常用脫硫劑的特點(diǎn)及應(yīng)用趨勢

鐵水脫硫預(yù)處理過程中使用的主要脫硫劑包括NaCO3、CaC2、CaO、Mg等，以及基于它們的復(fù)合脫硫劑。

NaCO3基鈉脫硫劑。20世紀(jì)50年代，中國采用了向高爐出鋼溝中噴灑蘇打的方法進(jìn)行脫硫。蘇打分解的液態(tài)氧化鈉具有很強(qiáng)的腐蝕性，氧化鈉揮發(fā)污染環(huán)境。由于蘇打脫硫產(chǎn)生的爐渣流動(dòng)性好，因此很難去除爐渣。蘇打水價(jià)格也相對較高。因此，作為脫硫劑的蘇打非常罕見。

CaC2基鈣是一種脫硫劑。電石（CaC2）具有很強(qiáng)的脫硫能力。研究表明，當(dāng)鐵水溫度為1350℃時(shí)，電石粉脫硫反應(yīng)的平衡常數(shù)很高。碳化鈣、干煤粉、鎂或氧化鈣等復(fù)合脫硫劑在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。例如，攀鋼使用了基于CaC2的脫硫劑。然而，碳化鈣容易與空氣中的水發(fā)生反應(yīng)，生成乙炔氣體，這種氣體易燃易爆。因此，電石加工、運(yùn)輸、儲存和使用過程中對安全措施的要求非常高，導(dǎo)致加工困難。此外，它不能滿足深度脫硫的要求。

CaO基鈣是一種脫硫劑。我國許多企業(yè)早期使用的CaO基脫硫劑主要是石灰w（CaO）=90%和螢石w（CaF2）=5%~10%的混合脫硫劑。在活性石灰中加入螢石和鋁可以有效地提高脫硫效果。目前，日本提供的KR技術(shù)中使用的脫硫劑約為5%的螢石、10%的鋁，其余為活性石灰。石灰是一種非常容易獲得的原料，原料充足，價(jià)格低廉。然而，石灰基脫硫劑的使用量大，爐渣量大，處理周期長。當(dāng)鐵水溫度高時(shí)，它也反映出較高的脫硫效率。武鋼第二煉鋼廠KR脫硫工藝在使用CaC2多年后，改為CaO基脫硫劑。

鎂和鎂基脫硫劑。數(shù)據(jù)表明，在1350℃下[Mg]和[S]反應(yīng)的平衡常數(shù)不如電石和石灰脫硫反應(yīng)的平衡系數(shù)高。然而，鎂和硫具有很高的親和力，并且反應(yīng)區(qū)中的反應(yīng)條件非常好，反應(yīng)快速且非常強(qiáng)。鎂和硫在鐵水中反應(yīng)生成的MgS熔點(diǎn)高（2000℃），密度低（2.82g/cm3），容易形成熔渣。然而，鎂金屬的活性很高，需要作為脫硫劑進(jìn)行鈍化。

鎂不僅可以單獨(dú)脫硫，還可以用作鎂基復(fù)合脫硫劑。用于鎂基脫硫劑的鎂粉也需要鈍化。這種鎂粉是通過銑刀切割或噴涂法制成的，直徑為0.15～1.2mm，w（Mg）=90%，其余為鈍化涂層。將流動(dòng)處理的氧化鈣粉末與鎂粉末混合。密相傳輸平滑。

鎂和石灰復(fù)合脫硫劑的脫硫反應(yīng)機(jī)理如下：由于石灰的加入，氧化鈣粉末被包裹并分散，使鎂粉均勻分布在鐵水中，不僅擴(kuò)大了其反應(yīng)面積，還減緩了鎂的氣化速度，提高了鎂的利用率；CaO可作為絡(luò)合物的核心至μm）聚合可加快夾雜物的漂浮，不斷降低反射區(qū)硫的濃度，提高脫硫速度，有利于實(shí)現(xiàn)快速、深度脫硫的要求；硫與CaO、SiO2等形成熱力學(xué)穩(wěn)定性高的硅酸鈣鹽，固定在渣中，除渣后不易回收硫；此外，約10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氧化鈣粉末參與脫硫反應(yīng)；脫硫渣中的硫不易被水溶解和沖刷，不污染環(huán)境，為渣的方便處理或開發(fā)利用創(chuàng)造了條件。

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