不同脱硫剂与铁水脱硫工艺的分析和比较
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。
铁水脱硫技术
铁水脱硫技术的研究进展摘要：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。
关键字：铁水;脱硫；扒渣；脱硫剂Abstract：China's desulphurization pretreatment technology development and achieve results in recent years are Introduced. Hot metal desulphurization pretreatment different process, technology and equipment are compared. Analyzed the different treatment processes and the characteristics of different types of equipment as well as proposed desulfurization process of selection idea.key wods: hot metal; desulphurization;slag skimming; Desulfurizer硫在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性。
对大多数钢种，硫都能使其加工性能和使用性能变坏。
一般钢种要求含硫量不得超过0.05%，优质钢种要求含硫量不得超过0.02^0.03，超低硫钢要求含硫量小于0 .005%。
20世纪50~60年代世界上有的钢厂由于铁水含硫高(大于0.08%),而对铁水脱硫进行了研究和应用。
70年代由于二次世界石油危机使生产成本大幅提高,世界钢产量1978年突破7亿t后到1982年下降到6.46亿t,这时,汽车工业为减重节能对钢材性能提出了更高要求。
不同脱硫剂与铁水脱硫工艺的分析和比较
处理合称为铁水脱硫工艺。本文着重分析如何选择脱 件， 克服了 ＣａＯ 粉来不及反应就上浮到渣中缺点， 提
硫剂及其加入方式， 使天津钢铁有限公司采用既经济 高了脱硫效率， ＣａＯ 粉单耗可达 ４ｋｇ／ｔＦｅ， 大幅度减少
又合理的脱硫工艺。
了 新 生 渣 量 和 铁 水 温 降 ， 铁 水 脱 硫 深 度 可 达 ［Ｓ］
炼 铸 造 工 艺 生 产 坯 料 ， 再 经 热 轧 、冷 轧 的 工 艺 流 程 进 ２ 钢种成分
行生产。表面带有深振痕、皮下夹杂等缺陷的铸坯， 如
表 １ 是 ３０４ 型不锈钢典型钢种成分。
不 能 在 热 轧 氧 化 、酸 洗 失 重 等 过 程 完 全 消 除 掉 ， 则 铸
表 １ ３０４ 系不锈钢典型钢种成分
品表面质量精美等因素， 被广泛应用于制品、家电、装 铸 坯 振 痕 深 度 状 况 ， 分 析 了 振 痕 深 度 影 响 因 素 ， 并 提
饰、水利、化工等行业， 是应用最广泛的不锈钢钢种。
出工艺控制措施， 降低振痕深度到 ０．３３ μｍ 以下， 达到
１８－ ８ 型不锈钢产品规模化生产 一 般 采 用 连 续 冶 铸坯无修磨轧制要求。
