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浅论脱磷

时间:2019-07-06 16:35来源:北海诚德镍业有限公司精 作者:杜若飞 点击:
摘 要 通过磷对钢铁性能的影响、脱磷反应式、磷的分配系数与脱磷效率、脱磷操作条件控制与回磷现象等问题的分析,来论述转炉炼钢的脱磷方法。 关键词 转炉炼钢 磷元素 脱磷 随着
  • 摘  要  通过磷对钢铁性能的影响、脱磷反应式、磷的分配系数与脱磷效率、脱磷操作条件控制与回磷现象等问题的分析,来论述转炉炼钢的脱磷方法。

    关键词  转炉炼钢  磷元素  脱磷


    随着全球经济危机浪潮的袭击,钢材市场的发展也受到了不小的影响,要想在时代浪潮中站稳一席之地,做好产品质量是关键,而磷元素虽然属于微量元素,但是对于钢材质量的影响也不可忽视:磷在钢中固溶强化和冷作硬化作用强,作为合金元素加入低合金结构钢中,能提高其强度和钢的耐大气腐蚀性能,但降低其冷冲压性能。磷与硫和锰联合使用,能增加钢的被切削性能,增加加工件的表面质量,用于易切钢,所以易切钢含磷也较高。磷溶于铁素体,虽然能提高钢的强度和硬度,最大的害处是偏析严重,增加回火脆性,显著降低钢的塑性和韧性,致使钢在冷加工时容易脆裂,也即所谓”冷脆”现象。磷对焊接性也有不良影响。磷是有害元素,应严加控制。

    1  理论部分

    (1)2[P]+5(FeO)=(P2O5)+5Fe]

    (2)23(FeO)+(P2O5)=(3FeOP2O5)

    (3)2 (3FeO*P2O5)+4(CaO)=(4CaO*P2O5)+3(FeO) 

    由式(4)可推出(4):2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO*P2O5)+5[Fe]-

    (4)式表明:平衡条件:高碱度、高氧化性渣对脱磷有利去磷是放热反应故从热力学讲低温条件有利于去磷反应的进行。分配系数:温度和渣成分(亚铁和R)

    1.1  氧化性对炉渣去磷能力影响的理论分析( FeO)在脱磷过程中起双重作用一方面是作为磷的氧化剂起氧化磷的作用另一方面充当把( P2O5 )结合成( 3FeO *P2O5 )的基础化合物的作用。所以可以认为渣中存在( FeO)是去磷的必要条件。由于( 3FeO *P2O5 )在温度高于1470 ℃时是不稳定的,因此只有当熔池内石灰熔化后生成稳定的化合物(4CaO*P2O5 )才能达到去磷的目的。

    1.2  炉渣碱度对炉渣去磷能力影响的理论分析 CaO 具有较强的脱磷能力,4CaO〃P2O5 在炼钢温度下很稳定,因此,提高炉渣碱度可以提高脱磷效率。但不能无止境地提高炉渣的碱度,如果CaO加入过多,炉渣熔点增大, CaO颗粒不能完全熔入炉渣,则导致炉渣的流动性减弱,黏度增强,从而影响脱磷,反应在钢液与炉渣间的界面进行而降低脱磷效果。另外,炉渣碱度与氧化铁活度也有关系,过高碱度减少氧化铁的活度,从而降低脱磷效果。

    1.3  温度对炉渣去磷能力影响的理论分析。温度对去磷反应的影响应从2个方面来看:一方面,去磷是放热反应,高温不利于去磷,然而,熔池温度提高,将加速石灰的熔化,提高熔渣碱度,从而能提高磷在炉渣和钢水中的分配比;另一方面,高温能提高渣的流动性,能加强渣.钢界面反应,提高去磷速度,所以过低的温度也不利于去磷。

    脱磷是在前期进行的,而且是比较容易的,然而却时常有磷高的废品出现。这个问题的主要原因是后期的温度高等原因造成脱磷的条件变坏,同时因为磷在渣中以氧化物的形态存在,不稳定,一旦条件变化就会朝相反的方向进行也就是回磷。具体的预防措施是:一、保证终点的炉渣碱度够高。二、做好挡渣,尽量减少钢包下渣。三、控制好炉温,防止终点温度过高。有时候铁水的含磷量太高,一次性达不到脱磷的要求,那么可以采用双渣操作,就是在正常开吹后初渣化好,就把前期渣倒掉,之后开吹时继续加料。

    2  结论

    综上所诉,脱磷的条件是低温,高碱度,高氧化铁,大渣量。这几个条件在一般的铁水条件下,正常加料前期都能满足。一般情况下,采用这个方式操作时脱磷一般不是问题,应该注意粘枪的问题。还有一个情况是铁水的磷并不高,但是终点的磷高,这个时候看一下是不是铁水的硅太低了,如果铁水是硅低到0.20%甚至是0.10%时会造成前期渣根本就不化,无法脱磷。这时可以采取高枪开吹,第一批渣料加氧化铁皮或者是烧结矿的方式,促使前期渣尽量早化,可以提高脱磷的效率。

    (责任编辑:zgltw)
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