硫对钢铁性能的影响

 硫是一种化学元素，符号S，原子序数16。是一种多价态、非金属元素，在人体内大量存在。硫的相对原子质量为32.065，常温常压下是一种固体，其稳定的形式是S₈环状分子，这些分子排列成多晶硫。然而，在高温下，硫可以以液态或气态形式存在。

硫单质

硫的熔点约为112℃，沸点约为444.6℃，密度约为2.07g/cm³，是相对轻的固体。纯硫是浅黄色的固体，其颜色可能会因杂质的存在而有所变化。硫是一个不良的导电体，其电导率很低。这些物理性质使硫元素在许多应用中具有重要作用，包括在冶金工业、农业、化学工业和环境控制中。

硫在自然界中的分布较为广泛，在地壳中含量约为0.048%，地核中硫元素的比例比地壳中大的多，大约是地壳的100倍。自然界中也存在少量游离态的硫单质，大部分硫元素都以金属矿物的化合态存在，如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等，主要存在于火山周围的地域中。

卡瓦伊真火山

卡瓦伊真火山，一座位于印度尼西亚爪哇岛东部的活火山，一个宛如地狱的地方。卡瓦伊真火山最吸引人的地方是其独特的蓝色岩浆，到了晚上，从火山裂缝中喷出来的岩浆会冒出亮蓝色的火焰，犹如地狱之火，神秘而冷艳，堪称世界奇观！这些幽蓝色的火焰，正是随着火山口喷出的硫磺在不断燃烧，山石和地面被黄色的硫磺粉末覆盖，未凝固的硫磺液体滚滚流淌，黄色的升华硫磺翻涌升腾，燃烧产生的二氧化硫刺入鼻腔令人窒息！

蓝色硫焰

即使是这样地狱般的环境下，尼度尼西亚的硫磺工人也不得不冒着生命危险，用铁杆将冷却的硫磺敲下装入背后的竹筐中，从山脚到山顶，再踏入浓烟滚滚的山谷，没有防毒面罩，只有一条简单的毛巾，他们每天工作十多个小时，只为了采集这份来自于地狱的瑰宝！

 而硫在钢铁中也是有害元素，主要来自炼钢原料，炼钢时难以除尽。硫在钢中是以硫化物夹杂形式存在，对钢的塑性、韧性、焊接性能、厚度方向性能、疲劳性能和耐腐蚀性都有不利影响。 硫的存在会恶化钢铁的质量。其中危害最大是与铁生成FeS，造成钢在800~1200℃时变脆而易于开裂，产生'热脆性'，即热变形。当被高温操作时，影响产品质量和使用寿命产生裂纹。所以钢中硫含量越低越好。但是在钢中加入0.08-0.20%的硫，也可以改善切削加工性，通常称易切削钢。

根据硫含量不同可以将钢分为不同等级：高级优质钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢：S＜0.03%～0.045%；普通钢：S＜0.055%～0.7%以下。通常要求硫含量小于0.055%。

      降低钢材中的硫是改善钢材（特别是低温钢、中温钢及核电钢）韧性最重要的途径之一。因此优质钢要严格限制钢中的硫含量。

常用的脱硫工艺有湿法脱硫和干法脱硫两种。

1. 石灰石-石膏湿法脱硫

其主要流程如下：采用石灰石或石灰，作为脱硫吸收剂和水混合，搅拌，在吸收塔内吸收浆液和烟气接触并混合，烟气中的二氧化硫和浆液中的碳酸钙氧化进行化学反应，最终得到的反应产物是石膏。

石灰石-石膏脱硫工艺是湿法脱硫之一，也是现全球应用最广泛、工艺技术最为成熟的脱硫工艺技术之一。

石灰石-石膏脱硫工艺优点：

①技术成熟，效率高，脱硫效率超过95%；容量可大可小，应用非常广泛。

②原料易取得，成本低，只有少许的废物排放，还能够实现无废物排放。

③系统运行稳定，副产品石膏能够充分得到利用，可作为建筑材料。

2. SDS干法脱硫

其主要流程如下：利用脱硫反应器把烟气及碳酸氢钠（小苏打）同时注入脱硫反应器，在添加剂的作用下，碳酸氢钠被高温激活，分解成碳酸钠，碳酸钠与烟气高度混合后，生成硫酸钠等钠盐，使烟气达标排放。

采用SDS干法脱硫系统的优势：

①能持续达标排放，脱硫效率达95%以上；

②设备占地面积小，场地不受限制，电耗率低，故障率也低，设备寿命增长；

③脱硫系统温度低仅需要10°C左右，

④脱硫系统全干态运行，没有废水处理和排放问题不存在烟囱拖尾现场，无需脱白无二次污染。