铁水炉外脱硫作为钢铁生产工序之一,对钢铁产品的品质影响很大。自上世纪30年代至今,铁水炉外脱硫工艺及脱硫剂层出不穷。目前,由于金属镁在炉外脱硫中的许多优点,镁系脱硫剂已成为应用最为广泛的脱硫剂。但是颗粒镁作为一种脱硫剂,存在着价格昂贵,蒸汽压高等缺点,因此世界各国都在寻找一种新的脱硫剂以取代镁脱硫剂。本课题是依据皮江法炼镁原理,提出在铁水高温环境下用硅铁还原白云石原位生成镁蒸汽脱硫剂进行铁水原位脱硫的新工艺。本论文针对这一新工艺中的基础问题进行研究,包括：脱硫过程中相关反应的热力学及动力学研究、铁水高温环境中镁蒸汽生成试验研究以及铁水脱硫实验研究。(1)热力学计算比较了3种不同的还原剂,确定硅铁还原白云石做为新型脱硫剂脱硫的可行性,即在镁的分压小于0.26个大气压时,反应在铁水温度下(1400℃)即可发生。(2)差示扫描量热法比较了几种还原剂的动力学差异,其中硅铁还原白云石反应的活化能E=3638.17kJ/mol, n=2.13,大于铝还原白云石反应的活化能,同时略大于纯物质的活化能。(3)在铁水高温环境中白云石基脱硫剂能生成金属镁蒸汽,硅铁还原白云石反应的活化能约为33.4kJ/mol,反应受扩散控制。(4)高温脱硫实验表明：以硅铁为还原剂制备的白云石基脱硫剂进行炉外铁水原位脱硫是可行的,并且可以达到超深脱硫效果；随着脱硫剂的加入量的增加,脱硫效果越来越明显；随脱硫时间的时间延长,脱硫率显著增加；但是脱硫时问超过15min,会出现严重的回硫现象,加入CaO覆盖剂可有效抑制回硫现象的发生；在1400℃时,最大脱硫率为95.21%,铁水中硫含量最低为21ppm。以硅铁为还原剂制备的白云石基脱硫剂进行原位铁水炉外脱硫是可行的。同时,脱硫剂原料不仅来源广泛,成本也远低于镁基脱硫剂,且能够达到深度脱硫水平,以上研究成果将为基于白云石基脱硫剂原位铁水炉外脱硫新技术的推广应用奠定基础