拌法，由于喷射冶金技术的发展（喷粉）广泛用于铁水预处理。预处理脱硫剂，早期使用CaO为基本原料，但由于CaO基脱硫剂产生的脱硫渣流动性差，无法正常使用扒渣设备难以适应（现已能生产各种型号的气动和液动扒渣机，预计研制出新设备：真空吸渣及技术与装备）现在预处理脱硫剂广泛采用镁基脱硫剂，——特点：减少金属损失，冶金效果好，生产效益高，钢铁厂首选材料。

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4
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。
（ 4 ）在铁水预脱硫的过程中铁水成分的变化，比炼钢和钢水处理中钢水成分的变化对最终钢种影响小。
为适当放宽高炉生产的铁水含硫量和转炉的少渣吹炼，能给高炉减轻负担，降低焦比，较少渣量，提高生产能力、降低钢铁生产的综合成本。由于已有的低硫原料和燃料的来源会逐渐减少，铁水中的硫含量可能要相应的提高，为此，铁水预脱硫处理就显得格外重要，这也使炉外脱硫工艺得到迅速发展。
1.2.2 铁水预脱硫的技术优势
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靠传统的高炉、转炉脱硫己难以满足用户对钢的含硫量日趋严格的要求。转炉炼钢过程是个氧化过程，转炉由于炉内冶炼过程热力学条件的制约，脱硫率低，一般仅为30％左右。要求以低硫含量钢水为条件的连铸技术的迅速发展，使得目前大多数钢种都要求平均含硫量在 0.015 ％以下，对某些超纯净钢硫的含量要求降到 0.001 ％。传统的高炉－转炉工艺难以满足连铸工艺发展的需要。高炉脱硫比转炉脱硫容易，但高炉脱硫必须提高渣碱度，从而增加焦比，同时因低硫原料的日益匮乏及价格的不利变化，使得高炉脱硫在经济上的优势己荡然无存。
（ 7 ）解放高炉生产能力，高炉脱硫负担减轻，可降低炉渣碱度，减少渣量，减轻碱金属的危害，有利于冶炼低硅铁，使高炉稳定顺行，降低焦比，提高作业率，高炉每降低铁水中0.001%的含硫量，需增加焦比2～3kg/t；而进行炉外脱硫，可以降低焦比30-40 kg/t，产量提高5%～8%。（ 8 ）可以有效地提高铁、钢、材系统的综合效益。硫、磷是决定连铸坯质量的关键因素，铁水预处理是目前实现全连铸、近终形连铸连轧和热装热送新工艺的最经济的、最可靠的技术保障。
铁水预处理技术的现状及发展
武汉科技大学冶金工程系
程常桂
内容提要
概述
铁水预处理的发展概况
铁水预处理的冶金原理
铁水预处理的方法及设备
典型铁水预处理工艺
31Βιβλιοθήκη 概述1.1 基本定义
铁水预处理是指铁水进入炼钢炉之前，为脱硫、脱硅、脱磷而进行的处理过程。除上述普通铁水预处理外，还有特殊铁水预处理，如脱铬、脱锰以及针对铁水含有特殊元素提纯精炼或资源综合利用而进行的提钒、提铌、提钨、提铬等预处理过程。铁水预处理技术其基本目标就是必须将进入转炉的铁水 [S] 、[P]含量脱至成品钢种水平，达到转炉冶炼后获得低磷、低硫钢水，然后通过炉外精炼获得超纯净度的钢液，也只有这样才能发挥出铁水预处理技术的作用和经济效益。
随着对钢材的超纯度、高强度、长寿命、良好的低温韧性、冷成型性和焊接性能的更高要求，钢材的纯度、均匀度和晶粒细化度进一步提高，铁水预处理已向深度脱硫、深度脱磷方向发展。目前，国外钢厂一般均采用 100 % 铁水脱硫预处理，先进的产钢国家，如日本，铁水“三脱”(脱Si 、P、S) 预处理比已超过90 %。 2002 年我国铁水预处理比为 26.3% 。为进一步提高钢材质量，我国十一五规划要求铁水脱硫比≥60％。
1.3
铁水预脱磷的意义及优势
对脱磷而言，
深脱后的磷含量为：[P] ≤0.01％;
浅脱后的磷含量一般为[P] ≤0.05％。脱硅主要是满足脱磷的要求。铁水预处理之后，硅的含量为：0.10～0.15％。一般钢种采用浅脱，优质钢则采用深脱的处理方式。
铁水预处理对改进转炉操作指标及提高钢的质量有着十分重要的作用。经过近几十年的发展，铁水预处理工艺已成为完善和优化整个钢铁生产、工艺流程、确保节能降耗、达到优质高效目标的不可缺少的工艺环节；是大批量生产高纯度钢、降低普碳钢生产成本，实现转炉少渣吹炼的关键性技术。已成为生产低磷、低硫优质钢、纯净钢必不可少的经济工序。
（ 5 ）铁水硫含量可以降低到超低含量，有利于转炉冶炼优质钢和合金钢，扩大冶炼品种，生产出具有高附值的优质钢材。（ 6 ）能保证炼钢吃精料，降低转炉炼钢生产成本，提高生产率；蒂森公司研究表明，在铁水含硫量为 0.06% 和钢中含硫量为 0.018% 的条件下，如果将铁水中的含硫量从 0.025%降低到0.017%，可以使转炉炉渣碱度从4降到3，石灰的消耗量减少20kg/t铁，渣量减少25kg/t，铁的收得率提高0.6%。