２ 铁水脱硫剂
０．００５％。但是， 这种脱硫方法设备投资大、设备维护量
目前国内铁水脱硫采用的脱硫剂主要有三种： 石 大、设备维护费用高。
灰粉、镁颗粒与石灰粉混合物、镁颗粒。
基于上述分析 ＣａＯ 粉脱硫法存在以下缺点：
２．１ 石灰粉及其加入方式对铁水脱硫的影响
① 粉剂消耗大， 一般粉剂消耗大于 ６ ｋｇ／ｔ；
就 是 用 氮 气 作 载 气 通 过 喷 枪 插 入 铁 水 包 底 部 将 ④ 铁水温降大， （ ２０ ℃以上） 当废钢比较便宜时， 转
铁水用不同方法脱硫效果的比较
类似于低硫钢和超低硫钢这类优质钢的合理冶炼在很大程度上取决于金属产品的竞争能力。
几乎每个企业都具有铁水炉外脱硫的方法和能力。
以前制定的基本要素是在尽可能低的消费情况下确保铁水中含硫量达到 0.01～0.02%。
日前对这种状况提出了更为严格的要求。
要想提高低硫钢（S≦0.005％）的冶炼数量，必须采用含硫量不超过0.001－0.003％的铁水。
为了建立和选择最有效的铁水炉外脱硫方法，黑色冶金公司和一些企业组织在工业条件下进行了综合研究。
在完善铁水用非镁脱硫剂脱硫工艺时，铁水脱硫率提高到80%和80％以上，但尽管极大地改善技术经济指标，一直未完成消除非镁脱硫剂脱硫过程所固有的缺陷。
例如，脱硫剂单位耗量大；损失大量含渣钢水；铁水温度明显降低；只有在铁水包内处理大量钢水时才能达到合格的脱硫指标；脱硫后钢水中最低含硫量几乎被限制在0.005%～0.010%；尽管脱硫剂价格不高脱硫成本却相当高。
因此，铁水用少量含镁脱硫剂炉护外脱硫方法更有前景，该方法可改变脱硫深度和减少含硫量至0.001%。
黑色冶金学院研究者们成功地采用镁进行铁水脱硫，并就此进行了试验，由此形成了经济、合理的炉外处理铁水方法，其主要包括以下几个部分：脱硫剂为颗粒直径不大于1.4mm的颗粒镁；在特殊的供入制度和物质交换条件下，通过控制喷入中性气体，镁按熔池最大深度喂入铁水；在最深处，即包底完成蒸发过程和铁水充镁；在镁的供入和物质交换区供热一致情况下，按照特殊制度和供入条件确保镁蒸发；供料系统确保专门制定的配料和供入参数；必要情况下调整包渣和铁水上方的气体成份。
为了保证铁水用镁脱硫的经济性和良好的效果，必须遵守上述全部要求。
违反其中一条就有可能降低镁的回收率。
目前，铁水用镁脱硫方式包括以下几个部：供入颗粒镁（不含添加剂）；供入含粒状镁的粉末碳化钙或石灰混合物；利用夹送器供入含镁包芯丝。
对上述3个铁水用镁炉外脱硫过程的理论和工艺原理进行全面分析表明，仅有喂入颗粒镁具有很大的技术经济优势，这种方法更有效、更可靠和更合理，其它方法次之。
常用的几种铁水脱硫工艺的介绍和比较
Ｍｇ Ｓ ， 反应 生成 的硫 化镁 在铁水 温度 下早 同 态 ，浸 入渣 ｑ Ｊ 。脱硫率 为 ８ ０ ％－ － ￣ ９ ０ ％ Ｊ 。 最 初是 ２ ０ ０ ０年 武铡 从 鸟克 兰 引进 的 Ｉ 艺技术 装备 ，由 Ｊ 。 匕具有 一系 列的优 势 ， 在 我国应用 得到 迅速发展 。 目前 国内 已经 开 发 出具有 自主 知识 产 权 的铁水 单喷 颗 粒镁 脱 硫 的 Ｉ 艺和成 套装备 。 该项 技术 在我 国 已经 得 到 了相 当广泛 的应用 ，设 备达 到近 百 台 套。 ２ ． ３ 复合 喷吹工 艺 复 合 喷吹 。 １ 艺 是指 对 分别 装 有 流态 化 石灰 、镁粉 的两个料 罐及两 个喷 吹罐 ， 配 以 合适 孔板 直径及氮 气 力参数 ， 按 一 定 比例 将 石灰和 镁粉在 喷吹管道 中混 合 ， 再经 喷枪 进 入铁 水 中 ，利 用镁 气化 溶 入铁 水 中与 【 Ｓ 】 反应 ，生成 Ｍｇ Ｓ ，经扒渣 去 除 ，达 到铁 水 脱硫 的 目的 。脱硫 率为 ８ ０ ％， － ￣ ９ ０ ％Ｌ ３ ｊ 。 此项 技 术土 要 从 欧洲 的 霍 高文 和 美 国 的Ｅ Ｓ Ｍ 引进 的，应 用在宝钢 、本钢 、马钢 、 南钢 等企业 。
８ Ｏ ％ ～９ ５ ％【 ¨
。
该 法起 源 于 日本 新 日铁 ， 日本 绝 大多数 钢 铁企 业采 用机 械搅 拌法 脱硫 。 而 欧美 等 国 （ １ ）可 以使铁 水 硫 含 量 降低 到 极 低 含 【 大 １ 为他们 的复 合喷 吹法 应用 的 量， 有 利于转 炉 冶炼 品种钢 、 优 质钢 和纯 净 应 用 的较 少 ， 我 国武铡 是最 早 引 钢 ，实现钢铁 产 品 的升 级换 代 ，生产 出具 有 已经 比较 早和 比较 广泛 。 进 机 械搅 拌法 的 ，到现 在 已生产 ２ ０多年 ， 高 附加值 的优质 钢材 。 生产技 术 （ ２ ）能保 证转 炉炼 钢 吃精 料 ，节 约炼 在消 化 引进技 术 的基础 上有 创新 ， 水 平 和技 术 经 济 指标 均 较 原 设计 有 一 定 提 钢 原材料 消耗 ，降低 炼钢 的 生产成 本 ， 提 高 高。 生产 率。 但 是 该 法 在 我 国前 十 几 年 没有 得 到 更 （ ３ ）提 高高 炉 生产 能力 ，减 轻高 炉脱 只有 硫 负担 ， 由于 高炉Ｔ 序几 乎不 考虑 产 品硫 含 多的应 用 ，到几 年前全 国还不 到十套 ， 如 武钢 、济 铡 、兴 澄特钢 、川威 、 昆铡 等。 景 ，这 样可 降低 高 炉渣碱 度 ，减 少渣 量 ，减 轻碱 金属 的危 害，有利 于冶 炼低 硅铁 水 ，使 主 要 原 因是 该 方法 使 用 的 设备 比较 复 杂 和 需 要解 决合格 高炉 操作 稳定 、顺 行 、降低焦 比和 能耗 ，使 庞 大 ，需要 更高 的厂 房建筑 ， 高 炉 降低 焦炭 消耗 ２ ３ － － ４ ５ ｋ ｇ ／ ｔ ，增 加铁 水产 的脱硫 剂 石灰 供给 问题 ，一次投 资较 大 ，而 喷 吹法 当时 的发展 条件 优于 搅拌法 。 但 是最 罩 ５ ￣ ／ ｏ ￣ １ ０ ％。 Ｆ颗粒 镁 的价格 上升很 快 （ 原 ～ （ ４ ）可 有效 地提 高铁 、钢 、材 系 统 的 近 两年 ，由 １ ７ ０ ０ ０元 ／ ｔ升 到最 高时候 ￣３ ６ ０ ０ ０ — ４ ０ ０ ０ ０冗 综 合经 济效 益 。 硫 是 决 定连铸 坯质 量 的关键 ／ ｔ ） ， 使得 单喷 颗粒 镁脱硫 的生产成 本大 为增 素 ，铁水脱硫 是 目前 实现 全连铸 、 近 终 形 稳 定 的 连铸、 连 铸连 轧和热 装热 送 新工 艺 的最可 靠 加 。同时更 多 的企业 要求全 量脱硫 ， 实现 中 、 深 度脱 硫 ， 搅 拌法 逐渐 显示 了其 优 技 术保障 。 