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炼钢过程中的脱磷作用

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发表于 2018-6-13 22:45:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

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一、磷对钢性能的影响

磷在钢中以磷化铁的形式存在,一般用[P]表示。它对钢性能的具体影响是:

1)能恶化钢的焊接性能;

2)降低钢的塑性和韧性,使钢产生冷脆性,即在低温条件下钢的冲击韧性明显降低;

3)能提高易切削钢的切削性能;

4)能改善钢液的流动性,提高钢液的铸造性能;

5)能提高合金钢耐大气和海水的腐蚀能力;

6)能提高电工用硅钢的导磁率。

对绝大多数钢种而言,[P]是一种有害元素。



二、脱磷反应的基本条件和方法

将钢中的磷脱除到要求的范围内,是炼钢的任务之一。

1.脱磷的基本反应

2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5[Fe] 放热

从反应式中可以看出:较低的温度、高(FeO)、高(CaO)有利于脱磷反应的进行。

2.脱磷的基本条件和方法

1)炉渣的碱度要适当高,流动性要好。研究结果认为,脱磷时的炉渣碱度控制在2.5~3最好。

2)适当提高炉渣的氧化性,即渣中的氧化铁要高。

3)适当的温度。尽管低温有利于放热反应的进行,但低温不利于石灰的熔化,不利于扩散反应的进行,从而最终还将影响到脱磷反应速度。所以,为了获得最佳的脱磷效果,熔池应有适当的温度,不能太高也不能太低。

4)大渣量是提高脱磷效果的有效方法之一。对于电炉来说,采用自动流渣的方法,放旧渣、造新渣就是大渣量的另一种操作形式。



三、回磷

回磷是指冶炼后期钢液中磷含量比中期有所回升,以及成品钢中的含磷量比冶炼终点钢水含磷量高的现象。

1.回磷的原因

1) 炉温过高会使脱磷反应逆向进行。

2) 冶炼终了以及出钢时,向炉内或钢包内加入铁合金等脱氧,会使渣中的 ∑(FeO)大大降低,同时,脱氧产物如SiO2等也会使炉渣碱度大大降低,使脱磷反应逆向进行。

3)铁合金本身带入一定数量的磷。

在上述几种原因中,以∑(FeO)的降低对回磷影响最为显著,而碱度和温度的影响要小些。

2.防止回磷的办法

对于转炉而言,防止钢包回磷的主要措施是防止下渣,即防止炉渣进入到钢包中。生产中常用的办法是:

1)出钢前向炉内加入石灰稠化终渣,同时,进行挡渣出钢。

2)出钢过程中,向钢包内投入少量石灰粉,稠化钢包内的渣,保持碱度。



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