随着钢铁工业正在由规模效益向着质量、品种效益转型,提高钢的质量和使用性能越来越重要。硫是影响钢功能和品质的主要有害元素,如何降低钢中硫含量备受冶金行业的关注。硫与其它可以在转炉炼钢中通过氧化去除的杂质不同,硫必须在进入转炉之前进行去除,铁水炉外脱硫是一种有效的手段,得到国内外钢铁企业的一致认可。虽然金属镁有着很强的脱硫能力且广泛应用,但是它的制备过程复杂且成本高,镁脱硫效率低和流程复杂,所以需要寻找一种新的脱硫剂及工艺来替代传统的镁脱硫剂。本论文将镁的制备和铁水脱硫结合在一起的思路,以白云石经铝热还原后产生的镁蒸气,不经冷凝直接用于铁水脱硫。白云石作为一种新型脱硫剂不仅可以加大其使用范围,而且可以取代传统的白云石（菱镁矿等）→金属镁→钝化镁颗粒→铁水脱硫生产流程。所建立的原位脱硫法简化了工艺流程,降低了成本并从一定程度上实现了绿色冶金。主要做了如下几方面的研究:热力学计算,白云石热分解的探究,脱硫和镁生成的动力学分析,白云石铝热原位脱硫的实验,以及白云石脱硫剂和其他脱硫剂的对比的实验。得到如下所示的结论:采用HSC热力学软件对碳、硅和铝还原白云石和MgO的热力学进行计算得出:铝热还原具有还原温度低,还原白云石在1533 K时就能发生;CaO的存在可以降低铝热还原MgO和MgO·Al2O3的温度。白云石热分解的实验表明,它的分解分两个阶段,对应温度为743 K～863 K和973 K～1093 K,以第二阶段为主,第一和第二阶段的最大分解速率分别在550 K和770 K左右,控制步骤分别是CO32-的扩散和CO2的逸出,分别属于二维界面反应和三维相界面反应。脱硫实验表明,随着反应时间的延长、温度的升高、白云石和Al的加入量的增加、初始硫含量的提高,脱硫率增加。最优的实验条件为:反应温度1623 K～1723 K,白云石和Al的加入量为理论值的1.1倍和1.3倍,反应时间为20 min～30 min,最终脱硫率为90%,终止硫含量低于50 ppm。CaO不能进行深脱硫和MgO存在回硫现象,镁在铁水中具备一定的溶解能力,随着温度的升高溶解度增大。在白云石和CaO/MgO的脱硫剂中,随着CaO的量增加生成的镁也越多;MgO占脱硫的主导地位,CaO起到辅助作用。