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铁水炉外处理技术姜周华东北大学钢铁冶金研究所2005年2月1 铁水预处理技术历史与发展为了提高钢的质量，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。
国外铁水预脱硫技术的发展30年代：开始进行生铁炉外脱硫研究40年代：施蒂策尔贝格首先用回转炉进行生铁脱硫60年代初：上述方法进一步发展，取名为多姆那尔维特法。
把 CaO + C投入旋转滚筒中进行生铁脱硫。
可以把生铁中的硫降到≤0.010%。
60年代末：用震动铁水包将生铁脱硫的方法，是多姆那尔维特法进一步的发展。
60年代中期：出现了多种搅拌器搅拌法，如新日铁的KR法1969年：德国蒂森公司开发了ATH法1971年：新日铁的TDS法（混铁车顶喷粉脱硫法）1983年：美国LTV钢铁公司采用铁水包喷吹CaO+Mg粒脱硫90年代: 乌克兰的纯镁脱硫法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开始应用于工业生产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）1982年9月：新日铁君津厂开发的最佳精炼法—ORPD法投产，以石灰系溶剂进行脱磷脱硫80年代：以意大利TARANTO 钢厂为代表的欧洲钢铁企业也进行了铁水三脱试验，但没有推广80年代：日本住友金属公司和神户钢铁公司分别开发了采用专用转炉脱磷的SRP法和H炉法各国铁水预处理技术的情况先进国家铁水预处理已成为钢铁生产的必备工序，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。
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。
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．。
发展铁水预处理脱磷的重要意义——冶金新技术介绍武钢是我国仅次于宝钢的技术比较先进的大型企业，武钢又处于华中地区，具有较好的地域优势，武钢有条件在规模上、技术上进行跨越式的发展。
这里仅就铁水预处理技术发展进行论述。
1、铁水预处理工艺特点1.1、铁水预处理是钢铁冶金技术的发展方向最近十多年来，日本、美国等一些冶金技术比较先进的国家相继开发和实施了铁水预处理三脱技术，即铁水预处理脱硫、脱硅、脱磷。
我国宝钢、太钢等一些钢厂也引进了该项技术。
从国内外实施铁水预处理三脱的厂家运行情况看该项技术具有很大的优点：首先对提高钢的质量有重要的作用，从而使企业产品上了一个台阶，提升了企业的形象；其次使高炉对原料要求放宽，一些原来不能用的磷硫含量较高的矿石也可以入炉冶炼，这一点可以大大节约矿石的成本；再有它可以使整个工艺优化，减轻转炉的负担，达到转炉少渣炼钢减少对环境污染的目的。
武钢目前使用的脱硫方法还是70年代末、80年代初引进的KR法，这种方法与喷粉法相比要落后。
武钢目前尚未采用铁水预处理脱磷的方法，并且武钢主要生产对磷硫含量较高要求的优质钢，这就限制了武钢不能采用磷含量较高的、价格相对较低的铁矿石，因此只能从国外高价进口优质铁矿石。
在现在国内外优质铁矿石资源越来越紧张的情况下，武钢有必要及时着手研发实施铁水预处理脱磷技术。
这对武钢今后5～10年发展有至关重要的影响。
1.2、铁水预处理技术概况铁水预处理技术包括两种模式：（1）铁水预处理脱硫。
（2）铁水预处理三脱，即铁水预处理脱硫、脱硅、脱磷。
铁水预处理脱硫技术开发较早，大概在五六十年代就有一些公司开发实施了这项技术，因为转炉是在氧化性气氛条件下工作的，转炉脱硫率很低或者基本不脱硫，因此进行铁水预处理脱硫也就很顺理成章，容易被广大冶金工作者接受。
然而铁水预处理脱磷技术的提出、研发和实施都遇到了很大的阻力。
主要因为转炉具有很好大的脱磷条件，有人甚至认为转炉设计的主要任务是脱磷，现在舍弃转炉优越的脱磷条件不用，另外花费一定量的投资新建铁水预处理站进行脱磷是多此一举，实际上武钢至今为开发、实施铁水预处理脱磷也是因为这个原因。
攀钢铁水脱硫技术的进步与发展摘 要：文章对照铁水炉外脱硫工艺发展状况，介绍了攀钢铁水脱硫工艺发展历程和现状，分析了攀钢含钒钛铁水脱硫工艺存在的问题并提出发展建议。
关键词：铁水 脱硫 发展前言常用的铁水炉外脱硫法有转鼓法、摇包法、搅拌法和喷吹法等。
20世纪70年代，随着喷射冶金的发展，铁水脱硫工艺技术取得突破，喷吹法（包括：ATH斜插枪法、TDS顶吹法等）脱硫随之出现。
我国的炉外脱硫是从20世纪70年代才逐渐发展。
攀钢、宝钢、武钢、鞍钢等均建立了炉外脱硫站。
攀钢自1978年开始研究含钒铁水喷粉法脱硫工艺，1992年06月建成了两套喷吹脱硫装置，2004引进了镁脱硫技术。
目前，年铁水脱硫处理能力已达500万吨。
伴随脱硫工艺及方法的不断发展，脱硫剂的开发应用经历了钠系脱硫剂、石灰基复合脱硫剂、电石粉脱硫剂和镁基脱硫剂阶段。
近年来，镁基脱硫剂在国外得到了广泛应用，国内的宝钢、鞍钢、本钢等成功应用了镁脱硫技术。
攀钢炉外脱硫在投产初期采用纯电石粉作脱硫剂，后陆续开发了50型、80型石灰基脱硫剂和目前推广使用的AD粉脱硫剂、低脱硫剂以及金属镁脱硫剂的铁水脱硫试验，均取得了较好的脱硫效果。
1. 铁水脱硫工艺的发展1.1铁水脱硫方法脱硫方法主要有：机械搅拌法、喷粉脱硫法、喂线脱硫法，而喷粉法特别是浸没喷粉工艺是广为使用的一种脱硫工艺，特别是浸没喷粉工艺目前已作为铁水脱硫的标准工艺。
1.2喷粉脱硫工艺将脱硫粉剂喷人铁水包的工艺方法很多：浸没喷吹工艺；ISID法(钢包侧壁喷粉工艺)；滑动水口喷吹法(通过钢包底部滑动水口喷粉的工艺)；用带有蒸发器的顶吹喷粉枪喷入金属Mg粉。
现在各钢厂主要采用的是浸没喷粉工艺，攀钢也是采用这种工艺。
（图2-2）： 浸没喷粉工艺利用尽可能深地插入铁水中的耐火材料制作的顶吹喷枪将脱硫粉剂喷入铁水中。
脱硫粉剂在上浮过程中与铁水实现瞬间接触反应。
尽管插入式喷枪的寿命目前还不够长，但经过多年的应用与不断改进，喷枪耐火材料的成本已经大幅度降低。
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。
近几年我国铁水脱硫预处理的发展及应用摘要：介绍了近几年我国铁水脱硫预处理技术的应用发展情况及达到的效果。
对铁水脱硫预处理的不同工艺、不同技术装备作了对比介绍，分析了不同处理工艺和不同装备的特点，提出了脱硫工艺的选择思路。
