何宏涛,朱李艳,宋 健

(马钢股份公司一钢轧总厂 安徽马鞍山 243002)

1 概述

钢中的硫主要来自铁水、废钢、铁合金、造渣剂(如石灰、铁矿石等)，钢中[S]的主要存在形式为MnS和FeS，[S]高对钢材的各项指标和性能性能等有着重大影响，因此降低钢液中硫含量至关重要[1]-[3]。

转炉炼钢过程是脱硫的关键环节之一，学者对转炉脱磷的研究较多，而对转炉脱硫的能力研究较少[4]-[7]。周俐[8]等人通过工业试验发现在一定范围内提高渣中(FeO)含量有利于硫分配比的提高, w(FeO)≥18%时, 随着(FeO)含量的提高硫分配比减小；邓南阳[9]等通过控制入炉硫含量且对转炉冶炼脱硫操作参数进行优化，实现终点硫的有效控制，终点平均回硫质量分数由之前的0.007%下降至0.004%，终点硫合格率由之前的70%提高到96%以上，二者均没有考虑到转炉底吹对脱硫反应的动力学影响因素；吴明[10]等发现冶炼硅钢时,终点钢水温度≥1680 ℃以及加大底吹搅拌强度能提高转炉脱硫效果，但其考虑温度影响时并没有满足炉渣碱度及氧化性一致的条件。

综上，本文分别从理论和工业试验开展对转炉的脱硫研究，为加强转炉对硫的控制及低硫钢水的冶炼等提供参考。

2 转炉脱硫理论

炉渣脱硫和气化脱硫是转炉脱硫的主要方式，其中前者是降低钢中硫含量使之达到规格的主要手段。

2.1 脱硫反应热力学

转炉渣-钢脱硫反应为：

[S]+(O2-)=(S2-)+[O]

(1)

上式反应的平衡常数可写为：

(2)

f[O]、f[S]看作1，则硫的分配系数可表示为

(3)

因此，Ls的影响因素如下：

(1)炉渣碱度。渣中碱性氧化物越多，碱度越高，则n(O2-)越高，r(S2-)越小，有利于提高硫分配比。……