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脱硫是现代钢铁流程的基本需求和工艺，钢铁企业为提高产品质量和竞争力，加大了高附加值低硫和超低硫钢的生产工艺研究。目前攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿采用低硅钛操作方针，所得铁水具有含钒钛、硅低、温度低的特点。由于转炉提钒工艺的限制，攀钢铁水预脱硫工艺生产节奏紧张，脱硫负荷大。采用自动控制模型脱硫时，效果不稳定，存在脱硫剂单耗高、脱硫工序时间长、铁损严重等问题，影响了生产效益的提高和自动化生产进程的推进。本文针对攀钢铁水预脱硫工艺特点，研究了攀钢镁复合和钙复合脱硫剂的脱硫特性；通过对铁水元素的反应热力学分析和熔渣物相结构测试，研究了铁水和顶渣组成对脱硫效果的影响规律及机理；在此基础上结合现场喷粉脱硫实际情况，构建了包含脱硫剂特性、喷吹工艺参数、铁水条件的脱硫工艺模型，并以此分析了攀钢铁水预脱硫工艺条件及参数对脱硫效果的影响规律，得出了优化的工艺参数并应用于现场控制模型，取得了较好的效果。主要研究结果如下：①利用模拟喷吹实验装置和热分析手段，系统研究比较了镁复合和钙复合脱硫剂的脱硫特性，喷粉模拟试验得到镁复合脱硫效果优于钙复合脱硫剂，其脱硫率稍高4%5%；两种脱硫剂的脱硫反应时间为20min25min左右，粉剂单耗量应控制在611g/kg·Fe范围；镁复合和钙复合脱硫剂在铁水脱硫过程中的反应热效应引起铁水总热量变化分别为2.64105kJ和9.77105kJ，铁水温度分别升高2.1℃和8.1℃。②针对攀钢钒钛铁水预脱硫工艺特点，模拟研究了钒钛铁水中元素[S]、[Si]、[Ti]对脱硫的影响。铁水脱硫在高硫段时，a s、L s、 s都得到了提高；[Si]对脱硫起着矛盾的作用，铁水中[Si]虽能提高f s和a s，但易与脱硫剂中CaO反应生成高熔点2CaO·SiO2、3CaO·SiO2渣壳阻碍脱硫反应；[Ti]对脱硫起着不利作用，[Ti]会降低f s和a s，同时易生成高熔点CaO·TiO2物相不利脱硫反应进行。③基于顶渣组分、物相和结构对脱硫的影响。研究得到脱硫前渣碱度R在0.61.2范围和w（TiO2）含量为12%24%时，其脱硫率S随R的提高而增大，随渣中w（TiO2）含量增加而降低。通过DSC和SEM分析得到脱硫后渣中粉状渣主要物相为CaO和CaS，球状渣中矿物主要有2CaO·SiO2、CaO·TiO2、3CaO·Al2O3、2CaO·Al2O3·SiO2、3CaO·MgO·SiO2，以及少量的Ti（C,N）物相。渣中的金属Fe相被高熔点CaO·TiO2和TiC相包裹，导致渣中铁珠不能汇聚沉降。④结合脱硫理论和现场工艺建立了镁复合和钙复合脱硫剂脱硫工艺优化模型，计算结果得到脱硫剂粉剂粒径ds在0.050.10mm，喷吹速度在5060kg/min，喷枪插入深度h在4.0m时，脱硫效果较优。优化后的工艺参数应用于现场控制模型使中低硫段和高硫段粉剂单耗分别减少了0.86kg/t·Fe和0.92kg/t·Fe，脱硫喷吹时间缩短35min。