势， 所 以全 国 陆续上机 械搅 拌法 的企 业 已经 ２ 目前 国内几 种主 要铁 水脱硫 增 加 较快 。 技 术 ２ ． ２ 单 吹颗 粒镁 工艺 单 吹 颗 粒 镁 工艺 是 指 只 利用 一 套 储 料 ２ ． １ Ｋ Ｒ法 通 过 强制给 料 电机 和 喷吹氮 气 Ｋ Ｒ法 是 以一种 外衬 耐火 材料 的搅 拌器 罐 和喷 吹罐 ， 压 力 将 颗 粒镁 经 带 气 化 室 的喷 枪 喷 入铁 水 浸 入 铁 水罐 内 ，利 用搅 拌 器 在 铁 水 中旋 转 中， 金属镁 的熔 点为 ６ ５ ｌ ℃， 沸点 为 １ １ ０ ０ ℃，
KR法与喷吹法两种铁水脱硫工艺的比较
KR法与喷吹法两种铁水脱硫工艺的比较赵炜①(南京钢铁股份有限公司，江苏南京210035)摘要：对单喷颗粒镁、复合喷吹、KR法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；技术设备；脱硫效果；温降；铁损；成本1 前言现代化炼钢厂的生产工艺流程是：高炉炼铁铁水———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，而铁水脱硫是整个工艺路线中的重要环节。
铁水脱硫也是生产纯净钢和市场、企业发展的需要。
目前铁水脱硫工艺较为成熟的主要有KR法(机械搅拌法)和喷吹法两种，从两种工艺在实际生产中的应用效果来看，二者是互有长短。
为此，本文着重就两种工艺模式的发展、应用和运营成本作了比较。
2 KR法和喷吹法的工艺及特点所谓KR脱硫法，主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。
脱硫剂在不断地搅拌过程中与铁水中的硫产生化学反应，达到脱硫的目的。
KR法优点是动力学条件优越，脱硫效果比较稳定，脱硫剂消耗较少，适应于低硫品种钢比例大、要求高的钢厂采用。
不足是，设备复杂，一次投资较大，脱硫铁水温降较大。
喷吹法，是利用惰性气体(N2或Ar)作载体将脱硫粉剂(如CaO，CaC2和Mg)由喷枪喷入铁水中，使喷吹气体、脱硫剂和铁水三者之间充分混合进行脱硫。
目前，以喷吹镁系脱硫剂为主要发展趋势，其优点是设备费用低，操作灵活，喷吹时间短，铁水温降小。
3 KR 法与喷吹法两种工艺的比较从铁水脱硫工艺倍受人们的重视以来，KR法与喷吹法技术一直处于发展之中，目前虽仍需完善，可也日趋于成熟，本文主要从以下几个方面对两种脱硫方法进行具体比对。
3．1 技术与设备喷吹法因其设备用量少、基建投入低、高效经济等诸多优势而处于脱硫技术的主要发展趋势之一，可在相当长的时间中国都是引进国外的技术和设备。
铁水在线脱硫的研究分析
常 发电达 到 ７ ｋ 。 万 ｗｈ
液压 系统压 于小于 ９Ｏ ａ ．ＭＰ ； 透平 和发 电机轴承 温度大 于 ７ ｃ ５Ｃ； 透平危 急保安器油压 低于 ３５ ａ ．Ｍｐ ；
一
１ — ３
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以对铁水产生冲击和搅拌作用 ； 在铁水沟中进行脱 硫反应 ； 水 自铁 水 沟 注人 铁 水 罐 ， 生 强 烈搅 拌 铁 发
具有 良好 的动力 学条件 ， 故在脱 硫剂单 耗 为４５ ｇ ．ｋ／
