钢液深脱硫精炼工艺的研究

聂真来

（南京钢铁股份有限公司板材事业部第一炼钢厂，江苏 南京 210000）

通过对高温钼丝窑钢水与BaO-CaO-MgO-AlO3-SiO渣系硫平衡分布的测定，结果表明：在CaO-MgO-AlO3-SiO渣系中BaO添加能显著提高渣的硫容，并在感应炉上进行了进一步的钢液深度过滤试验。结果表明，BaO脱硫剂的脱硫能力强于常规Cao-CAF脱硫剂。

基于此背景，随着钢水冶炼技术的进步，大氩气流量搅拌脱硫成为不可或缺的方法，然而氩气流量大，钢液裸漏面也大，钢液从空气中吸收的氮也就多，钢中氮含量的增加直接影响钢材的质量。目前，钢水脱硫主要采用的工艺方法是强化钢液及顶渣脱氧、增加活性石灰加入量、高温及增大钢包底吹氩强度，然而此方法使用后，顶渣对钢液的覆盖效果不好，钢液中的氮增幅较大，由此产生的废品炉次较多，特别是冶炼AP1461、AP1451等低碳低硅铝镇静钢种(成分Si≤0.05%)需要脱硫时，随着大氩气流量搅拌的实施开展，顶渣中(CaO)含量逐渐降低及顶渣的透气性变差，渣中的(SiO)被钢液中的铝元素置换出进入钢液，因Si、N废降级改判的炉次也较多，对钢水质量及成本影响较大，还由于顶渣变稀薄导致顶渣对钢液的覆盖效果变差，增氮幅度大，易产生废品，因此需要一种即能快速脱硫，又能保证钢中[Si]、[N]成分合格的新脱硫方法。

现如今，我国含硫元素的资源日渐稀缺，而不少摈除硫磺元素并且专业制作生产硫酸的产业不断拓展，并且通常都会采用冶炼手法，针对其燃烧出现的烟气物质，实施开展硫酸生产制作，由此实现脱硫制酸的最终根本性目标。又或者直接基于硫铁矿来实施开展硫酸化合物质的专业制作生产，最终实现生产目标。

而结合这些专业制作生产方式，基于冶炼的形式实现硫酸的专业制作生产根本性目标相对更为具备环保型，后者这种方式如若应用不当，可能会由于燃烧不充分、渣滓处理不到位、土地资源浪费等问题，造成其当地的环境污染影响，反而造成不可挽回的后果。

基于此，基于采用冶炼手法，针对其燃烧出现的烟气物质，实施开展硫酸生产制作，由此实现脱硫制酸的形式相对更为靠近绿色环保要求，特别与双氧水脱硫模式相融合之后，高效脱硫处理系统的精炼钢料的熔液实施开展深度脱碳脱硫处理的技术工艺应用相对更为具备实践性，由此能够有效节能减排、降低污染排放，由此也能帮助产生一批高浓度硫元素的氧化合物硫酸化合物质的专业制作生产公司。

1 钢液深脱硫精炼工艺技术应用

钢液的脱硫一直是冶金工作者所关注的问题，在实际生产中常规钢种对硫的要求(0.02%)已经很容易达到。但是随着用户对钢质量要求的不断提高，特别是高质量的管线钢、容器钢、耐酸钢等均要求[S]<0.0050%，甚至<0.0010%，有关这些钢种深脱硫的研究还不够成熟，如图1所示。

图1 钢液深脱硫精炼工艺流程

低浓度硫元素的化合物质硫酸化合物质的专业制作生产包括间接性的精炼钢料的熔液实施开展深度脱碳脱硫处理的技术工艺的专业方法，来逐步实施开展硫酸化合物质的专业制作生产的方法以及直接性的精炼钢料的熔液实施开展深度脱碳脱硫处理的技术工艺的专业方法，来逐步实施开展硫酸化合物质的专业制作生产的方法。

1.1 专业制作生产间

接精炼钢水要进行深度脱碳和脱硫工艺的专业化方法，要逐步进行硫酸化物质的专业化生产，其实就是采取脱硫工艺来实现硫氧化合物的富集，从而有效提高硫酸盐类物质专业化生产的效率。目前，我国更多地采用间接精炼钢水进行深度脱碳脱硫技术，逐步推行硫酸盐类物质的专业生产方法，包括CANSOLV技术、精炼钢水和深度脱碳脱硫技术。

LF炉用于炉外精炼设备，精炼的基本目的可以是通过加热电弧、搅拌底吹氩气、脱氧、脱硫、去除非金属夹杂物和合金化。LF炉可以精确控制钢水成分及熔化温度 可与电炉联用代替电炉的还原期 可与转炉联用生产优质合金钢 也可与RH或VD炉联用双工；如果LF炉配备真空系统对钢水进行脱气，则为LFV。

