常用铁水预处理技术.docx

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常用铁水预处理技术

常用铁水预处理技术

常用铁水预处理技术

铁水预处理基础知识

1、什么是铁水预处理？

★

铁水预处理指铁水兑人炼钢炉之前，为除去某些有害成份或回收某些有益成分的处理过程。

针对炼钢而言，主要是使铁水中硅、磷、硫含量降低到所要求的范围，以简化炼钢过程，提高钢的质量。

铁水预处理具体分为铁水炉外脱硅、脱磷和脱硫，有时脱磷和脱硫同时进行。

对于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、提钨等预处理技术则称为特殊预处理。

2、什么是铁水“三脱”技术？

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指铁水兑人炼钢炉之前，进行脱硫、脱硅、脱磷的预处理工艺过程。

3、铁水脱硫的目的是什么？

★

提高钢质、扩大品种和改善炼钢操作，提高钢的机械、工艺性能。

4、铁水脱硅的目的是什么？

⑴减少转炉炼钢渣量、改善操作和提高炼钢经济指标。

硅是氧气转炉炼钢发热的元素，所以为了提高炼钢熔池温度和早化渣，往往希望铁水含硅高一些，但实践证明铁水含硅高时，为了保证转炉渣有较高的碱度，势必增加石灰消耗量，使渣量增多，冶炼时间延长，耗氧量增加，喷溅加剧，铁损增加，并给操作带来困难，从而降低炼钢生产率和增加生产成本。

铁水含硅量一般应控制在0.4％以下的水平。

（2）铁水预脱磷的需要

脱硅是铁水预脱磷的先决条件。

铁水预脱磷要求脱磷反应区的氧位高，当加入氧化剂提高氧位时，硅首先就与氧作用而降低铁水中的氧位。

为此，脱磷首先要脱硅，脱磷前控制硅含量一般要求在0.15％以下。

5．铁水脱磷的目的是什么?

（1）生产低磷钢、超低磷钢和不锈钢等工艺需要。

磷在钢中对性能的影响，除少数钢种为提高强度或耐大气腐蚀性，要求有一定含磷外，对大多数钢种是有害的，它降低钢的冲击韧性，尤其是低温冲击韧性；磷的枝晶偏析使板材产生带状组织，造成钢板各向异性。

随着新技术材

料的发展，对某些品种钢要求磷含量≤0.01％（低磷钢）或≤0．005％（超低磷钢）。

用转炉工艺脱磷，虽然有较好的脱磷效果，但达到这种低磷的水平是难以完成的，如采取多次造渣操作，有可能达到，但都存在渣料消耗大，冶炼时间长，热损失大，金属收得率低等问题。

（2）优化工艺实现转炉少渣炼钢

转炉脱磷，由于加入大量渣料影响转炉脱碳和升温，不利操作，不利提高转炉技术经济指标；铁水脱磷，由于铁水温度比钢水低的有利脱磷条件，按合理分工能发挥各自优势，脱磷任务将通过铁水处理来完成。

铁水预处理将通过硫、磷（脱磷前先脱硅）脱到冶炼钢种的终点要求含量，转炉就无需为脱硫、脱磷进行造渣，而只承担脱碳和升温的任务，这种工艺称转炉少渣炼钢。

6、铁水脱硫的基本原理是什么？

★

⑴碳化钙脱硫反应为：

CaC2（S）+[S]=CaS（S）+2[C]