３ 承钢 １６ ｍ 高炉 铁水 在 线 脱硫 的 系统 生 产 简 ２０
介
ｔ 可获得脱硫率大于 ７ ％ 一 ０ 时， ０ ８ ％。 （ ） 旋转圆筒反应器法 ５ 该 方 法 的 圆 筒 反 应 器， ９０ ｍ， 径 长 ０ｍ 内
维普资讯
承 钢技 术
２０ ０ ７年 第 ２期
铁 水在 线脱硫的研究分析
邢树 国 成 彩凤 （ 炼铁厂 ）
摘要 ： 分析了国内外及承钢 １６ｍ 高炉铁水在线脱硫的生产实践 ， ２０ 总结了在线脱硫法的优缺点
指 出了承钢铁 水在线脱硫的难点及今后 的工作方向。
有很 好脱 硫热 力学 条 件 ， 利 于脱 硫 反应 的进 行 ； 有
同时 铁水 温度 较低 ， 适 于 炉外 进 行脱 硫 预处理 。 也
（ ） 机械搅拌 法 ２ 在 高炉 出铁槽 上装 有搅拌 器 ， 出铁时 加入 脱硫 剂 进行搅拌 。搅拌 器 的旋转 方 向 与铁 水 流动 方 向
随 着 承钢公 司 品种钢 冶炼 比例 的提高 ， 生铁 的质 对
产率、 降低燃料消耗 、 降低铁钢成本的综 合经济效 益。脱硫处理可以得到 比常规高炉含硫更低的铁 水， 提高炼 钢 的 效 率 并 为 优 质 品种 钢 生 产 创 造 条
高炉炼铁中脱硫技术研究降低铁水中的硫含量
高炉炼铁中脱硫技术研究降低铁水中的硫含量高炉炼铁是一种重要的冶金过程，其目的是将矿石转化为高品质的铁水。
然而，在炼铁过程中，铁水中的硫含量是一个关键的指标。
过高的硫含量不仅会影响最终产品的质量，还会对环境造成污染。
因此，研究和开发高效的脱硫技术成为了炼铁行业的重要课题。
本文将探讨几种常见的高炉炼铁中脱硫技术，并分析其优缺点。
一、喷射脱硫技术喷射脱硫技术是目前常用的一种高炉炼铁中脱硫方法。
其原理是通过向高炉内部喷射含碱性物质的溶液，让溶液中的碱金属与炉内的硫元素反应，生成易挥发的硫化物，从而实现脱硫的目的。
这种技术操作简单，成本相对较低，可以实现连续的脱硫过程。
但是，喷射脱硫技术不能完全去除铁水中的硫，对于硫含量较高的铁水效果有限。
二、石灰脱硫技术石灰脱硫技术是另一种常见的高炉炼铁中脱硫方法。
这种方法通过加入石灰石（氧化钙）或生石灰（氢氧化钙）等石灰性物质到高炉中，使石灰中的碱金属与铁水中的硫反应生成硫化物，从而实现脱硫的效果。
石灰脱硫技术可以有效地降低铁水中的硫含量，对于高硫铁矿石的脱硫效果尤为显著。
然而，这种方法的缺点是石灰在高炉中的溶解速度相对较慢，需要更长的时间来实现脱硫。
三、钙镁脱硫技术钙镁脱硫技术是一种比较新颖的高炉炼铁中脱硫方法。
该方法通过加入含有碱性金属氧化物的钙镁废渣到高炉中进行脱硫。
废渣中的氧化物可以与硫元素发生反应生成硫化物，从而实现脱硫的效果。
相比于其他脱硫技术，钙镁脱硫技术具有以下优点：脱硫效果好，对硫含量较高的铁水也有较好的处理能力；操作简单，无需引入其他化学药剂；充分利用废渣资源，具有环保效益。
四、电渣重熔技术电渣重熔技术是一种应用于高炉炼铁中的先进脱硫方法。
通过将铁水转移到电渣炉中进行二次冶炼和脱硫，可以有效地降低铁水中的硫含量。
这种方法具有以下优势：可以在绝热状态下进行，脱硫效果好；炉内温度可控，有利于脱硫反应的进行；处理量大，适用于大型高炉。
五、微生物脱硫技术微生物脱硫技术是一种新兴的高炉炼铁中脱硫方法。
