金属 Ｍｇ 脱硫剂脱硫效率最高的主要原因在于金
属镁的物理化学特性。
２．２．２． 金属镁在铁水中的物理化学性能
（ １） 金属镁铁水中硫的化学反应
Ｍｇ 固体→Ｍｇ 气体
Ｍｇ 气体→Ｍｇ 熔于铁水 Ｍｇ 熔于铁水＋［Ｓ］→（ ＭｇＳ 固体） （ ２） 物理化学性能 镁能熔于铁水中； 与铁水中的硫的化学亲和力 强； 化学活性高； 熔点与蒸发温度比铁水温度低； 比重 比铁水小。 也正因为金属镁的上述特性才使得金属镁铁水 脱硫法具有如下优点： ① 脱硫剂利用率最高（ ９５％以 上 ） ， 与 铁 水 中 的 硫反应充分； ② 可 深 度 脱 硫 （ 指 铁 水 中 硫 达 到 ０．００１ ￣ ０．００２％） 以下； ――③ 包内新生渣最少， 铁水降温最少； ――④ 脱硫剂单耗最低， 铁损最少； ――⑤ 处理过程用时最短， 效果可靠而稳定； ――⑥ 设备简单可靠， 基建费用和运营费用最低。 ２．２．３ 金属镁加入铁水方式 金属镁向铁水中加入一般都采用喷吹法， 喷吹法 又分为单吹（ Ｍｇ） 和混吹（ Ｍｇ＋ＣａＯ） 两种。金属镁原料 价格较高， 我们首先比较一下这两种方法的效果。 在天 津 钢 铁 有 限 公 司 １００ ｔ 铁 水 包 和 铁 水 初 硫 含量为 ０．０４０％条件下， 单吹颗粒镁工艺与混吹镁－ 石 灰粉料工艺脱硫主要费用计算对比见表 １（ 美元） 。
################################################
及节奏。
［２］ 天钢．１２０ ｔＬＦ 炉设计手册［Ｍ］， ２００４．
９．４ 单钢包车 ＬＦ 炉由于没有等待位， 因此不适合此 操作。 ９．５ 冶炼更高级钢种的实践有待于进一步研究。
（ 收稿 ２００７－ ９－ ３ 责编 苗龙军） 参考文献 ［１］ 国际钢铁协会．洁净钢［Ｍ］．北京： 冶金工业出版社， ２００６， ８－ ４３．
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２ ０ ０ ７ 年第 ５ 期 总第 １４ ３ 期
不同脱硫剂与铁水脱硫工艺的分析和比较
１７
２．２ 金属镁铁水脱硫
２．２．１ 金属镁与几种典型脱硫剂的比较
铁水预处理可以采用各种脱硫剂， 几种典型的脱
０．４０ ０．４５ ２．５
０．３５ ２．０
０．３０
０．２５ １．５
０．２０
１．０ ０．１５
０．１０ ０．５
镁 在 铁 水 中 的 量 大 熔 解 度／％
１ １５０ １ ２５０ １ ３５０
１ ４５０
铁 水 温 度／℃
注：图 ２ 内曲线处的数字为镁在导入区内的压力。（ ＭＰａ）
图 ２ 镁在铁水中的最大熔解度 与铁水温度和导入区内压力的关系
铁 水 的 背 压＝喷 枪 口 插 入 铁 水 中 的 深 度×铁 水 的
而且熔解量接近或超过饱和度熔解度也会下降， 熔解 于铁水中的镁大部分在铁水中的上部， 从而影响利用 率和脱硫效率。
既然我们希望镁有好的条件熔于铁水中， 尤其希
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所谓导入区内的压力指的是镁进入铁水时的压 力， 如图 ３。
图４