⑵石灰粉的脱硫反应为：

CaO（s）＋[S]＋[C]＝CaS（s）＋CO（g）

⑶苏打粉的脱硫反应为

Na2CO3+[S]+2[C]=Na2S（g）+3CO⑷镁脱硫反应为

｛Mg｝＋[S]＝MgS（s）

｛Mg＋[S]＝MgS（s）

7、铁水脱硅的基本原理是什么？

⑴固体氧化剂（Fe2o3）脱硅反应

3[Si]+2Fe2o3（s）＝4[Fe]+3SiO2

⑵氧气或空气的脱硅反应

[Si]+O2＝SiO2（s）

⑶渣相中（Feo）的脱硅反应

[Si]+2（Feo）＝2[Fe]+SiO2（s）

8、铁水脱硫有哪些方法，常用的铁水脱硫剂有哪些？

★

⑴投入法（苏打粉）

⑵铁水容器转动搅拌法

⑶用搅拌器的机械搅拌法（Y形空心搅拌器的DO法，倒T形搅拌器的RS法，十字形的叶轮搅拌器的KR法。

KR法搅拌法，由于搅拌能力强和脱硫前后充分扒除渣子，所以具有脱硫剂利用率高，脱硫效率高的优点。

用喷枪以气体为载体将脱硫粉剂喷吹到铁水深部，以搅动铁水与脱硫剂充分混合的脱硫方法。

由于喷枪插入铁水的位臵和角度不同，可分为两种方法：

斜插喷吹脱硫法（ATH法）和顶吹脱硫法。

常用的脱硫剂有石灰粉、电石粉、苏打粉、金属镁、以石灰为基的复合脱硫剂等。

9、铁水脱硅有哪些方法，常用的铁水脱硅剂有哪些?

铁水预脱硅的方法按处理地点分为高炉铁水沟脱硅法和混铁车或铁水罐脱硅法。

按脱硅剂加入方式又分为投入法、顶喷法和深喷法（喷枪深插到铁水中）。

按搅拌方法不同，有吹气搅拌、落下铁水流搅拌、喷吹的气流搅拌和叶轮搅拌。

较常用的铁水脱硅方法有以下几种：

（1）高炉铁水沟脱硅法

投入法：

在高炉出铁沟挡渣器的位臵或在铁水流入铁水罐处，用自然落下方式将脱硅剂加入铁流中，利用流动和落下冲击，使脱硅剂和铁水混合。

该法脱硅效率较低，一般为50％左右。

顶喷法：

该法是在投入法的基础上，为改善脱硅效果而发展起来的。

脱硅剂靠载体N2或空气从喷粉罐流出，经喷枪射人到铁水内，再通过铁水流动和落下冲击混合，而获得较好的脱硅效果，一般为70％左右。

铁水沟脱硅法优点是脱硅不占用生产流程时间，处理能力大，温度下降较少，渣铁分离较方便。

其缺点是脱硅剂利用率低；工作条件较差。

（2）铁车或铁水罐脱硅法

在混铁车或铁水罐上采用喷吹法对铁水进行脱硅，载气为氮气、氧气或空气，

常用的脱硅剂主要成分有铁皮、石灰、苏打粉等。

10．铁水脱磷有哪些方法，常用的铁水脱磷剂有哪些?

（1）混铁车或铁水罐喷粉脱磷

喷苏打粉剂脱磷：

苏打粉脱磷能力强，而且还有较强的脱硫能力，但在脱磷中产生大量的烟尘，污染环境；处理铁水温降大，成本高。

喷石灰系粉剂脱磷：

石灰系粉剂主要有石灰、铁皮和少量萤石等组成。

石灰系粉剂通过耐火材料喷枪喷人到铁水内部，载体用N2、02或空气。

石灰系粉剂价格便宜，原料来源广，对环境污染较少等优点，但温降大。

（2）专用炉（H炉）喷粉脱磷

日本开发出专用炉预处理技术，喷粉脱磷在专用炉中进行，该炉型为直筒形，反应空间大。

从炉口插入喷粉枪和吹氧枪；还从炉口加人固体氧化剂和石灰等渣料造顶渣。

常用的脱磷剂有石灰系、苏打粉等。

11．铁水经过“三脱”处理后，硅、磷、硫含量一般达到什么水平?

★

铁水[S][P][Si]

处理前0.02％-0.07％0.08％-0.20％0.30％-1.25％处理后

12．铁水脱硫技术发展的趋势如何?

