钝化镁粉在铁水脱硫中的利用率因素分

析

随着科学技术的发展，各行各业对钢材质量的要求越来越高。特别是对钢种的有害元素

硫 含 量 的 限 制 十 分 苛 刻 。 为 了 提 高 钢 水 质 量 ， 特 别 是 满 足 钢 种 对 钢 中 硫
（

ω（S）

≤0.010%）的要求，铁水预处理是一个重要环节。八钢股份炼钢于 2008 年 3 月先

后建成投产了

1 号、3 号铁水脱硫系统，采用镁基复合喷吹脱硫工艺，即以氮气为载体将脱

硫剂（钝化镁粉和石灰粉混合物）喷入铁水进行的脱硫，是基于镁基复合喷粉脱硫技术的
预处理工艺。在铁水预处理成本中，钝化镁粉的成本约占脱硫剂总成本的

42%。钝化镁粉是

决定脱硫成本的主要因素。理论上

1kg 金属镁能脱除 1.32kg 的硫，实际上由于诸多因素影响，

目前八钢铁水预处理钝化镁的脱硫利用率较低，平均利用率约为

45%，而且低于 40%的比

例较多。因此如何提高钝化镁的脱硫利用率是目前降低铁水喷镁脱硫成本最关键的问题。

众所周知，镁与

CaO、CaC2、NaHCO3 这些传统的脱硫剂相比，与[S]的亲和力较大。因

此，其反应速度快、脱硫效果好。且能将铁水中硫脱到

5×10-6。这是以往所用的任何脱硫剂

无法比拟的。尽管镁粉的价格高，但由于喷吹量少、喷吹时间短、作业率高，对铁水降温值小、
相对处理的渣量少、铁损少等优点，故其综合效益比较显著，是各大钢铁企业铁水预处理中
普遍选择的脱硫剂。

提高钝化镁的脱硫率，可以从两个方面入手：首先是使镁粒尽可能多地穿透射流的气

-

液界面侵入铁液，防止其被包裹在载气泡中，上浮到渣层而被烧损；其次是防止镁粒在铁
液中完全吸收、溶解的时间大于其在铁液中停留时间，避免镁气泡浮入渣层的损耗。为研究
影响钝化镁粉利用率的各种因素，在生产中采用不同工艺参数进行脱硫实践，对最终结果
进行归纳统计并分析。

1.铁水温度对钝化镁粉利用率的影响

铁水温度越高，汽化速度较快，形成的气泡较大，铁水粘度降低，镁的气泡上浮速度

较快，从而降低镁在铁水中停留时间，这会使镁粉的利用率降低。随铁水温度的上升，镁的
溶解度大幅度下降，从而也影响了液相脱硫反应速度。

2.初始铁水 ω(S)对钝化镁粉利用率的影响

铁水初始硫含量越高，其脱硫效果越好，单位脱硫量所消耗的钝化镁粉量越低。脱硫率

随着铁水初始硫含量增加而升高，这是因为铁水初始硫含量越高

[S]的活度越大，故脱硫反