高炉炼铁炉料中硫的迁移规律

作者：华建明; 郑壮; 游洋; 吕学伟^*

来源：钢铁, 2023, 1-11.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20230487

• 高炉
• 硫化物
• 演变机理
• 热力学计算
• 硫平衡

钢铁行业的二氧化硫的排放量占全国工业总排放量的13.9%，而高炉炼铁过程是钢铁生产中硫排放的重要环节。随着环保要求的日益严格，降低高炉煤气中硫化物的含量显得尤为重要。为了探明高炉冶炼过程炉料中硫化物的演变机理，采用化学分析和XPS方法对高炉炉料中硫的赋存形态及含量进行表征，计算得到高炉硫负荷；并采用热力学平衡计算方法对高炉不同区域硫在渣-金-气三相的分配机制展开研究。结果表明，高炉原料中硫的最大来源为焦炭，占全部硫收入的72.3%，其次煤粉占19.7%，而含铁原料(烧结矿、球团矿和块矿)合计硫质量分数小于10%。焦炭和煤粉中的硫主要以砜类硫、亚砜类硫、噻吩类硫等有机硫和硫化物硫、硫酸盐硫等无机硫形式存在，且焦炭中硫含量高于煤粉。高炉块状带煤气中硫的来源主要是炉料中无机硫的热解、炉料与还原性气氛反应生成的气态H2S和COS，以及软熔带以下区域反应产生的气态硫化物经过炉料吸收后剩余的COS。此外，高炉煤气中COS含量通常高于H2S。高炉软熔带炉料具有良好的吸硫条件，硫主要存在于刚形成的初渣中。炉缸区域硫元素主要存在于炉渣中，其次为铁水，最后才是煤气。随着温度的升高，炉渣的脱硫能力提高，更多的硫从铁水向渣中转移。

• 单位
  重庆大学