★

从目前来看，铁水脱硫技术发展的趋势主要有以下几点：

（1）采用全量铁水脱硫工艺；

（2）倾向在铁水包内预脱硫；

（3）脱硫方法以喷吹法为主；

（4）用钝化金属镁做脱硫剂的趋势扩大。

13．为什么铁水脱磷必须先脱硅?

铁水预脱硅技术是基于铁水预脱磷技术需要而发展起来的。

由于铁水中氧与硅的亲和力比磷大，当加入氧化剂脱磷时，硅比磷优先氧化，形成的Si02大大

降低渣的碱度。

为此脱磷前必须将硅含量降至0.15％以下，这个值远远低于高炉铁水的硅含量，也就是说，只有当铁水中的硅大部分氧化后，磷才能被迅速

氧化去除。

所以脱磷前必须先脱硅。

14．电石系脱硫剂的脱硫原理及特点是什么?

★

碳化钙脱硫反应为：

CaC2（s）+[S]=CaS（s）+2[C]

用CaC2脱硫有如下特点：

（1）在高碳系铁水中，CaC2分解出的Ca离子与铁水中的硫有极强的亲和力，

因此CaC2有很强的脱硫能力。

在一定铁水条件下，用CaC2脱硫，脱硫反应的平

衡常数可达6.90x105,反应达平衡时，铁水中含硫量可达4.9x10-7.

（2）用CaC2脱硫，其脱硫反应是放热反应，有利于减少铁水的温降。

（3）脱硫产物CaS，其熔点为2450℃，因脱硫后，在铁水面上形成疏松的固体渣，有利于防止回硫，且对混铁车内衬侵蚀较轻，扒渣作业方便。

（4）由于电石粉的强脱硫能力，故耗量少，渣量也较少。

（5）电石粉极易吸潮劣化，在大气中与水分接触时，迅速产生如下反应：

CaC2+H20=CaO+C2H2

CaC2+2H20=Ca（OH）2十C2H2

这个反应降低了电石粉的纯度和反应强度。

而且反应产生的C2H2（乙炔）气体，

是易爆气体，因此在运输和保存电石粉时要采用氮气密封，以防止上述反应的产生。

另外，电石粉和其他脱硫剂混合使用时，也会吸收其他脱硫剂的潮气而产生上述反应，故电石粉应单独贮存在料仓内，在开始喷吹前再与其他脱硫剂混合。

（6）用电石粉脱硫生成的碳除饱和溶解于铁水外，其余以石墨态析出，喷吹过程中随喷吹气体有少量的电石粉带出，另外在脱硫中还有少量的C2H2气体产生，这些都会对环境产生污染，故用电石粉脱硫必须设臵除尘设备。

（7）生产电石粉能耗高（耗电达—4000kW.h／t），故电石粉价格昂贵。

加之运输，保存困难，因此，一般需要特别低硫铁水时才选用CaC2作为脱硫剂。

15、石灰系脱硫剂的脱硫原理及特点是什么?