如图 ４， 颗粒镁喷入铁水后要上浮， 在上浮的过程
中气化熔解， 假设在离铁水表面 ５００ ｍｍ 处才气化熔
解于铁水中。此时铁水的背压 ０．５×７×０．０１＝０．０３５ ＭＰａ，
假设此时铁水温度为 １ ２５０ ℃， 从图 ４ 可知， 镁在铁水
炼 铸 造 工 艺 生 产 坯 料 ， 再 经 热 轧 、冷 轧 的 工 艺 流 程 进 ２ 钢种成分
行生产。表面带有深振痕、皮下夹杂等缺陷的铸坯， 如
表 １ 是 ３０４ 型不锈钢典型钢种成分。
不 能 在 热 轧 氧 化 、酸 洗 失 重 等 过 程 完 全 消 除 掉 ， 则 铸
表 １ ３０４ 系不锈钢典型钢种成分
２ 铁水脱硫剂
０．００５％。但是， 这种脱硫方法设备投资大、设备维护量
目前国内铁水脱硫采用的脱硫剂主要有三种： 石 大、设备维护费用高。
灰粉、镁颗粒与石灰粉混合物、镁颗粒。
基于上述分析 ＣａＯ 粉脱硫法存在以下缺点：
２．１ 石灰粉及其加入方式对铁水脱硫的影响
① 粉剂消耗大， 一般粉剂消耗大于 ６ ｋｇ／ｔ；
／％
钢号
Ｃ
Ｓｉ
Ｍｎ
Ｐ
Ｓ
Ｃｒ
Ｎｉ
０Ｃｒ１８Ｎｉ９ ≤０．０７ ≤１．００ ≤２．００ ≤０．０３５ ≤０．０３０ １７．００－ １９．００ ８．００－ １０．００
品表面质量精美等因素， 被广泛应用于制品、家电、装 铸 坯 振 痕 深 度 状 况 ， 分 析 了 振 痕 深 度 影 响 因 素 ， 并 提
饰、水利、化工等行业， 是应用最广泛的不锈钢钢种。
出工艺控制措施， 降低振痕深度到 ０．３３ μｍ 以下， 达到
１８－ ８ 型不锈钢产品规模化生产 一 般 采 用 连 续 冶 铸坯无修磨轧制要求。
石灰粉铁水脱硫反应式：
② 不 可 能 深 度 脱 硫 （ 指 铁 水 中 硫 达 到 ０．００１ ￣
［ＦｅＳ］ ＋ （ＣａＯ） ＝ （ＣａＳ） ＋ （ＦｅＯ）
０．００２％） ；
目前向铁水中加入 ＣａＯ 粉的方式主要有两种。
③ 由于脱硫渣量大， 扒渣时铁水损失就大， 处理脱
（ １） 喷吹加入法
硫渣的费用就高；
轻在铁水中上浮速度较快。同时， 生成的（ＣａＳ）易结壳 水温度也是金钱；
使其内部尚未反应 ＣａＯ 粉来不及反应就上浮到渣中，
⑤ 脱硫渣粘度高，扒渣困难；
既造成 ＣａＯ 粉耗量很大 ６￣８ ｋｇ／ｔＦｅ， 同时造成脱硫渣 ⑥ 上述内容造成脱硫工序费用总成本高。
粘度和铁水温降都很大， 很快就形成固态干渣， 使扒
比重：
１．５×７×０．０１＝０．１０５ ＭＰａ
此时铁水温度假设为 １ ２５０ ℃， 从图 ３ 可知， 镁在
铁水中的熔解度约为 ０．２５％。８０ ｔ 铁水可熔解镁：
８０×１０００×０．２５％＝２００ ｋｇ
一般讲对单吹颗粒镁而言， 吨铁消耗少于 １ｋｇ， 上
述溶解度完全能满足ｊｍ．ｃｏｍ
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１８
天津冶金
ＴＩＡＮＪＩＮ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
２ ０ ０ ７年第 ５ 期 总第 １４ ３ 期
