[科普中国]-硫容量

硫容量是指炉渣的硫化物容量，是影响硫在渣钢间分配比的因素。我国高炉使用进口铁矿冶炼的比例已经超过60%。但部分进口矿的碱金属含量比较高, 南非矿最为明显,K2O 的质量分数为0.256%, Na2O 的质量分数为0.65%, 导致我国高炉的碱金属负荷普遍增大。

简介硫容量是指炉渣的硫化物容量，是影响硫在渣钢间分配比的因素1。

钢材中硫的危害硫在钢凝固时成为硫化物析出在晶粒界上，如果硫化物是FeS，其熔点为1195℃，在轧钢时晶界熔化而钢破裂，称为“热脆”。钢中加入锰后，析出的硫化物变为MnS，熔点提高到153。℃，热脆现象可以避免，但MnS在轧钢时沿轧向延伸，使钢材在横向上失去连续性。对子条、棒类钢材的危害还不严重，但对于要求各个方向的性能均为良好的板、管类钢材，硫的危害就大了。此外，硫还恶化钢的韧性2。

炉渣排碱和脱硫我国高炉使用进口铁矿冶炼的比例已经超过60%。但部分进口矿的碱金属含量比较高, 南非矿最为明显,K2O 的质量分数为0.256%, Na2O 的质量分数为0.65%, 导致我国高炉的碱金属负荷普遍增大。炉渣排碱和脱硫的条件互为矛盾, 炉渣排碱需要低碱度, 低温度, 而炉渣脱硫则正好相反, 高炉冶炼既要最大程度的排碱, 又要保证生产合格生铁。由于使用高品位的外矿, 高炉渣量大幅降低, 高炉排碱、脱硫任务加重, 二者间的矛盾更加突出1。

炼钢脱硫反应炼钢脱硫反应是在炼钢以及钢液炉外精炼过程中脱除有害杂质硫的物理化学反应。生产低硫钢要在高炉炼铁、铁水预处理、炼钢、钢液炉外精炼各个环节均进行认真的脱硫。还要依据产品对硫的不同要求，对整个生产流程的脱硫操作进行最优化控制，以使脱硫成本达到最低2。

脱硫反应的速率炼钢脱硫是渣-钢界面反应，反应包括3个环节:

(1)钢液中硫向界面传质;

(2)在界面上的化学反应；

(3)硫在渣相内传质离开界面。

脱硫反应是电化学反应，在高温下进行得很快，不是脱硫速率的限制环节。渣和钢两相中的传质均可能是速率控制环节。根据一些人对钢液中硫的传质系数所作的测定，证明传质速率决定于界面上的流动速度。流动速度越大，传质越快。另外渣-钢界面反应和界面积大小有关。增大界面积的有效方法是使渣、钠乳化。电弧炉还原渣下出钢时，增大钢流落差，加大渣、钢接触，可促进脱硫的进行。钢液炉外精炼时，必须吹氢或用电磁搅拌，才能使渣子有效脱硫。钢包喷吹脱硫粉剂，具有极大的反应面积，脱硫速率快，是有效的脱硫方法3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学