一、再利用渣对铁水的脱S行为

1.前言

　 随着市场对钢的质量要求越来越高，不但提高了铁水预处理过程的重要性，且使机械搅拌式铁水脱S（简称KR）法的脱S效率成了重要的课题。JFE制钢公司·西日本制铁所在原来研究卷入颗粒和液面形状对脱S反应影响的基础上，指出弥散脱S熔剂并抑制其凝聚对提高脱S效率的重要性。为了利用再生脱S渣采用了小型脱S实验装置，对再生渣粒直径等参数的影响进行了研究。

2.实验装置和条件

　 小型KR实验装置和实验条件的具体参数如下：铁水熔融采用IF（intermediate frequency即中频感应）炉和MgO质耐材内衬；铁水70kg，组成为Fe-4.7%[C]-0.040%[S]，温度1300℃；熔池搅拌用叶轮高50mm，直径Φ100mm，转速700rpm(即转/分)；脱S熔剂为CaO-CaF₂系再生渣。

　 将大生产的KR脱S渣除去≥100mm大块后，在大气环境下冷却3天，自然崩裂后按粒度筛分成为再生渣，将其加入铁水中，将其脱S效果与加入含5kg石灰/t铁的熔剂进行了比较，还对不同粒度渣的脱S效果进行了研究。

3.结果与考察

　 实验表明，当铁水初始[S]=0.040%，而再生渣和熔剂的粒度均为≤1mm时，再生渣与脱S熔剂脱S效果都随时间的延长而增加，在15min时达到极大值，前者使铁水[S]降到了0.008%，后者的降到0.005%（即其脱S率分别达到了80%和87.5%）。

　 从再生渣的平均颗粒直径与脱S速度的关系可知，前者虽对后者有点影响，但不明显。为了评价脱S速度而采用了以下式表示的反应速度常数k（1/min） d[s]/dt=k[s]

　 通过实验确认再生渣颗粒直径对脱S速度的影响比较小；测定处理后渣的颗粒直径分布结果表明：加入≥1mm再生渣时，处理后的渣粒直径比加入前的渣粒更小，这是因为渣粒被加入熔池后，在搅拌时产生崩裂而细化了的结果，也是前述渣粒直径对脱S影响不大的原因。

4.结语

　 用小型KR试验装置研究了利用再生渣对铁水脱S的可能性。结果确认将CaO-CaF₂系再生渣（颗粒直径1mm左右）加入铁水中进行搅拌时，可以获得80%的脱S率；且渣粒直径对脱S速度和脱S效果的影响较小。

　

二、脱S渣再利用工艺的确立

1.前言

　 为了减少铁水预处理脱S的渣量并降低脱S成本，JFE制钢公司西日本制铁所进行了脱S渣再利用技术的开发。为了将再生渣用于铁水预脱S，需要进行再生渣处理方法的研究，并确立其再利用工艺。

2.再生渣处理方法

　 为了将再生渣用于生产实际，对之采用了以下处理方法：首先是采用自然（或散水）冷却，其次是对渣进行机械式破碎，最后是利用筛分调整再生渣的粒度，使之符合使用要求。

　 分别采用了冷却方式（干冷或水冷）和温度（常温、80℃或150℃）不同的6组渣试样，将其粒度都调整到-5mm，再将其各自用于铁水的KR脱S试验。

　 对再生渣脱S能力的评价仍然采用反应速度常数k（1/min）：-d[s]/dt=k[s]

　 试验结果表明：由散水冷却到150℃的3号渣样和自然冷却到常温的5、6号渣样的脱S反应速度常数最高，分别达到0.07和0.08（1/min），其余的3个渣样则都在0.06~0.02（1/min）范围，这说明上述的前3组渣样有良好的脱S能力。

3.实际工艺的确立

　 对比了不同粒度的再生渣的脱S能力后，决定对再生渣进行自然冷却，且不粉碎和调整粒度而加以再生利用；2000年即设置了脱S渣处理场，确立了再利用的KR脱S工艺。

4.结语

　 在大生产中使用再生渣脱S，将石灰的消耗指数下降了40%，收到了良好的经济和环保效益。