★

石灰粉（CaO）脱硫反应为：

CaO（s）+[S]+[C]=CaS（s）+C0（g）

用CaO脱硫有如下特点：

（1）在高碳和一定硅含量的铁水中，CaO有较强的脱硫能力。

在1350℃时，用Ca0脱硫，反应达平衡时，铁水中的含硫量可达3.7×10-3％％。

但与用CaC2脱硫相比，其脱硫能力相应低得多。

（2）脱硫渣为固体渣，对混铁车内衬料侵蚀轻微，扒渣方便。

但由于其脱硫能力较CaC2差，故耗量较大，渣量较大，且此固体渣包裹着大量铁珠，铁损较

（3）石灰粉资源广，价格低，易加工，使用安全。

，

（4）石灰粉流动性差，在料罐中下料易“架桥”堵料，且石灰粉极易吸潮，吸潮后，其流动性更大大恶化，潮解生成的Ca（OH）2，不但影响脱硫效果，而且

污染环境。

因此，石灰粉最好也在干燥氮气下密封贮存在单独料仓内。

（5）用CaO脱硫过程是暴露在大气下进行，铁水中[Si]被氧化生成[Si02]，

[Si02]将与CaO作用生成（2CaO〃SiO2），相应的消耗了有效CaO，降低了脱硫效

果。

因此，用CaO脱硫也希望在惰性气体或还原性气氛下进行。

16．苏打系脱硫剂的脱硫原理及特点是什么？

苏打粉的脱硫反应为：

Na2C03（s）+[S]+2[C]=Na2S（g）+3C0

Na2C03（s）+[S]+[Si]＝Na2S（l）+（Si02）+C0（g）

苏打粉脱硫有如下特点：

（1）苏打粉有很强的脱硫能力，1350℃时，用苏打粉进行铁水炉外脱硫，脱硫反应的平衡常数可达7.7×103，反应达平衡时，铁水中含硫量可达4.8×10-7％。

故苏打粉的脱硫能力可与电石粉相比，而大大高于石灰粉的脱硫能力。

（2）苏打粉不仅可以脱硫，而且可以同时脱磷。

（3）用苏打处理铁水，处理后的渣中的苏打呈水溶性，可用湿法回收苏打，重复使用。

（4）苏打在1250℃以上易挥发产生白色浓雾；另外苏打粉脱硫生成的Na2S，一部分被空氧化成S02和Na20，其反应为：

而Na20又可能被还原成气体钠，钠蒸汽连同CO在空气中燃烧也会生成大量

烟雾。

这些烟雾污染空气，堵塞管道，加剧侵蚀。

（5）苏打粉的沸点低，在铁水中易蒸发，且Na2C03分解要吸收大量热量，从

而引起铁水的温降。

（6）苏打在高温下分解生成的Na20呈液态，它在渣中的含量高时，渣就变得

很稀，不易扒渣，且对罐车内衬耐火材料侵蚀严重。

（7）苏打的来源短缺，成本较高；而从渣中回收苏打重复使用时，要增加额外的设备投资和生产费用。

，

17．镁和镁基脱硫剂的脱硫原理及特点是什么?

★

镁脱硫剂用于铁水脱硫时，通过喷枪喷人铁水中，镁成为蒸气形成气泡，部分溶于铁水，镁蒸气可与铁水中的硫直接作用而生成MgS，因此脱硫反应主要在气一液界面上进行，脱硫产物MgS上浮进入渣相，从而达到脱硫目的。

其脱硫反应式为：

（1）Mg与S的相互反应存在两种情况：

第一种情况：

{Mg}+[S]=Mg（s）

第二种情况：

[Mg]+[S]=Mg（s）

在高温下，镁和硫有很强的亲和力，溶于铁水中的[Mg]和{Mg}都能与铁水中的[S]迅速反应生成固态的MgS，上浮进入渣中。

在第一种情况下，在金属镁蒸气泡界面，镁蒸气与铁水中的硫反应生成固态MgS，这只能去除铁水中3％-8％的硫。

在第二种情况下，溶解于铁水中的镁与硫反应生成固态MgS，这是主要的脱硫反应，最为合理。

在这种情况下，保证了镁与硫的反应不仅仅局限在镁剂导人区域或喷吹区域内进行，而是在铁水包整个范围内进行，这对铁水脱硫是十分有利的。

镁在铁水中的溶解度取决于铁水温度和镁的蒸气压。

镁的溶解度随着压力

的增加而增大，随铁水温度的上升而大幅度降低。

为了获得高脱硫效率，必须保证镁蒸气泡在铁水中完全溶解，避免未溶解完的镁蒸气逸人大气造成损失。

促进镁蒸气大量溶解于铁水中的措施是：

铁水温度低，加大喷枪插人铁水液面以下的深度，提高镁蒸气压力，延长镁蒸气泡与铁水接触时间。

金属镁活性很高，极易氧化，是易燃易爆品。

陕粒只有经表面钝化处理后才能安全地运输、储存和使用。

经钝化处理后，镁粒表面形成一层非舌性的保护膜，如盐钝化的涂层颗粒镁，制备时采用熔融液态镁离心重复分散技术，利用空气动力逆向冷却原理将盐液包敷在镁颗粒外层，形成投灰色均匀的球状颗粒。

