孙建立

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司， 河北 唐山 063210）

某钢厂努力打造高级别汽车用钢生产平台，铁水脱硫是该平台的首要工序。生产高级别汽车用钢，对硫的要求较高，需要对铁水进行深脱硫处理，KR脱硫搅拌法的脱硫效果好，可以满足上述工艺条件的需求。KR搅拌脱硫法具有良好的脱硫动力学条件，适用于大批量稳定生产超低硫铁水。其脱硫剂为m（CaO）和 m（CaF2）采用 9∶1 的比例配置，廉价易得，而且易于储存，脱硫效果好。因此，该汽车用钢的铁水预脱硫设备可以持续、低成本地得到低硫甚至超低硫铁水。

1 脱硫热力学与动力学分析

CaO系脱硫剂与铁水中的硫发生如下反应：

由于CaO的脱硫产物中含有O2-离子，所以当铁水中含有Si等强脱氧元素时，将与游离O2-离子发生反应。其中a代表式（2）中各物质的活度。

由于CaO与CaS相互间的溶解度很小，故可以认为 aCaO≈aCaS≈1。取 a2CaO·SiO2=1，且 aSi≈[Si]，则 K1可表示为：

该反应平衡常数为式中：活度系数fs可表示为：

式中为相互作用系数，该钢厂脱硫入站温度为1280~1450℃，平均为1390℃，在该温度下[C]、[Si]、[Mn]、[P]分别为铁液中 S、C、Si、Mn、P 的质量分数。根据式（4）和该钢厂铁水条件，可计算出活度系数。由式（3）可计算出，使用CaO脱硫剂，在1380℃条件下平衡时，铁水硫可降至0.0001%以下。

脱硫动力学条件为：高温、高碱度、低（FeO）含量和炉渣良好的流动性[3]。而该钢厂大型高炉和“一罐到底”技术使得铁水温度更高[4]，平均到站铁水温度可以达到1390℃，更有利于KR搅拌法脱硫。

2 脱硫工艺设备及流程

KR搅拌脱硫是汽车用钢生产平台的首要工序，该钢厂现有四座300 t KR脱硫装置，铁水100%脱硫，可将铁水中硫降至0.0020%以内。……