关于钢液中的磷杂质

文章来源：admin 添加时间：2021-09-23

1、还原脱磷法的脱磷效果如何？
　　　 高合金钢液脱磷还存在较大的难度。目前已知的三种还原脱磷方法，仅适用于少数钢种。其脱磷效果还不稳定，有待进一步改进提高。表1所列的结果仅供参考。
　　　 为提高还原脱磷效果，应创造下列工艺条件。
1) 钢液要充分脱氧和脱硫。
2) 有渣治炼时，要使用含CaO高的高碱度炉渣。
3) 钢液温度要适中，兼顾脱磷反应和脱磷产物的浮升。
4) 钢液含铬量不要超过20%, 过高含铬量会显著降低脱磷效果。
表1 感应炉还原脱磷法的脱磷效果

脱磷方法		脱磷剂	钢种	脱磷率（%）
喷粉脱磷		CaC2-CaF2	Cr12MoV	20~25
炉渣脱磷		CaC2-CaF2	C0.5%~1.8% Cr18%	30~50
沉淀脱磷	真空炉	Mg-Ca合金	00Cr18Ni10	20
	真空炉	混合稀土合金	1Cr18Ni9Ti	44
	常压炉	Al-Mg合金	W6Mo5Cr4V2	30

2、怎样操作CaC₂–CaF₂炉渣脱磷法？
　　　 CaC₂-CaF₂炉渣脱磷法的操作步骤如下：
（1) 对钢液进行充分脱氧和脱硫
　　　 因为CaC₂在高温下分解生成的钙，会首先同钢液中的氧、硫结合形成CaO和CaS, 而不能同磷发生脱磷反应。因此，必须使钢液含氧、含硫量降低到较低水平才能进行钙的脱磷反应。
（2) 清除全部炉渣另造脱磷渣
　　　 脱磷渣由质量分数CaC₂20%~40%、CaF₂20%~30%、CaO10%~15%组成，根据成渣后炉渣的流动性可作适当调整。应保持脱磷渣具有良好的流动性。
（3) 渣层上空保持还原性气氛
　　　 脱磷渣成渣后，立即在炉口渣层上方安放密封罩，向罩内通入中性气体赶走空气。使中性气体维持微正压，以防空气渗入。
（4) 钢渣界面开始脱磷反应
　　　 CaC₂-CaF₂渣层温度控制在1500~1550℃, 进行保温脱磷。保温时间随要求的脱磷量和炉子容量而定。要求脱磷量大、炉子容量大时，保持时间应长。要按照炉前快速分析结果，来确定保持时间。
（5) 结束脱磷操作
　　　 钢液含磷量达到预定的目标后，移开密封罩，关闭中性气源，向渣层吹氧并加入适量硅砂，以分解渣中脱磷产物，防止吸水分解释放出有毒气体PH₃。然后，立即除渣和出钢浇注。
以上是CaC₂-CaF₂炉渣脱磷法的全部操作过程。

3、影响CaC₂–CaF₂炉渣脱磷法脱磷效果的因素是什么？
（1) 钢液中氧、硫含量的影响
　　　 当钢液中［O]质量分数＜0. 0040%、[S]质量分数＜0.0040%时，CaC₂分解析出的钙会开始与磷结合形成Ca₃P₂, 实现脱磷反应。因此，钢液含氧、含硫量应降低到很低水平，才能实现脱磷反应。
（2) 脱磷渣的流动性的影响
　　　 脱磷渣应具有良好的流动性，才能使脱磷反应顺利进行。渣中MgO含量增加会显著降低渣的流动性。因此要控制渣中Mg质量分数＜10%。
（3) 碳化钙消耗量的影响
　　　 脱磷效果随CaC₂消耗量的增加而提高。但是，碳化钙的单位消耗量关系到钢液增碳量。因此，应根据钢液增碳的允许量来决定其用量。
（4) 钢渣温度的影响
　　　 随钢液温度升高，脱磷效果下降。但是，必须在保证炉渣良好流动性的前提条件下，来调整钢液温度。钢液温度维持在1500℃左右比较合适。
（5) 原始钢液含碳量的影响
　　　 CaC₂-CaF₂炉渣脱磷法，最适宜的原始钢液碳质量分数为0.60%~1.50%，过低或过高的原始含碳量均降低脱磷效率。

4、喷粉脱磷法及其物化反应过程是什么？
（1) 喷粉脱磷法的含义
　　　 利用中性气体向钢液内部喷吹脱磷粉剂的脱磷方式，称为喷粉脱磷法。
（2) 喷粉脱磷的物化反应过程
1) 喷入钢液的CaC₂进行高温（1500~1600℃)分解反应：
　　　 ［CaC₂]=[Ca]+2[C]
2) 钙蒸气同钢液中磷化合形成磷化钙： 3) 脱磷产物上浮进入炉渣，氧化后生成磷酸钙：
　　　 （Ca₃P₂)+4{O₂}=3(CaO)+(P₂O₅)
　　　　 3(CaO)+(P₂O₅)=(3CaO·P₂O₅)
4) 将含磷酸钙炉渣从炉内清除，即达到脱磷的目的。

5、影响喷粉脱磷效果的因素是什么？
1.钢液中初始［O]、［S]含量越低，脱磷率就越高。充分脱氧和脱硫是非常重要的条件。
2.钢液保持合适的温度，以利于脱磷反应进行。不同钢种应有合适的温度，高碳钢在1550℃左右比较适宜。
3.脱磷效果与脱磷剂CaC₂的用量成正比例。CaC₂的用量要考虑到钢液的允许增碳量。
4.保持炉渣的碱度在4以上，有利于脱磷过程，碱度低于3会发生回磷现象，使脱磷率明显下降。
总之，控制好以上条件，高碳合金工具钢、模具钢的喷吹CaC₂-CaF₂粉剂的脱磷率，可以达到较好的效果。

6、氧化渣脱磷法及其物化反应过程是什么？
（1)氧化渣脱磷的含义
　　　 利用炉渣中的氧化剂，在钢渣界面处使溶解于钢液中的磷氧化，生成不溶于钢液而能溶于炉渣的P₂O₅。然后将其固定在炉渣中，除渣后完成脱磷过程。这种脱磷方法称为氧化渣脱磷。
（2)氧化渣脱磷的物化反应过程
　　　 用BaO-Cr₂O₃-CaF₂渣系进行脱磷的物化反应过程如下：
1.钢渣界面处的化学反应
　　　 6[P]+5(Cr₂O₃)=3(P₂O₅)+10[Cr]
2.渣层中的化学反应
　　　 3(BaO)+(P₂O₅)=(3BaO·P₂O₅)
3.除去脱磷渣完成脱磷过程。 【返回】

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