随着现代工业生产和科学技术的迅速发展,对钢材质量的要求日益提高。例如,为了避免钢坯(特别是连铸|轧钢板坯)产生内部裂纹和得到良好的表面质量,要求普通钢的含硫量小于0.020%;为了使结构钢具有均匀的机械性能(即减少各向异性),要求钢中含硫量小于0.010%;为了使石油和天然气输送管、石油精炼设备用钢、海上采油平台用钢、低温用钢、厚船板钢和航空用钢等具有抗氢致裂纹性能、更均匀的机械性能和更高的冲击韧性,硅钢具有良好的电磁性能,薄板钢具有优良的深冲性能等等,要求钢中含硫量小于0.005%(甚至小于0.002%~0.001%)。要求如此低硫的钢材,用传统的高炉连续铸钢|炼铁一转炉炼钢工艺是很难生产的,只有在炼钢之前加上铁水预脱硫工序、炼钢之后加上炉外精炼工艺才能生产。
当高炉用的焦炭硫含量较高,出炉铁水的硫含量不符合炼钢要求;或高炉采用了酸性渣的操作,减少渣量,以降低焦比及增加产量;或需要排放碱金属时,则炉内不能充分脱硫,出炉铁水的硫含量高,这就需要采用铁水的炉外单一脱硫法,以进一步降低铁水的硫含量。另外,随着连续铸钢技术的发展和低硫钢、超低硫钢需要量的增加,要求进一步降低转炉入炉铁水的硫含量,以减少石灰造渣料的用量,实现少渣操作,并使铁的收得率提高。因此,也需要进行铁水常规的炉外脱硫处理。
除易切削钢外,硫是影响钢的质量和性能的主要有害元素,直接决定着钢材的加工性能和适用性能。铁水脱硫可在高炉内、转炉内和高炉出铁后脱硫站进行。高炉内脱硫技术可行,经济性差;转炉内缺少还原性气氛,因此脱硫能力受限;而进入转炉前的铁水中脱硫的热力学条件优越(铁水中[C]、[P]和[si]含量高使硫的活度系数