JFE钢公司开发包底倾斜铁水脱硫技术

在脱硫处理容器中设置挡板和叶轮偏心可在旋转搅拌中形成倾斜涡流可以促进脱硫剂向铁水中的分散，但由于受到设备的限制和设备耐用性问题的影响，因此无法进行完全的工业化生产应用。JFE钢公司开发的包底倾斜技术通过使脱硫处理容器底部形成倾斜梯度，可以强化脱硫剂的卷入和分散，提高铁水的脱硫效率。

首先，JFE钢公司通过水模型实验发现，使脱硫处理容器底部形成倾斜梯度所产生的倾斜涡流的效果与设置挡板的效果是相同的，它会增加卷入水浴中颗粒的数量。另外，可知此时的倾斜涡流负载转矩比设置挡板的还更小。

接着，通过前述的高频感应溶解炉的铁水脱硫实验，对底部倾斜的效果进行了验证，结果表明在底部倾斜条件下，从脱硫剂添加后到120秒为止时的脱硫速度是普通脱硫处理容器的3倍。尤其是，采用底部倾斜容器处理后的渣的平均粒径比普通脱硫处理容器脱硫处理后的小。根据脱硫处理后渣的EPMA观察可知，在底部倾斜条件下，与普通容器相比，S浓缩区域处于更中心。这些结果意味着底部倾斜有助于促进脱硫剂卷入铁水中和在铁水中的分散。

采用小型溶解炉实验时，根据数值解析计算的铁水包包底倾斜时的流体-空气界面的垂直向下流速可知，由于包底倾斜，叶轮周围生成的旋转涡流会产生偏心和倾斜，在靠近该倾斜涡流附近处存在着强的向下流速。计算所得的向下流速比脱硫剂卷入的流速大，因包底倾斜而提高的脱硫效率有助于提高脱硫剂向铁水中卷入的能力。

根据这些研究结果，JFE钢公司在西日本制铁所福山地区的350t铁水处理设备中进行了包底倾斜实验。脱硫处理所用铁水包的溶池内径为3.5m，溶池深度为5.15m，包底倾斜部分的最大落差为0.16m。

脱硫处理前铁水中的S含量与石灰脱硫效率的关系表明，。采用包底倾斜技术，可提高石灰脱硫效率1.25倍，在实际铁水脱硫设备中也已确认包底倾斜可以提高脱硫效率。