為了獲得低硫鐵液，除了盡可能采用含硫量少的焦炭、生鐵和優(yōu)質(zhì)熔劑外，采用脫硫工藝是獲得高質(zhì)量球墨鑄鐵的關(guān)鍵。從脫硫反應(yīng)進(jìn)行的位置來(lái)分，脫硫分為爐內(nèi)脫硫和爐外脫硫。爐內(nèi)脫硫主要用于堿性爐襯的沖天爐，而爐外脫硫適用于酸性爐襯的沖天爐。
在熔煉過(guò)程中，鐵液的含硫量一般要增加50%～100%，增硫主要的來(lái)源是燃料焦炭，焦炭含硫比其他爐料高得多，通常在0.5%～1.5%。熔化過(guò)程中，焦炭的含硫量大約有1/2以上以氣體SO2形式進(jìn)入爐氣，另外1/2的硫量進(jìn)入爐渣和鐵液中。一般酸性沖天爐，在未采取特殊去硫措施時(shí)，鐵液含硫量可用下列經(jīng)驗(yàn)公式估算：
ω（S鐵液）=0.75ω（S爐料）+αkω（S焦炭）
式中：ω（S鐵液）為鐵液含硫量；ω（S爐料）為金屬爐料含硫量；ω（S焦炭）為焦炭含硫量；α為吸收系數(shù)，焦炭為0.3～0.36；k為層焦鐵比（批焦/批鐵料）。
一、沖天爐內(nèi)脫硫工藝
選擇低硫的焦炭和生鐵進(jìn)行熔化，以保證獲得優(yōu)質(zhì)鐵液。對(duì)于含硫量高的焦炭，采用20%食鹽水將高硫焦炭潤(rùn)濕，然后再潑上40%石灰水，曬干后使用；對(duì)氧化銹蝕嚴(yán)重的金屬爐料經(jīng)滾筒清理再使用，對(duì)于金屬切屑需燒結(jié)成團(tuán)塊后投爐。這是獲得低硫鐵液常用的方法。
通過(guò)強(qiáng)化底焦燃燒的措施，提高爐溫、生產(chǎn)率以及降低焦炭用量；提高爐渣的堿度；防止鐵液的氧化等，都將減少鐵液含硫量。硫在爐渣和鐵液中按一定比例分配，硫存在的主要形式分別為CaS與FeS。爐渣的堿度對(duì)去硫指數(shù)有決定性影響，爐渣中的堿性氧化物CaO能使鐵液脫硫。
提高爐溫是減少鐵液含硫量的重要條件。當(dāng)爐渣堿度相同時(shí)，提高爐溫可使?fàn)t渣中的FeO含量減少。由于脫硫冶金反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，有利于脫硫反應(yīng)充分進(jìn)行，導(dǎo)致?tīng)t渣的粘度下降，鐵液的含硫量降低。
采用堿性沖天爐造高堿度渣脫硫。沖天爐熔煉過(guò)程中，由于爐襯的侵蝕、焦炭的灰分、爐料待進(jìn)的雜質(zhì)、金屬氧化物以及加入的熔劑，在高溫下分解、熔融而形成的復(fù)雜化合物即爐渣。爐渣不僅能清除焦炭表面的灰渣，而且影響鐵液的成分，提高了爐渣堿度，脫硫能力更高。
要提高去硫效果，采用堿性耐火材料如鎂磚（主要成分為MgO）或石灰石（CaCO3）作為沖天爐的爐襯，可以造高堿度渣。當(dāng)爐渣堿度R≥1.2～1.5時(shí)，鐵液中的硫化鐵（FeS）與爐襯中的石灰石分解形成的氧化鈣（CaO）很容易生成硫化鈣，而其又不溶于鐵液進(jìn)入爐渣中，及時(shí)排渣便可有效脫硫。沖天爐脫硫劑常用石灰、電石（CaC2）、白云石等
爐內(nèi)脫硫，強(qiáng)化底焦燃燒、提高爐溫、生產(chǎn)率以及降低焦炭用量；提高爐渣的堿度；防止鐵液的氧化等，是減少鐵液含硫量的有效工藝措施，但爐內(nèi)脫硫的效果有限。
二、沖天爐外脫硫工藝
對(duì)于一般酸性沖天爐，多采用爐外脫硫，即在鐵液包或前爐中加入脫硫劑，使其與鐵液中的硫化合，生成比FeS更穩(wěn)定的、不溶于鐵液的硫化物。這些硫化物密度比鐵液輕，很快上浮進(jìn)入爐渣后，通過(guò)扒渣達(dá)到脫硫的目的。生產(chǎn)上所用的主要爐外脫硫的脫硫劑有以下幾種。
1.蘇打脫硫
蘇打是沖天爐爐外脫硫最常用的脫硫劑。蘇打起脫硫作用的機(jī)理：蘇打遇熱分解，生成Na2O和CO2。Na2O可以與鐵液中的硫化合，生成Na2S，該硫化物在鐵液中不溶解，密度又小，能上浮進(jìn)入熔渣隨扒渣去除。
2.苛性鈉脫硫
苛性鈉遇熱分解，產(chǎn)生的氧化鈉與鐵液中的硫作用形成Na2S，其不熔于鐵液而進(jìn)入熔渣中，從而降低了鐵液含硫量?？列遭c比蘇打的脫硫作用強(qiáng)烈，因?yàn)榭列遭c形成的Na2O占NaOH總量的76%，而蘇打形成Na2O占Na2CO3總量的58%。由于價(jià)格比較貴，還容易潮解，目前企業(yè)用苛性鈉甚少。
3.電石脫硫
把粒度0.075～0.212mm的碎塊電石（CaC2）和食鹽（NaCl）按3∶1的比例混合后加入鐵液中脫硫，加入量0.5%～1.5%。食鹽遇熱分解，放出大量的氯氣，促使電石與鐵液很好的摻合。因?yàn)殡娛邷叵驴梢匀紵懦鰺崃浚杂秒娛摿虮扔闷渌摿騽┙禍厣?，?duì)鐵液的降溫作用小，但是電石脫硫效果差。
4.混合脫硫
將食鹽、石灰和蘇打等幾種脫硫劑混合起來(lái)使用，能有效地提高脫硫劑的效果。
爐外脫硫，得到低硫的鐵液，可在鐵液包或前爐中加入脫硫劑，使其與鐵液中的硫化合，生成比FeS更穩(wěn)定的、不溶于鐵液且比鐵液輕的硫化物，達(dá)到扒渣脫硫的目的。爐外脫硫時(shí)，混合脫硫劑比單一脫硫劑更能有效提高脫硫效果。（榕霖）