为了充分发挥单吹金属镁铁水脱硫的优点， 我们 还需根据金属镁在铁水中溶解度的变化来优化喷枪 设计。镁在铁水中的熔解度见图 ２。
关键词 不锈钢 连铸坯 振痕 深度 控制
１ 前言
坯必须百分之百修磨净黑皮后才可进行轧制。
１８－ ８ 型不锈钢指含铬、镍分别在 １７％～２０％、８％～
本文论述了 ２００４ 年之前， 太原不锈钢股份有限
１１％左右的一类不锈钢钢种。由于其耐蚀性能良好， 产 公司第二炼钢厂南区 ３ 号铸机生产 １８－ ８ 型不锈钢连
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２ ０ ０ ７ 年第 ５ 期 总第 １４ ３ 期
１８－ ８ 型不锈钢连铸坯振痕深度的控制及效果
１９
１８－ ８ 型不锈钢连铸坯振痕深度的控制及效果
李志斌 （ 山西太原不锈钢股份有限公司技术中心不锈钢研究室， ０３０００３）
［ 摘要］ 简述了 １８－ ８ 不锈钢的凝固特点以及影响连铸坯振痕深度的因素。通过优化连铸振动工艺， 提高拉速与振频， 选 择适宜的保护渣等， 有效地降低了 １８－ ８ 型不锈钢连铸坯振痕到 ０．３３μｍ 以下， 达到了铸坯无修磨轧制要求。
就 是 用 氮 气 作 载 气 通 过 喷 枪 插 入 铁 水 包 底 部 将 ④ 铁水温降大， （ ２０ ℃以上） 当废钢比较便宜时， 转
ＣａＯ 粉喷出。为了达到较快的反应速度， 一般石灰粉 炉希望多吃废钢， 就可以降低转炉生产成本或铁水量
（ ＣａＯ 粉） 细度要求在 ２００ 目以下， 但是， ＣａＯ 粉比重较 供给不足， 转炉希望多吃废钢来增加产量就显示出铁
１ ５００ ｍｍ
中的熔解度约为 ０．０７％。８０ ｔ 铁水可熔解镁：
８０×１ ０００×０．０７％＝５６ ｋｇ
此时 ８０ ｔ 铁水理论上可熔解镁 ５６ｋｇ， 和上述的条
件相同， 再喷入 ６４ ｋｇ 镁当然不能全部熔解于铁水中。
图３
假设喷枪插入铁水中 １ ５００ ｍｍ， 镁要想从喷枪口 进入铁水中必须要克服铁水的背压。
［３］ 邱绍岐 ，祝桂华． 电炉炼钢原理及工艺 ［Ｍ］．北 京：冶 金 工 业 出 版 社， ２００１，１８３－ ２００． ［４］ 曲英．炼钢学原理［Ｍ］．北京：冶金工业出版社， １９８０，１８２－ ２１３．
作者简介 蔡 振 胜，男， 高 级 工 程 师 。 １９８９ 年 唐 山 工 程 技 术 学 院 毕 业， 现 担任天津钢铁有限公司炼钢厂精炼作业区作业长。
随着钢铁市场的不断发展， 人们对钢铁产品质量
渣难度加大， 渣中大量带铁造成铁损较高。正是因为 的要求在不断提高， 尤其是高级品种对钢中硫含量要
这些原因， ＣａＯ 粉脱硫一般很难进行深度脱硫， 它常用 求很高（ 小于［Ｓ］０．００５％） ， 这就要求对钢铁进行深度脱
于 铁 水 原 始 含 硫 量 较 高 （ 一 般 大 于［Ｓ］０．０２５％） 的 情 况 硫。所以， 金属镁用于铁水脱硫在近些年发展较快。
处理合称为铁水脱硫工艺。本文着重分析如何选择脱 件， 克服了 ＣａＯ 粉来不及反应就上浮到渣中缺点， 提
硫剂及其加入方式， 使天津钢铁有限公司采用既经济 高了脱硫效率， ＣａＯ 粉单耗可达 ４ｋｇ／ｔＦｅ， 大幅度减少