单吹镁脱硫用的涂层颗粒镁要求：

镁含量≥92％；粒度为0.5～1.6mm，其中立度大于3mm以上的针状不规则颗粒少于8％。

镁和镁基脱硫剂有如下特点：

（1）镁有很强的脱硫能力，在1350℃时，上述反应式的平衡常数可达2.06×104，反应达到平衡时铁水中硫可达1.6×10-5，大大高于CaO的脱硫能力；

（2）镁的沸点为110℃，镁加入铁水后会变成蒸气形成气泡，使得反应区附近的流体搅拌良好，使镁脱硫的动力学条件很好，其脱硫反应是在气一液界面上进行；

（3）由于镁脱硫是以镁气泡出现，因此剂量较大则会发生爆炸性反应，使铁水严重喷溅，不仅生产不安全，而且镁的利用率也低，因此选用镁脱硫必须用小剂量，或与石灰等物质混合制成混合脱硫剂；

（4）镁在铁水中有一定的溶解度，铁水经镁饱和后能防止回硫，铁水中饱和的镁在铁水处理后的运送过程中仍能起到脱硫作用；

（5）镁的价格较贵，但只要工艺选择合理，则镁的耗量较小，而且镁脱硫温降小，渣量少，扒渣铁损也少，因此综合成本并不一定高，再看处理周期相对较短，与高生产节奏的转炉匹配有较大优越性，因此镁脱硫在工业生产中的应用也越来越广泛。

18．如何选择铁水脱硫剂?

脱硫剂是决定脱硫效率和脱硫成本的主要因素之一，选择脱硫剂主要应考虑生产钢的品种结构、脱硫剂的脱硫能力、成本、资源、环境保护，对耐火材料的侵蚀、脱硫渣的性质与状态及操作的安全性等诸多因素综合比较而定。

19．在不同情形下，脱硫剂的脱硫能力强弱顺序如何?

★

脱硫剂在一定温度范围内其脱硫能力顺序可大致排列如下：

Ca、Mg、CaC2、Na20、Mn、CaO、MnO、MgO

铁水含硅高或低对脱硫剂的脱硫能力有很大影响。

处理高硅铁水时，脱硫剂脱硫能力由强到弱的顺序为：

Ca、CaC2、Na20、Na2C03、CaO、Mg、MnO、MgO

处理高碳铁水时，脱硫剂脱硫能力由强到弱顺序为：

Ca、CaC2、Na20、Mg、Na2C03、CaO、MnO、MgO处理低硅低碳铁水时，脱

硫剂脱硫能力由强到弱的顺序为：

Ca、Mg、CaC2、CaO、MnO、MgO

20．铁水脱硫效率ηs的含义是什么?

★

对一种脱硫工艺方法或脱硫剂的脱硫效果的评定，虽还没有一个统一的、比较全面的指标来反映，但在实际生产中一般多用下式定量和定性地反映出脱硫工艺方法或脱硫剂的脱硫效果。

ηs=（[S]前—[S]后）／[S]前×100％

式中[S]前——处理前铁水原始含硫量，％；

[S]后——处理后铁水成品含硫量，％。

此值清楚地反映了脱硫工艺对铁水脱硫的直接影响，是工艺操作中很重要的参数，ηs越大，则表示此工艺的脱硫效果越好。

但此值并未表示出脱硫剂的使用效果，另外，脱硫效率ηs值的大小与铁水中原始含硫量有关，脱硫前铁水中的原始含硫量越高，脱硫效率ηs就越大，但这并不意味着脱硫后铁水中的含硫量越低。

21．提高铁水脱硫效果的措施有哪些?