1.2 技术工艺

直接性的精炼钢料的熔液实施开展深度脱碳脱硫处理的技术工艺的专业方法，来逐步实施开展硫酸化合物质的专业制作生产的方法通常是应用催化药液的基础标准，将低浓度的硫元素的氧化合物直接氧化成三氧化硫，从而进一步转换成硫酸化合物质。在我国使用相对较为多的低浓度直接性的精炼钢料的熔液实施开展深度脱碳脱硫处理的技术工艺的专业方法，来逐步实施开展硫酸化合物质的专业制作生产的方法包括托普索煤化工的脱硫技术工艺以及非稳态反应转换技术工艺。

在托普索煤化工脱硫技术中，烟气先加热到400℃左右，进入催化反应转化设备。在催化反应转化装置中，硫元素的氧化合物被催化氧化为三氧化硫。在此基础上，转化后的烟气也经过中间设备处理，处理温度迅速下降到300℃，如图2所示。

图2 煤化工脱硫技术

在非稳态反应转化技术中，将非稳态反应转化装置中的催化剂层用热风加热至40～450℃，然后引入冷态硫元素复合材料。如果释放的热量使催化剂层增加到一定值，则冷硫化物的方向立即改变到催化剂层，催化剂层的高温热区转移。

这样，可以在催化剂层的两端形成传热区，在催化剂层中间形成热区，从而实现低浓度硫化合物的自热平衡反应转化。由于该技术已获得自主专利，托普索煤化工脱硫技术的应用比较早。

2 钢液深脱硫精炼的技术工艺应用

现如今，国内使用相对较为多的两种技术工艺包括LUREC技术工艺以及预反应转换技术工艺。

（1）LUREC技术工艺LUREC技术在世界上首次得到应用。由此可见，该工艺较常规工艺有较大的优势，从根本上降低了装置的投资成本和运行成本，实现了较高的热回收率和较低的硫氧排放浓度。基于双氧水的氧化反应，由此充分加强其硫酸专业制作生产的效率，并且进一步强化其获取硫酸浓度，由此大大提升了硫酸化合物质的生产制作效用价值，同时也有效达到绿色环保的根本性目标。

（2）另一路进入主反应转换系统，使混合后硫元素的化合物质浓度以及原设计相同，再深入开展后续常规硫酸化合物质的专业制作生产。预反应转化技术主要是对高浓度的硫化物进行稀释，然后深入进行常规硫化物的专业生产工艺，通常对含硫量超过14%的干废气进行一定比例的预处理，已吸收的废气分为两种方式，一种方式在转化阶段的顶部返回吸收系统，与高硫化物混合，以调节硫化物浓度和氧硫比；另一种方式是进入反应转化系统，使混合后的硫化合物浓度与原设计相同，然后引领后续专业生产常规的硫酸盐化合物。

3 钢液深脱硫精炼技术工艺的前景分析

在我国，不锈钢熔体的大部分烟气现在由低浓度的含硫化合物组成。今后，随着熔融技术的实际改进和富氧技术的发展，高浓度硫化物和硫酸盐化合物的专业化生产将成为必然趋势。

在实验中分别考察了钢液氧位、初始硫含量、温度及脱硫粉剂中合金添加情况等各种工艺因素对钢液深脱硫的影响。研究证明，钢中氧位对脱硫的影响很大，当钢液中氧位较高时钢液深脱硫很困难；初始硫含量对终点硫的影响很大，要想获得较低的终点硫含量，初始硫含量应该严格控制；同时较高的温度和脱硫剂中添加部分金属粉剂有利于钢液的深脱硫。

4 结语

在钢液精炼时，基于中空电极往所述待精炼钢料中喷吹石灰粉碳粉氩气混合粉气流以使钢液深脱硫，基于中空电极动态喷吹石灰粉以及碳粉实施开展深脱硫，既能保证钢液合理脱碳脱硫，是脱硫动力学条件得以改善，脱硫的效率得以提高，冶炼时间变短，又能降低电耗以及电极的损耗，使生产成本降低。此次研究基于精炼钢料的熔液实施开展深度脱碳脱硫处理的技术工艺，由此深入开展高效脱硫处理系统应用，很如认知精炼钢料熔液的高效脱硫技术工艺的专业方法的技术工艺特点，由此针对其冶炼烟气体系中如何进一步催化生产制作其高浓度的硫酸化合物质，与此同时也能够达到绿色减排要求。基于此，针对其基于精炼钢料的熔液实施开展深度脱碳脱硫处理的技术工艺深入开展冶炼烟气制酸方法应用展开全面认知，并且针对性提出优化对策，希望能够为同类研究提供更多可行性研究价值。