铁水预处理已成为现代炼钢工艺:铁水预处理& mdash复吹转炉& mdash炉外精炼& mdash全连铸热装热送。现在用户对钢的质量要求越来越高，一般要求钢中硫含量控制在0.015%以下，有的甚至要求达到& ldquo双零& rdquo超低硫水平，并考虑到转炉冶炼任务和转炉消耗指标的降低，各冶炼设备的任务更加简化和专业化，发挥各自的特长。因此，近年来，我国所有新建的转炉炼钢厂都配备了铁水脱硫装置，而老的转炉炼钢厂都加装了脱硫装置。搅拌法是主流的脱硫工艺，
在国内多家钢厂得到了很好的应用。
1搅拌脱硫工艺
1.1搅拌脱硫工艺在中国的发展
KR搅拌法是日本新日铁-广钢于1965年应用于工业生产的铁水脱硫技术[1]。早在1976年，WISCO第二炼钢厂就从日本新日铁引进了中国第一台搅拌。
单罐处理能力70 ~ 80t，处理时间约85min，以CaC2为脱硫剂的脱硫装置，由于当时消耗指标和运行费用高，处理时间长，在国内没有得到广泛推广。随着时间的推移，搅拌脱硫工艺经过近20年的发展，已经成为一种成熟稳定的脱硫工艺。消耗指标、运行费用和处理周期都大大降低。2000年，在消化第一套搅拌脱硫工艺的基础上，与原武汉钢铁研究设计院联合自主设计建造了第二套搅拌脱硫装置。2001年，宝钢集团第一钢铁公司从日本川崎重工引进了两套150t搅拌脱硫装置。2002年，原武汉钢铁研究设计院在昆钢建设了两套55t搅拌脱硫装置，2003年，原上海冶金设计院在宝钢集团上钢三厂建设了两套40t搅拌脱硫装置。2007年，WISCO第二炼钢厂新建了两套200吨搅拌脱硫装置，马钢第四炼钢厂新建了两套300吨搅拌脱硫装置，韶钢第一炼钢厂正在建设两套150吨搅拌脱硫装置，至此，国内已建成300吨和2000吨搅拌脱硫装置。
1.2搅拌脱硫工艺原理
所谓搅拌脱硫工艺，就是将浇铸耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头插入装有一定量铁水的铁水罐中旋转，使铁水形成涡流，然后将称量好的脱硫剂通过振动给料器(或旋转给料器)加入旋转的铁水中。脱硫剂进入铁水罐后，被涡流迅速吸入铁水中，并在不断搅拌的过程中与铁水中的硫充分反应。因此，影响脱硫率的因素主要有两个。一是脱硫剂的类型，二是动力学条件。研究表明，动力学条件的影响大于脱硫剂类型的影响。搅拌速度高达120转/分，铁水充分旋转，获得良好的冶金动力学条件。脱硫剂反应充分，脱硫效率达95%以上。
目前搅拌脱硫工艺采用石灰作为脱硫剂，并加入少量萤石和铝渣作为熔剂。当铁水中硅含量为0。05!上图中，脱硫反应是:
产生的一氧化碳气体可以搅动铁水，加速脱硫反应。因为高炉铁水中的硅含量一般大于0。05%，脱硫反应全部在式(1)中。式(1)生成的Ca 2 SiO 4层包裹着石灰颗粒，质地致密，熔点高，阻碍了铁水中的硫向深部扩散，减缓了脱硫速率。而且生成的致密层覆盖了新加入的石灰，增加了石灰的消耗。因此，在脱硫剂中加入萤石等助熔剂，生成低熔点物质，使铁水中的硫与石灰进一步反应，脱硫效率可提高20%左右[2]。因为降低氧势可以提高脱硫效率，所以有些钢厂在铁水中加入铝渣，对铝进行脱氧来降低氧势[3]。
1.3搅拌脱硫工艺的优缺点
1.3.1搅拌脱硫工艺的优点
1)高脱硫效率和稳定性
搅拌脱硫工艺具有良好的动态条件和可重复性，脱硫效率高，硫回量低。国内某厂一班用搅拌法处理8炉铁水，7炉达到0。001%，一热达到0。002%.而采用喷石灰镁粉的方法很难达到这个程度，返硫严重[4]。
2)脱硫剂
搅拌法采用石灰基脱硫剂，不需要特殊的运输和储存措施。镁基喷射法脱硫工艺中使用的镁粉需要进行钝化处理，运输和储存需要采取保护措施。
3)运营成本
无论喷吹工艺还是搅拌工艺，主要运行成本都是脱硫剂和耐火材料。经过多年的改进，搅拌装置搅拌头的使用寿命大大提高。目前一般在250炉以上，WISCO高达500炉以上，而注射喷枪的使用寿命一般在60炉以上。搅拌装置采用石灰基脱硫剂，来源广，价格低，镁基脱硫剂价格高，受市场波动影响大。通过对国内某厂生产数据的分析，硫磺& le0.005%，搅拌法运行成本低于喷吹法，且当铁水终点硫>:0。注射法的运行成本低于搅拌法。
1.3.2搅拌脱硫工艺的缺点
1)设备大，占地面积大。
2)一次性投资大。
3)铁水温降大。
4)铁损大。
5)疗程长。
1.4影响搅拌法脱硫效率的因素
影响搅拌法脱硫效果的主要因素如下。
1)搅拌脱硫前，铁水液面不能有过多的炉渣，否则会影响脱硫剂的充分反应。因此，在搅拌脱硫之前，需要去除70%的炉渣，或者采用成熟的除渣工艺。SISG KR脱硫装置选用了山东烟台的新型除渣装置。
2)搅拌桨转速不能太低，否则达不到良好的动力条件，脱硫效率降低。通常搅拌时的正常转速为100 ~ 120 r/s，随着搅拌头的损失，可以适当提高搅拌桨的转速，以保证良好的动力条件。
3)脱硫剂必须是粉末状，以增加反应面积，使铁水中的硫与石灰充分接触。脱硫剂颗粒过大，脱硫剂反应不充分，单耗增加，直接影响脱硫效果。通常，脱硫剂
4)脱硫剂的主要成分是石灰，因此石灰的质量对脱硫效果影响很大，主要包括氧化钙含量、石灰活性度和石灰中的硫含量。
5)搅拌桨的插入深度要合适。过深或过浅都会直接影响脱硫效果。过浅会造成搅拌时飞溅严重，铁水包下部铁水搅拌效果差。如果太深，上层铁水搅拌不好。
2搅拌法和吹气法的比较
2.1脱硫工艺比较
两种脱硫工艺对比见表1。
2.2脱硫运行费用估算比较脱硫运行费用估算对比见表2。
2.3两种脱硫方法的分析与评价综合比较两种脱硫工艺的脱硫效果和运行成本，可以看出搅拌法在深度脱硫和总成本方面具有突出的优势。对于大中型钢铁企业来说，从长远来看，结合生产实际，KR搅拌法应该是铁水预脱硫更为深远的选择。
3结论
搅拌脱硫工艺作为一种高效、低成本的脱硫工艺，在国内外得到了广泛推广，国内也形成了从小到大的系列产品。搅拌脱硫设备虽然一次性投资大，但脱硫效果好，运行费用低，投资回收快。因此，搅拌脱硫工艺将成为未来的主流脱硫工艺，并将得到更广泛的推广，并有向三种脱硫工艺演变的趋势。
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