强化脱硫剂分散的铁水脱硫技术

机械搅拌式铁水脱硫处理法就是把用耐火材料制作的叶轮（搅拌叶轮）插入铁水中，通过叶轮旋转搅拌铁水，使添加的脱硫剂卷入铁水中进行铁水和脱硫剂的反应。以往的脱硫剂添加法是在搅拌过程中从铁水上方将脱硫剂自然落下添加的。此时，直径1mm以下的粉状脱硫剂会在搅拌和混合过程中形成凝结，最终变为直径达数mm～数10mm的球状凝结体。在凝结的脱硫剂外围部分布着硫，不利于脱硫剂的内部反应，这种凝结现象是造成脱硫剂反应效率低的主要原因。

JFE钢公司调查脱硫剂添加方法对脱硫行为的影响，作为抑制脱硫剂添加时产生凝结，提高脱硫效率的方法，采用水模型实验和小型溶解炉实验，对成批添加法（以往采用的方法）、连续添加法和以气体为输送载体的投射添加法进行了研究。

在成批添加情况下，由于添加的脱硫剂会随时间凝结，渣的粒径变大，因此反应界面积会随时间推移而减小，脱硫速度会随时间推移而降低。另一方面，在连续添加和投射添加情况下，添加速度的下降有助于抑制凝结，提高脱硫速度。尤其是，在投射添加时，假设初期脱硫剂粒径为30时的模型计算结果与实际脱硫行为较一致，由此可以认为降低添加速度不仅可以抑制凝结，而且细粒脱硫剂可以促进脱硫反应。

实验所获得的采用不同脱硫剂添加法所产生不同的分散和凝结行为以及实验后渣的电子探针X射线显微分析仪（EPMA）观察（S测绘图）的结果表明，采用脱硫剂的投射添加法时，渣中存在较多的粒度细微的S浓缩部（S含量高的部分），这意味着脱硫剂在保持细粒状态下有助于反应。有关脱硫剂采用投射添加方法可以有效提高脱硫剂反应效率的机理，可以推测这是由于降低脱硫剂的添加速度，可以抑制脱硫剂的凝结，以及细粒脱硫剂能直接促进反应所致。