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随着钢铁品种的增加和质量要求的提高,铁水预处理已成为钢铁生产中必不可少的工序;它是实现经济炼钢的必要前提,是完善钢铁生产工艺最有效的技术之一。重钢铁水预处理脱硫时所使用的两种脱硫剂,CaO基(90%CaO+10%CaF2)和Mg基(90%CaO+10%Mg)均存在单耗过高、脱硫周期时间过长、铁水温降过大、扒渣量大、铁损严重等问题,严重地影响了后工序的冶炼及优质钢的生产。通过重钢生产数据及铁水脱硫热力学和动力学理论的分析,同时根据重钢脱硫工艺特点,发现增加脱硫剂中的镁含量,可以改善脱硫效果、缩短现有周期时间和减少过程温降等问题;但带来的是脱硫渣的流变特性、聚集性能变差和脱硫工艺参数的不适应等情况。因此,在实验室通过理论和实验来优化现有脱硫剂、改性剂,改善渣的性能和减少渣的带铁量;通过分析和计算脱硫剂脱硫反应、脱硫产物上浮的时间来合理的确定下料速度和喷吹工艺等参数。最后,对优化后的脱硫剂、改性剂及脱硫工艺参数进行工业试验。得到的主要结果为:①由理论计算和重钢脱硫工艺条件知,镁基脱硫剂脱硫时铁水中[%S]从0.032%脱到0.005%需要的时间为228s,实际脱硫中需要的时间长些;因此,一般为300～400s。按现有工艺条件,镁基脱硫剂脱硫时喷吹时间偏短,反应不完全,产物没有完全上浮;因此,喷吹完脱硫剂时再喷吹0.5～1min的氮气,通过分段喷吹来改善脱硫效果。其它工艺参数优化为:下料速度40～50Kg/min、喉口直径10mm、插入深度为距罐底200～300mm。②通过工业试验,脱硫剂配方确定为:80%CaO+15%Mg+5%CaF2,单耗由原10%Mg脱硫剂的6～8Kg/t调整为15%Mg脱硫剂的3.5～4Kg/t。③通过理论分析,在实验室进行改性剂的物化性能、脱硫能力及模拟脱硫渣的物化性能、表面张力等测试,最后进行工业试验,确定出脱硫渣改性剂的化学成分(wt%)为:SiO2 44.58%、Al2O3 2.22%、CaF2 17.50%、K2O+Na2O 18.22%、CaO 5.04%和一些杂质,其用量为40～80Kg/罐。④优化脱硫工艺后,铁水预脱硫平均周期时间为19.95min;平均周期温降为19.38℃;铁水预处理脱硫终点[S]含量在10×10-3%以下,平均脱硫率约80%;优化改性剂后,15%Mg基脱硫渣中带铁量为30～50%,较原改性剂、10%Mg基脱硫渣带铁量为70～80%有明显的改善。