关键词：铁水预处理；炉外脱硫；发展；应用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。
1 铁水预处理的发展概况西欧、日本早在20世纪60~70年代就在锯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卧主开发了喷吹石灰、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ESMII公司镁基复合喷吹技术。
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：(1)铁水脱硫每罐铁水容量从50 t(石钢等)到300t(宝钢)不等。
(2)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)。
(3)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)。
(4)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。
(5)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DANIELI CORUS(原霍戈文)、还有日本DIAMOND公司等。
(6)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)。
(7)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。
(8)还有在原生产线基础上的增建。
如宝钢，鞍钢2003年再次引进ESMⅡ镁基复合喷吹技术；本钢2004年引进Danieli Corus镁基复合喷吹技术；武钢二炼钢增建1套KR法脱硫装置。
(9)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260 t转炉车间脱硫均采用这一技术。
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 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。
2．1 NaCO3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。
2．2 CaC2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。
2．3 CaO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。
2．4 Mg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(2．82 g／㎝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0．6～1．5 mm。
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0．15～1．2 mm，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3．1 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7.1 kg／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6～15 kg／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8～10 kg／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0.6～1.4 t。
湘钢新炼钢也采用了这种工艺，2005年6月热试成功。
在铁水129.4 t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41.2 kg，温降14℃。
首钢、唐钢等也采用了单吹颗粒镁脱硫技术。
3．3镁基脱硫剂复合喷吹工艺；镁基脱硫剂复合喷吹法，是将两种以上脱硫粉剂分别在不同的喷吹罐内流态化，通过调节氢气压力按比例使其在输送管路中均匀混合后，喷吹至铁水中发生脱硫反应。
南钢引进日本Diamond公司镁基复合喷吹技术，建设的1套铁水脱硫预处理装置于2004年。
顺利投产，设计年脱硫处理铁水能力120万t，脱硫周期小于30 min。
生产过程中镁喷吹速度15～20kg／min，石灰喷吹速度60～100kg／min。
从2005年6月的生产数据看，当铁水原始硫质量分数为0.042％，实现目标硫质量分数引0．005％时，每吨铁脱硫剂消耗纯Mg为0．433kg，石灰为3.163 kg，喷吹时间9.4 min。
温降为13℃。
鞍钢2003年引进德国Polysius公司镁基复合喷吹技术，建设4套脱硫装置的大脱硫车间，年处理铁水440万t。
镁喷吹速度7～17 kg/min，石灰喷吹速度20～50 kg／min，当铁水原始硫质量分数为0。
040％，实现目标硫质量分数为0．010％时，脱硫剂消耗纯Mg为0.388 kg／t，CaO为1.737 kg／t，喷吹时间9 min。
大脱硫投产}以来，鞍钢相继开发出多种轿车用钢材，生产的轿}车面板达到德国标准规定的O5等级要求。
因此鞍钢新区也采用了这一技术。
安钢，天铁，北台锥铁公司均采用了Danieli Corus的镁基复合喷吹脱硫技术。
3．4 几种处理工艺的比较实践证明，这几种工艺技术都能满足钢铁创业铁水深脱硫的要求。
几种工艺都能得到铁水终点硫质量分数为0．002％，甚至更低的水平，也能满足转炉生产周期的要求。
他们之间的优劣都只是相对而言的，而且所涉及的因素是多方面的。
KR法工艺能将硫降到很低的水平，而且不回硫，基本没有喷溅。
在铁水温度高的条件下，脱硫效率高。
KR法的关键设备是搅拌头及其提升旋转机构，它是需要变压变频控制的，其液压系统仍需要引进，设备复杂并且较为庞大，一次性投资较大。
搅拌头是价格不匪的消耗件，它的维修制造需要费用和时间。
处理过程渣量大。
由于提高搅拌速度可促进脱硫反应，加强搅拌，会使铁水温降较大，这就对铁水温度要求就比较高。
单吹颗粒镁工艺的核心是针对铁水条件实现颗粒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。
