铁水进入炼钢炉前在铁水罐中加入脱硫剂的同时，插入高铝质耐火浇注料搅拌器进行机械搅拌的铁水预脱硫法，此法也称KR法。其优点是可以将铁水中硫降到极低程度，是铁水脱硫的有效方法之一。它是日本新日铁广烟制铁所于1965年研制成功并应用于工业生产的。中国武汉钢铁公司第二炼钢厂为冶炼硅钢和低硫钢1979年投产一台80t机械搅拌脱硫装置(图1)。机械搅拌脱硫生产流程如图2所示。完成此流程需要35～50min(平均42min)。

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    图1机械搅拌脱硫工艺装置

1-脱硫剂贮存罐；2-脱硫剂喷射泵；3-铁水包；4-搅拌器

    5-除尘；6-除尘灰贮存罐；7-除尘风机

设备

由扒渣机、搅拌器和脱硫剂贮存系统组成。

扒渣机

用于脱硫时扒渣的机械，为气动床式。它由气包、滑道、扒渣杆、弯头和扒板等组成，工作动力为大于0.45MPa的压缩空气。

搅拌器

用来搅拌铁水进行脱硫的装置。由钢制棒芯及十字形叶片组成，棒芯中空，脱硫时通入0.3～0.4MPa压缩空气(起冷却作用)。棒芯和叶片上焊有“Y”形钢钉，外表面浇注氧化铝含量高的耐火材料，浇注层厚度为110～150mm。(图3)搅拌器旋转采用低速、大扭矩液压马达传动，升降是由电动钢丝绳带动。

脱硫剂贮存系统

用于存放和脱硫时投入脱硫剂的一套设备。它由贮存罐、喷射泵、电子秤和氮气管道组成。贮存罐是一圆形密封钢罐。罐体上安装有高、中、低三个料位指示器，显示终端在主控制室操作台上，可贮存CaC₂脱硫剂38t；CaO系脱硫剂25t。喷射泵是一圆形密封压力钢罐。电子秤安装在罐体上，重量显示在主控制室操作台上；罐中有一锥形阀，称、放脱硫剂时阀体打开，脱硫剂由旋转给料器加入，喷射脱硫剂时，阀体关闭，脱硫剂沿加料管道投放至铁水面上。

脱硫剂特点

搅拌法脱硫剂有CaC₂和CaO系两类，呈颗粒状。碳化钙的化学成分为CaC₂73％～78％，CaO15％～18％，S≤0.2％；粒度规格见表1。碳化钙具有加工方便、但易水化、不堵管道，在脱硫过程中不喷水罐挂钩起吊溅的特点。脱硫剂加入方式是：直接将脱硫剂喷吹到铁水面上，通过搅拌器旋转产生的旋涡将脱硫剂卷入铁水中，这样反复多次，故脱硫反应充分，这是机械搅拌法脱硫效率高的原因。CaO系脱硫剂脱硫效果和效率与CaC₂相同。采用的是活性石灰，其理化指标见表2。使用时配加萤石(其成分为：CaF₂≥90％，SiO₂≤0.10％，MgO≤0.10％，S≤0.10％)，再配或不配活性炭。配碳的CaO系脱硫剂的配比为：活性石灰85％，萤石10％，活性炭5％；无碳CaO系脱硫剂的配比为：活性石灰90％，萤石10％。

工艺条件和效果

机械搅拌脱硫包括一系列生产工艺过程，要保证铁水脱硫效果，应从脱硫剂、铁水、铁水包、扒渣、测温、取样和搅拌等7个方面对工艺条件提供保障。搅拌脱硫法的工艺条件为：铁水[S]≤0．06％，处理铁水量75～85t，铁水温度≥1300℃，搅拌器插入深度为1300mm，脱硫时间10～15min，搅拌器转速90～120r／min。

对脱硫剂要求

无论加工、运输和贮存均应采取隔绝空气的保护性措施，因为空气中含有一定量的水分，极易使脱硫剂水化而降低脱硫的效果。脱硫剂水化还易结块而堵管道。脱硫剂用干燥氮气进行保护是较好的方法之一。脱硫剂压入贮存罐采用的氮气压力为0.2MPa，喷射时采用0.4MPa。要求直接使用高炉生产的铁水。机械搅拌法脱硫必须使用专用铁水包(与高炉铁水包一样)，其目的是在换包兑铁水时可避免将高炉铁渣带入专用包。扒渣的目的是保证脱硫效果，要求在脱硫过程中共扒渣2次，首先扒除铁水的高炉渣；再扒除脱硫渣。扒渣的标准是：铁水面露出部分大于整个液面的60％。

测温

采用插入式热电偶，整个脱硫过程须测温两次，首先测高炉铁水温度，以取得加脱硫剂量的参数和掌握生产节奏；再测脱硫后铁水温度，以掌握过程降温数据。全过程温降约30～50℃。

脱硫过程共取铁样两个：脱硫前高炉铁水样用以取得加脱硫剂量的参数；脱硫后的铁水样，用以掌握脱硫效果。经搅拌脱硫后铁水中[S]可降至2×10^-6甚至1×10^-6，脱硫效率可达90％～95％。CaC₂脱硫剂消耗指标为3～5kg／t。无碳CaO系脱硫剂消耗指标为8～8．5kg／t。这一指标偏高，还有待通过实践，取得最佳值。

展望

随着科技的发展，对钢材质量的要求不断提高，但炼铁的铁矿石品位不断下降，铁水中硫含量增高；为了简化炼钢操作，铁水脱硫技术将被各钢铁生产企业广泛使用。脱硫方法虽然较多，归纳起来不外机械搅拌法和喷粉法，机械搅拌法虽然比其他脱硫法脱硫效率高，但处理量不如喷粉法大，另外搅拌系统设备也较其他脱硫法复杂。各生产企业在选择脱硫法时将从经济上、原材料情况和所冶炼钢种等方面进行全面考虑，择优选择。