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金属 Ｍｇ 脱硫剂脱硫效率最高的主要原因在于金
属镁的物理化学特性。
２．２．２． 金属镁在铁水中的物理化学性能
（ １） 金属镁铁水中硫的化学反应
Ｍｇ 固体→Ｍｇ 气体
Ｍｇ 气体→Ｍｇ 熔于铁水 Ｍｇ 熔于铁水＋［Ｓ］→（ ＭｇＳ 固体） （ ２） 物理化学性能 镁能熔于铁水中； 与铁水中的硫的化学亲和力 强； 化学活性高； 熔点与蒸发温度比铁水温度低； 比重 比铁水小。 也正因为金属镁的上述特性才使得金属镁铁水 脱硫法具有如下优点： ① 脱硫剂利用率最高（ ９５％以 上 ） ， 与 铁 水 中 的 硫反应充分； ② 可 深 度 脱 硫 （ 指 铁 水 中 硫 达 到 ０．００１ ￣ ０．００２％） 以下； ――③ 包内新生渣最少， 铁水降温最少； ――④ 脱硫剂单耗最低， 铁损最少； ――⑤ 处理过程用时最短， 效果可靠而稳定； ――⑥ 设备简单可靠， 基建费用和运营费用最低。 ２．２．３ 金属镁加入铁水方式 金属镁向铁水中加入一般都采用喷吹法， 喷吹法 又分为单吹（ Ｍｇ） 和混吹（ Ｍｇ＋ＣａＯ） 两种。金属镁原料 价格较高， 我们首先比较一下这两种方法的效果。 在天 津 钢 铁 有 限 公 司 １００ ｔ 铁 水 包 和 铁 水 初 硫 含量为 ０．０４０％条件下， 单吹颗粒镁工艺与混吹镁－ 石 灰粉料工艺脱硫主要费用计算对比见表 １（ 美元） 。
################################################
及节奏。
［２］ 天钢．１２０ ｔＬＦ 炉设计手册［Ｍ］， ２００４．
９．４ 单钢包车 ＬＦ 炉由于没有等待位， 因此不适合此 操作。 ９．５ 冶炼更高级钢种的实践有待于进一步研究。
（ 收稿 ２００７－ ９－ ３ 责编 苗龙军） 参考文献 ［１］ 国际钢铁协会．洁净钢［Ｍ］．北京： 冶金工业出版社， ２００６， ８－ ４３．
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— ——! 钢铁冶炼 "— ——
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２ ０ ０ ７ 年第 ５ 期 总第 １４ ３ 期
不同脱硫剂与铁水脱硫工艺的分析和比较
１７
２．２ 金属镁铁水脱硫
２．２．１ 金属镁与几种典型脱硫剂的比较
铁水预处理可以采用各种脱硫剂， 几种典型的脱
０．４０ ０．４５ ２．５
０．３５ ２．０
０．３０
０．２５ １．５
０．２０
１．０ ０．１５
０．１０ ０．５
镁 在 铁 水 中 的 量 大 熔 解 度／％
１ １５０ １ ２５０ １ ３５０
１ ４５０
铁 水 温 度／℃
注：图 ２ 内曲线处的数字为镁在导入区内的压力。（ ＭＰａ）
图 ２ 镁在铁水中的最大熔解度 与铁水温度和导入区内压力的关系
铁 水 的 背 压＝喷 枪 口 插 入 铁 水 中 的 深 度×铁 水 的
而且熔解量接近或超过饱和度熔解度也会下降， 熔解 于铁水中的镁大部分在铁水中的上部， 从而影响利用 率和脱硫效率。
既然我们希望镁有好的条件熔于铁水中， 尤其希
