渣鹼度basicity of slag
熔池脫硫的基本條件是“三高一低”，即較高的渣鹼度、較大的渣量、適當高的鋼水溫度和低的(FeO)含量。作為唐鋼電爐，爐渣成分和冶煉工藝有其自身特點。所以，提高脫硫率要因地制宜，有的放矢地採取措施。
在改進工藝前，其還原渣成分由表4可見。主要弊端有：
(1)鹼度較低。在造渣時採用了大量含SiO2較高的碎粘土磚調渣。影響CaO的脫硫反應。
(2))(MgO)含量高。渣中(MgO)高達18%左右，雖提高了鹼度，但極大地惡化了渣的流動性，提高了渣的熔點，使渣變稠。影響渣鋼混沖脫硫效果。(MgO)主要來源於爐役後期較大量的補爐鎂砂。
(3)(Al2O3)偏低。(Al2O3)對渣的流動性會增加，對鹼度影響比(SiO2)小得多，但原渣系含(Al2O3)量卻僅有5%左右。
(4)CaF2加入過早。8%左右的CaF2可有效地稀釋爐渣，但前期大量加入，對爐襯侵蝕加劇，從而使(MgO)進入渣中較多，難以保持渣的流動性。
原渣系在原始硫較低時雖能完成部分脫硫任務，但對進一步提高硫的分配比Ls的可能性已很小，不適於高硫鋼水脫硫。為此，必須改進渣系和造渣工藝。
(1)為進一步提高脫硫反應能力，要提高渣中CaO的活度，即增加渣鹼度至2.5以上。這樣，(CaO)應在50%左右，(SiO2)在20%以下。渣鹼度與Ls的關係見圖1〔1〕。
圖1熔渣的鹼度與Ls的關係
(2)適當調整碳工鋼的冶煉爐況，減少(MgO)爐役後期進入渣中，將(MgO)含量控制在15%以下，並減少鋼中Ca-Mg夾雜物。
(3)提高(Al2O3)含量到10%左右，以替代部分(SiO2)。
(4)為了減少CaF2對爐襯的侵蝕，又滿足高硫鋼水對爐渣流動性的特殊要求，還原前期儘量少加CaF2，而多加火磚碴。出鋼前多加螢石，以便有效地提高Ls。石灰與螢石的總加入比例10∶1.5～2。這一措施對控制(MgO)含量，保證渣的流動性，實現渣鋼混沖脫硫具有最佳效果，作用明顯。
(5)碳工鋼因碳含量高，冶煉溫度相對較低，這不利於造渣脫硫。因此，高硫鋼水應取溫度範圍上限。渣量過大會影響其流動性，且不利於擴散脫氧劑對鋼水的深脫氧。因此，在滿足渣量脫硫要求的情況下，即使高硫鋼水，渣量也應儘量控制在3%以下。
表5是按調整渣系和造渣工藝後的試驗結果，包內的Ls已達48。高硫鋼水工藝改進前後的脫硫過程，脫硫速度和程度的明顯變化均集中在還原開始和出鋼時的兩個重要的動力學過程〔2〕。
表5改變造渣工藝後的渣成分和硫的變化
冶煉區間爐渣成分/%〔S〕/%LS
CaOSiO2∑FeOMgOAl2O3CS7
熔氧期39.4116.2628.408.826.890.1152.430.1900.61
還原前期53.8419.111.0110.0310.290.602.810.0857.05
還原後期50.1419.520.9015.009.630.802.570.06612.12
包內47.9419.760.7915.1111.551.202.430.02548.0
強化鋼水脫氧，促進脫硫
低合金鋼和合金鋼由於加入合金材料合金化和沉澱脫氧，∑(FeO)較容易降低，不會造成脫硫困難。但碳素鋼特別是碳工鋼，不用合金化，其擴散脫氧複雜。我廠採用了增加SiC用量及按0.2%配矽、增加終脫氧矽鋁鐵用量等措施，以保證鋼水脫氧深度。同時嚴格控制渣料配比，促進形成其流動性良好的強白渣，滿足了脫硫要求，渣中∑FeO降到了0.8%以下。
4.2.3滿足脫硫的動力學條件
碳工鋼因缺乏沉澱脫氧手段，脫氧程度在熔池上下容易出現較大差異。即使以強白渣出鋼，也會在鋼包內發生渣鹼度變弱，從而影響渣洗脫硫效果。為此，必須加強熔池攪拌工藝，為保證攪拌效果，人工攪拌時間競延長了一倍。此外，還試驗了爐內吹氬攪拌和包內吹氬攪拌，以及改淺熔池深度等措施，這些對均勻鋼水溫度，保證脫氧效果，增加渣鋼接觸面積，對進一步脫硫都起到了重要作用。
5效果分析
在加強採用了控制脫硫管理和提高工藝技術操作措施後，進入熔池硫的總量使熔清硫高爐次下降78%。即使遇到了熔池硫高的爐次，通過嚴格工藝操作，創造脫硫條件，也可較好的完成脫硫任務，而且基本上不會延長冶煉時間，還不用扒渣工藝。實際脫硫效果及冶煉總體指標情況列於表6。若與過去脫硫方法相比，噸鋼綜合成本可降低26元左右，產量可增加約11%左右。