★

提高铁水炉外脱硫效果的基本措施概括如下：

（1）根据铁水条件，脱硫要求选择适当的主脱硫剂。

既要满足脱硫要求，又要尽量降低脱硫成本和操作方便。

脱硫要求一般时（轻脱硫）脱硫剂组成以石灰粉为主；生产低硫铁水时，脱硫剂组成以电石粉为主。

（2）针对不同的脱硫剂，添加适当的促进剂，以加快铁水脱硫反应速度，提高铁水脱硫效果。

（3）适当减小脱硫剂粒度，增大铁水脱硫反应界面积，可以加快铁水脱硫速度，提高铁水炉外脱硫效果。

（4）强化熔池搅拌，增加脱硫剂在铁水内逗留时间，减小扩散边界层厚度，提高混匀搅程度等，均可促进铁水脱硫反应加快进行，提高铁水炉外脱硫效果。

（5）提高铁水温度，增大硫的传质系数可加快脱硫反应进行，提高脱硫效果。

（6）根据各厂的实际生产条件，选择适当的载气压力和流量，脱硫剂的喷吹速度，脱硫剂与载流气体的混合比，喷枪型式和喷吹深度，以取得最佳喷吹效果。

22．什么是铁水脱硫剂的反应率ηm?

★

脱硫剂加入铁水后，并非全部脱硫剂都参与了脱硫反应而起到了脱硫作用。

为比较脱硫工艺中脱硫剂参与脱硫反应的程度，可用脱硫剂的理论消耗量和实际消耗量的比值来表示脱硫剂的反应率ηm，即：

ηm=QT／QP×100％

式中QT——脱硫剂的理论消耗量，kg／t；

QP——脱硫剂的实际消耗量，kg／t。

ηm值越大，说明脱硫剂的利用率越高，例如电石粉CaC2的反应率，可计算如下：

CaC2（s）+[S]=CaS（s）+2C（s）

一般脱硫剂的反应率都不太高，电石粉的反应率为20％—40％，而石灰粉的反应率仅为5％-10％。

23．什么是铁水脱硫剂效率Ks?

★

脱硫剂效率Ks就是单位脱硫剂的脱硫量，此值虽不能较准确地描述脱硫剂的能力，但在生产操作中有实际意义。

当掌握了一定操作条件下的经验数值后，就可以根据要求的脱硫量控制喷入的脱硫剂量。

脱硫剂效率Ks可用下式表示

Ks。

=d[S]／dW

假设在脱硫反应过程中，脱硫剂效率Ks不变，则：

Ks=（[S]处理前—[S]处理后）／W

式中W——脱硫剂的单位耗量，kg/t

24．什么是铁水脱硫反应的分配比Ls?

★

用炉渣脱硫是钢铁生产中重要的脱硫手段，铁水中硫通过与渣作用，而进入渣中，其反应式为：

炉渣脱硫能力，通常用硫在渣――铁间的分配Ls的大小来表示：

’

Ls＝（S）／[S]

式中上Ls——硫在渣一铁间的分配比；

（S）——渣中硫含量，％；

[S]——铁水中硫含量，％。

根据炉渣脱硫反应式：

（Ca0）+[FeS]二（CaS）+[Fe0]

Ls值越大，说明炉渣脱硫能力越强。

提高碴的碱度（即增加渣中CaO含量），降低铁液或渣液的氧位，提高反应温度都可以增大Ls值。

一般情况下，铁水炉渣Ls>100，电炉还原期炉渣脱硫Ls=30～50，转炉炉渣脱硫Ls=5～16。

25．铁水脱硫中的均相反应和多相反应指的是什么?

★

通常把在同一相内进行的反应称为均相反应，在不同相间发生的反应称为多相反应。

冶金过程的化学反应大多属多相反应，铁水脱硫反应也属多相反应，如用CaC2、CaO脱硫，就是固态脱硫剂CaC2、CaO与液态铁水之间进行的固一

26．在铁水脱硫反应中边界层指的是什么?