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所谓导入区内的压力指的是镁进入铁水时的压 力， 如图 ３。
图４
如图 ４， 颗粒镁喷入铁水后要上浮， 在上浮的过程
中气化熔解， 假设在离铁水表面 ５００ ｍｍ 处才气化熔
解于铁水中。此时铁水的背压 ０．５×７×０．０１＝０．０３５ ＭＰａ，
假设此时铁水温度为 １ ２５０ ℃， 从图 ４ 可知， 镁在铁水
炼 铸 造 工 艺 生 产 坯 料 ， 再 经 热 轧 、冷 轧 的 工 艺 流 程 进 ２ 钢种成分
行生产。表面带有深振痕、皮下夹杂等缺陷的铸坯， 如
表 １ 是 ３０４ 型不锈钢典型钢种成分。
不 能 在 热 轧 氧 化 、酸 洗 失 重 等 过 程 完 全 消 除 掉 ， 则 铸
表 １ ３０４ 系不锈钢典型钢种成分
２ 铁水脱硫剂
０．００５％。但是， 这种脱硫方法设备投资大、设备维护量
目前国内铁水脱硫采用的脱硫剂主要有三种： 石 大、设备维护费用高。
灰粉、镁颗粒与石灰粉混合物、镁颗粒。
基于上述分析 ＣａＯ 粉脱硫法存在以下缺点：
２．１ 石灰粉及其加入方式对铁水脱硫的影响
① 粉剂消耗大， 一般粉剂消耗大于 ６ ｋｇ／ｔ；
／％
钢号
Ｃ
Ｓｉ
Ｍｎ
Ｐ
Ｓ
Ｃｒ
Ｎｉ
０Ｃｒ１８Ｎｉ９ ≤０．０７ ≤１．００ ≤２．００ ≤０．０３５ ≤０．０３０ １７．００－ １９．００ ８．００－ １０．００
品表面质量精美等因素， 被广泛应用于制品、家电、装 铸 坯 振 痕 深 度 状 况 ， 分 析 了 振 痕 深 度 影 响 因 素 ， 并 提
饰、水利、化工等行业， 是应用最广泛的不锈钢钢种。
出工艺控制措施， 降低振痕深度到 ０．３３ μｍ 以下， 达到
１８－ ８ 型不锈钢产品规模化生产 一 般 采 用 连 续 冶 铸坯无修磨轧制要求。
石灰粉铁水脱硫反应式：
② 不 可 能 深 度 脱 硫 （ 指 铁 水 中 硫 达 到 ０．００１ ￣
［ＦｅＳ］ ＋ （ＣａＯ） ＝ （ＣａＳ） ＋ （ＦｅＯ）
０．００２％） ；
目前向铁水中加入 ＣａＯ 粉的方式主要有两种。
③ 由于脱硫渣量大， 扒渣时铁水损失就大， 处理脱
（ １） 喷吹加入法
硫渣的费用就高；
轻在铁水中上浮速度较快。同时， 生成的（ＣａＳ）易结壳 水温度也是金钱；
使其内部尚未反应 ＣａＯ 粉来不及反应就上浮到渣中，
⑤ 脱硫渣粘度高，扒渣困难；
既造成 ＣａＯ 粉耗量很大 ６￣８ ｋｇ／ｔＦｅ， 同时造成脱硫渣 ⑥ 上述内容造成脱硫工序费用总成本高。
粘度和铁水温降都很大， 很快就形成固态干渣， 使扒
比重：
１．５×７×０．０１＝０．１０５ ＭＰａ
此时铁水温度假设为 １ ２５０ ℃， 从图 ３ 可知， 镁在
铁水中的熔解度约为 ０．２５％。８０ ｔ 铁水可熔解镁：
８０×１０００×０．２５％＝２００ ｋｇ
一般讲对单吹颗粒镁而言， 吨铁消耗少于 １ｋｇ， 上
述溶解度完全能满足ｊｍ．ｃｏｍ
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１８
天津冶金
ＴＩＡＮＪＩＮ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
２ ０ ０ ７年第 ５ 期 总第 １４ ３ 期
