为提高宝山钢铁集团公司不锈钢公司炼钢厂KR法碳钢铁水炉外脱硫的功效，降低脱硫剂的消耗及操作成本，在冶金过程物理化学的理论指导下，借助于化学分析、综合热分析、扫描电镜和能谱技术，研究了脱硫剂在碳钢铁水脱硫预处理过程中发生的物理和化学变化，分析了脱硫剂各组分及KR法铁水脱硫的部分工艺参数对脱硫效率和脱硫反应速率的影响。在此基础上，在实验室进行了KR法铁水脱硫小型模拟实验，确定了脱硫剂各组分最佳配比范围，并结合现场的操作条件及工厂前期工作经验，适当调整了脱硫剂成分，进行了现场试验，达到了预定的目标：将铁水硫含量从0.03﹪降至0.003﹪以下，石灰单耗小于7.53kg/t-Fe，脱硫剂单耗降至8.33kg/t-Fe，铁水温降及铁水收得率、处理时间、材料消耗及操作成本等其它技术经济指标均有明显提高。在脱硫剂物性研究及脱硫机理研究方面得到了如下结论： 1)KR法铁水脱硫剂是以石灰为主体包括CaF2、CaO、A12O3、SiO2、MgO的多元体系，在铁水处理温度范围内(1350℃左右)，固相脱硫剂中产生区域熔化形成Ca-A1-Si-F-O多元熔体。 2)脱硫过程是固态石灰与铁水之间的多相反应，其中包括复杂的传质过程和界面反应，反应中期为内扩散和外扩散的混合控速机制，反应后期固相扩散是控速步骤。3)在铁水处理的条件下，硅和铝是主要的脱氧元素，碳不参加脱氧反应。4)脱硫剂中适量加入铝渣，用硅铝复合脱氧，其脱氧产物为多元复合氧化物，有较低的熔点，有利于传输过程进行；但铝渣的加入应适量，过多的铝渣可导致产物的熔点升高，影响脱硫过程进行。 5)低温可降低铁水平衡含硫量，高温有利于物质传输，在选择工艺参数时，应选择适中的铁水预处理温度。 6)CaF2可降低复合氧化物的熔点，溶解脱硫产物，有利于物质传输及脱硫反应。另一方面，过量的CaF2会加重耐火材料的侵蚀，因此，脱硫剂中的CaF2配比要适量。