★

对于不同的脱硫剂，其反应机理有所不同，则其反应速度式也有所不同，因此，引入边界层的概念。

由于流体内部的流动是紊乱的，故流体内部物质的浓度基本上是均匀的，流体内部与固体物料颗粒表面处存在的物质的浓度差主要集中在靠近物料颗粒表面处的一层液体薄层内，我们把这个靠近物料颗粒表

面处，存在着浓度差的流体薄层称之为边界层，物质扩散传质的阻力相应集中在边界层内。

27．铁水脱硫过程中，多相反应的反应过程如何进行?

★

多相反应的特征是反应在不同的相界面上发生，反应物要从相内部传输到反应界面，并在界面处发生化学反应，而反应产物要从界面离开。

一般情况下，多相反应由以下几个反应过程构成：

⑴反应物由各相内部向反应界面扩散（包陆外扩散与内扩散）；

（2）在界面处反应物发生化学反应，通常伴随有吸附、脱附或新相生成过程；

（3）反应产物离开反应界面，从反应界面排走（包括内扩散与外扩散）。

28．铁水脱硫站的处理能力怎样核算?

★

（1）脱硫站日处理能力（罐／d）为：

1440（min／d）×脱硫作业率（％）／脱硫作业周期（min）

（2）每站年处理能力（万吨／a）为：

365（d）×脱硫作业率（％）×1440（min／d）×铁水装入量／脱硫作业周期（min）

29．铁水脱硫常用的促进剂有哪些，其作用原理是什么?

添加各类促进剂对脱硫效果有一定影响，常用的促进剂有A1粉、CaF2、CaC03或MgCO3，碳等。

（1）添加Al粉的作用。

铁水中含有[Si]并用CaO作脱硫剂肘，在石灰粒表面形成高熔点的致密的2CaO．SiO2反应层（其熔点为2130℃），此反应层阻碍了铁水中的硫进一步向石

灰内部扩散，因而降低了CaO的脱硫速度和脱硫效率。

若脱硫前向铁水中加入铝或在脱硫剂中掺人5％—10％的铝粉，则在脱硫时，在石灰颗粒表面生成钙铝酸盐（3CaO〃A1203）和（12CaO〃7A1203，）而阻止了不溶解硫的2CaO．SiO2包壳的形成。

由于钙铝酸盐稳定性比钙硅酸盐大，其熔点又低得多（3CaO〃A1203）熔点

为1535℃，12CaO〃7A1203熔点为1415℃），则这种低熔点的反应产物层具有很大的熔解硫的能力，有利于硫通过此反应产物层而向CaO内部扩散，从而提高了CaO的脱硫速度和脱硫效率。

因此，用CaO脱硫时，铁水中（或脱硫剂中）加

入少量的A1粉能显著地提高CaO的脱硫效率和脱硫速度，容易得到低硫铁水，而且操作稳定可靠，但Al粉价格昂贵，加入一定数量Al粉，势必增加脱硫成本。

（2）添加CaF2的作用：

CaF2，本身没有脱硫能力。

也曾进行过用萤石粉喷人铁水中进行脱硫的试验，

喷吹量达19kg／t之多，而脱硫率仅为3％，这也说明CaF2本身没有脱硫能力。

但在CaO中掺人CaF2粉后，使CaO的脱硫速度显著增加，而且最终含硫量也降

低了。

其机理有两种解释，一种解释是：

CaF2的加入降低了2CaO〃SiO2的熔点，使硫容易向CaO固相扩散。

另一种解释是主要是CaF2分解出的氟离子破坏了

2CaO〃Si02赖以结合的化学键，使之形成“空隙”，易使硫扩散到CaO粒子内部。

但不管何种解释，从宏观上看，CaF2的加入都大大提高了CaO的脱硫速度和脱硫

（3）添加CaC03或MgC03的作用。

在喷粉进行铁水炉外脱硫时，为了提高脱硫剂利用率，可加入10％的CaC03或MgC03等反应促进剂，因CaC03、MgC03在高温下发生分解反应：

CaC03（s）=CaO（s）+C02（g）

MgC03（s）=MgO（s）+C02（g）

这时产生大量的C02气体，能使运载气体的气泡破裂，释放出被封闭在这些

气泡中的脱硫剂，同时还能强烈地