为了充分发挥单吹金属镁铁水脱硫的优点， 我们 还需根据金属镁在铁水中溶解度的变化来优化喷枪 设计。镁在铁水中的熔解度见图 ２。
关键词 不锈钢 连铸坯 振痕 深度 控制
１ 前言
坯必须百分之百修磨净黑皮后才可进行轧制。
１８－ ８ 型不锈钢指含铬、镍分别在 １７％～２０％、８％～
本文论述了 ２００４ 年之前， 太原不锈钢股份有限
１１％左右的一类不锈钢钢种。由于其耐蚀性能良好， 产 公司第二炼钢厂南区 ３ 号铸机生产 １８－ ８ 型不锈钢连
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２ ０ ０ ７ 年第 ５ 期 总第 １４ ３ 期
１８－ ８ 型不锈钢连铸坯振痕深度的控制及效果
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１８－ ８ 型不锈钢连铸坯振痕深度的控制及效果
李志斌 （ 山西太原不锈钢股份有限公司技术中心不锈钢研究室， ０３０００３）
［ 摘要］ 简述了 １８－ ８ 不锈钢的凝固特点以及影响连铸坯振痕深度的因素。通过优化连铸振动工艺， 提高拉速与振频， 选 择适宜的保护渣等， 有效地降低了 １８－ ８ 型不锈钢连铸坯振痕到 ０．３３μｍ 以下， 达到了铸坯无修磨轧制要求。
就 是 用 氮 气 作 载 气 通 过 喷 枪 插 入 铁 水 包 底 部 将 ④ 铁水温降大， （ ２０ ℃以上） 当废钢比较便宜时， 转
ＣａＯ 粉喷出。为了达到较快的反应速度， 一般石灰粉 炉希望多吃废钢， 就可以降低转炉生产成本或铁水量
（ ＣａＯ 粉） 细度要求在 ２００ 目以下， 但是， ＣａＯ 粉比重较 供给不足， 转炉希望多吃废钢来增加产量就显示出铁
１ ５００ ｍｍ
中的熔解度约为 ０．０７％。８０ ｔ 铁水可熔解镁：
８０×１ ０００×０．０７％＝５６ ｋｇ
此时 ８０ ｔ 铁水理论上可熔解镁 ５６ｋｇ， 和上述的条
件相同， 再喷入 ６４ ｋｇ 镁当然不能全部熔解于铁水中。
图３
假设喷枪插入铁水中 １ ５００ ｍｍ， 镁要想从喷枪口 进入铁水中必须要克服铁水的背压。
［３］ 邱绍岐 ，祝桂华． 电炉炼钢原理及工艺 ［Ｍ］．北 京：冶 金 工 业 出 版 社， ２００１，１８３－ ２００． ［４］ 曲英．炼钢学原理［Ｍ］．北京：冶金工业出版社， １９８０，１８２－ ２１３．
作者简介 蔡 振 胜，男， 高 级 工 程 师 。 １９８９ 年 唐 山 工 程 技 术 学 院 毕 业， 现 担任天津钢铁有限公司炼钢厂精炼作业区作业长。
随着钢铁市场的不断发展， 人们对钢铁产品质量
渣难度加大， 渣中大量带铁造成铁损较高。正是因为 的要求在不断提高， 尤其是高级品种对钢中硫含量要
这些原因， ＣａＯ 粉脱硫一般很难进行深度脱硫， 它常用 求很高（ 小于［Ｓ］０．００５％） ， 这就要求对钢铁进行深度脱
于 铁 水 原 始 含 硫 量 较 高 （ 一 般 大 于［Ｓ］０．０２５％） 的 情 况 硫。所以， 金属镁用于铁水脱硫在近些年发展较快。
处理合称为铁水脱硫工艺。本文着重分析如何选择脱 件， 克服了 ＣａＯ 粉来不及反应就上浮到渣中缺点， 提
硫剂及其加入方式， 使天津钢铁有限公司采用既经济 高了脱硫效率， ＣａＯ 粉单耗可达 ４ｋｇ／ｔＦｅ， 大幅度减少