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    常用铁水脱硫剂的特点及应用趋势
    常用铁水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。
      NaCO3基钠系脱硫剂
     
      我国在20世纪50年代就采用过苏打洒[DF2]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。
      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,[DF2]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。
      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。[DF2]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。
      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,[DF2]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,[DF2]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。[DF2]镁基脱硫剂使用的镁粉也是需要做钝化处理的,[DF2]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,[DF2]不污染环境,为渣的便利处理或开发利用创造了条件。
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