硫负荷

硫在生铁中是有害的元素，高硫生铁铸造时产生热脆，还会降低铁水在铸造时的填充性能。对炼钢生铁来说炼钢过程中脱硫困难。保证获得含硫合格的铁水是高炉冶炼中的重要任务。高炉的硫来自矿石、焦炭和喷吹燃料，使用天然矿冶炼时熔剂也会带入少量的硫。冶炼每吨生铁时由炉料带入的总硫量称硫负荷。炉料中的焦炭带入的硫量最多，占60%~80%，而矿石带入的硫一般不超过三分之一，喷吹燃料如为重油，则带入的硫量较少。硫负荷一般要求每吨铁在10kg/t以下。

硫的来源

硫是钢铁产品中的有害杂质，它使钢材在加工中产牛热脆，降低钢材的强度和力学性能。因此，在钢铁冶炼的各个阶段都要努力降低它的含量，减少它的危害。由于高炉冶炼中脱硫的条件比炼钢阶段更为有利，所以降低铁水硫含量便成为炼铁工作者的一项重要任务。

高炉中的硫来自入炉原燃料。在使用人造富矿时，矿石带入的硫以FeS形态存在；而天然矿多为FeS2，也有以硫酸盐形态存在的。由于烧结和球团过程有脱硫作用，矿石带入的硫量已经不多了。高炉燃料中的硫是硫的主要来源，占入炉总硫量的80%以上，焦炭、煤粉中的硫主要以有机物形态存在，而无机物形态的硫不多。冶炼1t生铁由炉料带入的硫量称为硫负荷。通常情况下硫负荷在6~8kg/t，使用硫含量高的焦炭时硫负荷能够达到10kg/t以上，不过这种情况现时已不多了。

炉内的分布

硫与铁能生成低熔点的化合物，并与铁水很好地相溶，故无机物形态的硫都容易进入铁水之中。焦炭的有机物形态硫在受热过程中会逐渐释放出来，其中少部分在高炉中上部以气态物质进入煤气，而较多部分及煤粉中硫在风门前碳燃烧时也能反应生成气态化合物( SiS、H2S、CS、COS等)，在随煤气上升的过程中，与下降的炉料和滴落的渣铁相遇而被吸收。炉料中碱性熔剂越多，渣量越大，流动性越好，吸收的硫也越多。被炉料吸收的硫下降到燃烧带后，将再次燃烧气化、上升循环。

由高炉解剖资料可知，软熔带、滴落带的硫量多于炉料带入的硫量，说明炉内高温及中温区域之间存在着硫的循环过程。高炉冶炼实践表明，通常有5%~10%的硫进入煤气逸出炉外，5%左右的硫进入生铁，其余进入炉渣。进入生铁的硫量是高炉冶炼重要的控制目标。

降低负荷措施

1、采用硫含量低的矿石、焦炭，尽量减少硫负荷，这是最为理想的，但要受到高炉所用原料资源条件的限制。在人炉前的准备处理阶段，必须努力改善原料的质量。现今的铁矿石经烧结或球团工艺，矿石硫含量已经很少了，矿石带进的硫量仅占硫负荷的1/5左右。焦炭（及煤粉）带进的硫量比矿石多，选用硫含量低的燃料对降低高炉硫负荷是大有作用的。但煤的洗选只能够减少灰分中的硫，有机物质中的硫去不掉，而这又占煤中硫的绝大部分，在炼焦时转成焦炭中的硫，所以炼焦用煤的硫含量决定了焦炭的硫含量。

2、增加煤气带走的硫量有利于降低生铁硫含量。煤气带走的硫量与许多因素有关，如硫存在的形态、炉内的温度分布、煤气的数量、炉渣的碱度等，不能单纯为降低生铁硫含量而增加煤气量，或降低炉渣碱度以求减少炉料拦截吸收硫的机会，实际上煤气带走的硫量也是有限的。

3、增加渣量也可以降低生铁的硫含量，但高炉冶炼也不能为降低生铁硫含量而增加渣量。因为渣量的增加会消耗更多的热量，要求有更大的焦比，而焦比的增加会带进更多的硫量。

因此，要降低生铁硫含量，需要增大硫在渣、铁问的分配系数。高炉冶炼实践表明，努力改善炉渣脱硫的热力学和动力学条件，增大炉渣的脱硫能力，是降低生铁硫含量最为有效的措施。

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