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詳解西安不銹鋼產品與高鉻合金脫磷特點
日期：2025-05-24 00:35
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摘要：
鋼水脫磷即鋼水進入煉鋼爐以前去除磷的鐵水預處理工藝，其中氧化法是進行脫磷的主要方法。但對不銹鋼產品與高鉻合金產品，由于這兩者中包含的鉻的成分較高，因此使得脫磷的難度大大增加。在20世紀80年代前期的很長一段時間里，在不銹鋼行業(yè)中普遍認為只能通過還原法方可對不銹鋼產品進行脫磷處理。但是在80年代后期，氧化脫磷的技術取得了很大程度的進展，已成功的開發(fā)出一系列的氧化脫磷渣系，其中BaO渣系和BaO-CaO復合渣系是研究的重點。接下來由溫州不銹鋼管廠為大家整理的內容如下：
一、脫磷研究的兩個主要方向及特點
目前對于不銹鋼與高鉻合金產品的脫磷研究主要集中以下兩個方面
1、高碳含鉻合金的脫磷：主要目標是探索對高碳鉻鐵和熔融還原所得合金的脫磷，試圖在礦石冶煉階段就將磷含量控制在很低的水平。這一方面的研究比較成熟，可以采用成本比較低的石灰渣系進行脫磷處理，在碳含l量較高時(一般大于4，高時可達7以上)，可以取得較好的脫磷效果。
2、針對(采用返回法冶煉工藝)不銹鋼脫磷:，因返回料的碳含量比較低，并且配碳過高會給后步工序增加負擔，甚至使后步工序不能順利進行，如對VOD精煉工藝，要求人爐碳含量不高于1.2，否則會造成噴濺，影響真空室的壽命，所以提高爐料的配碳將受到初煉鋼水準備過程的脫碳量的限制。對A0D工藝過程，碳含量可適當放寬，可至3。高配碳量使得氧化脫磷成為可能。
目前對于不銹鋼與高鉻合金產品的脫磷研究主要集中以下兩個方面
1、高碳含鉻合金的脫磷：主要目標是探索對高碳鉻鐵和熔融還原所得合金的脫磷，試圖在礦石冶煉階段就將磷含量控制在很低的水平。這一方面的研究比較成熟，可以采用成本比較低的石灰渣系進行脫磷處理，在碳含l量較高時(一般大于4，高時可達7以上)，可以取得較好的脫磷效果。
2、針對(采用返回法冶煉工藝)不銹鋼脫磷:，因返回料的碳含量比較低，并且配碳過高會給后步工序增加負擔，甚至使后步工序不能順利進行，如對VOD精煉工藝，要求人爐碳含量不高于1.2，否則會造成噴濺，影響真空室的壽命，所以提高爐料的配碳將受到初煉鋼水準備過程的脫碳量的限制。對A0D工藝過程，碳含量可適當放寬，可至3。高配碳量使得氧化脫磷成為可能。
對氧化法脫磷，在碳含量比較低的情況下，無法采用CaO系脫磷渣，必須采用磷容量更高的脫磷渣系，現(xiàn)在一般選用BaO和BaO-CaO渣系。由于合金的組成不同，脫磷特點各異。對氧化法脫磷工藝，脫磷難度隨碳含量的降低、鉻含量的升高而增大。因而，按脫磷的難易依次為高碳低鉻合金、高碳高鉻合金、低碳高鉻合金。對有關的研究結果作一總結，對用返回法生產不銹鋼，也可采用還原法脫磷。但由于還原脫磷對反應條件十分苛刻，工業(yè)條件不易滿足，且脫磷產物不易處理，使其應用受到限制。
二、磷含量控制策略
2.1不銹鋼冶煉過程的磷含量控制措施
幾種典型的不銹鋼冶煉工藝如下：
(1)采用碳素廢鋼在電爐內生產初煉鋼水，走EAF_一AOD(或VOD)的工藝路線。
(2)采用鐵水預處理脫ESi、脫EP，然后進入頂底復吹轉爐進行精煉的工藝路線。
(3)采用返回吹氧法，走EAFA0D(或V0D)的工藝路線。
對工藝(1)和(2)，可以在未加Fe-Cr的情況下，采用常規(guī)脫磷方法將[P]控制在足夠低的水平，確保在后步工序出現(xiàn)增磷的情況下，產品磷含量仍能滿足規(guī)格要求。對工藝(3)，無法采用常規(guī)脫磷方法，只能采用嚴格控制原料中磷配人的方法。如冶煉過程出現(xiàn)增磷(包括還原期由鐵合金代人的磷)，則很可能造成磷高判廢。
返回法冶煉不銹鋼磷含量的控制，有兩種基本方法;一是稀釋法，即利用磷含量比較低的爐料與磷含量比較高的爐料配合使用，使產品中的磷含量控制在成品要求的水平以下;二是脫磷，采用適當的手段，進行脫磷操作。
幾種典型的不銹鋼冶煉工藝如下：
(1)采用碳素廢鋼在電爐內生產初煉鋼水，走EAF_一AOD(或VOD)的工藝路線。
(2)采用鐵水預處理脫ESi、脫EP，然后進入頂底復吹轉爐進行精煉的工藝路線。
(3)采用返回吹氧法，走EAFA0D(或V0D)的工藝路線。
對工藝(1)和(2)，可以在未加Fe-Cr的情況下，采用常規(guī)脫磷方法將[P]控制在足夠低的水平，確保在后步工序出現(xiàn)增磷的情況下，產品磷含量仍能滿足規(guī)格要求。對工藝(3)，無法采用常規(guī)脫磷方法，只能采用嚴格控制原料中磷配人的方法。如冶煉過程出現(xiàn)增磷(包括還原期由鐵合金代人的磷)，則很可能造成磷高判廢。
返回法冶煉不銹鋼磷含量的控制，有兩種基本方法;一是稀釋法，即利用磷含量比較低的爐料與磷含量比較高的爐料配合使用，使產品中的磷含量控制在成品要求的水平以下;二是脫磷，采用適當的手段，進行脫磷操作。
2.2對研究開發(fā)的思考
(1)不銹鋼冶煉的初始配碳量較高，提高磷的活度系數，降低鉻的活度系數，有利于脫磷保鉻。國外部分廠家初始配碳量已達1.9%。高配碳有利于降低熔化過程鉻的氧化，減少或取消熔化過程向熔池表面加還原劑的操作。
(2)利用碳氧化放熱可降低電耗，符合冶金工藝發(fā)展的趨勢。且在高碳含量區(qū)脫碳比較容易，在現(xiàn)代電弧爐煉鋼技術中脫碳不會成為太大負擔。現(xiàn)代電弧爐煉鋼技術的發(fā)展已使不銹鋼電弧爐內脫磷成為可能。除使冶煉工藝條件發(fā)生變化外，采用直流電弧爐煉鋼技術時還可以因電化學反應促進脫磷。
(3)有可能將泡沫渣技術，熔融還原技術，直接合金化和脫磷技術結合，開發(fā)全新的工藝流程。
(4)發(fā)展頂底復吹轉爐冶煉不銹鋼工藝，將返回的不銹鋼廢料只作配料使用。
(5)對電弧爐煉鋼廠，應抓好不銹鋼的生產組織工作，采用碳鋼脫磷，或低磷、硫鋼水加廢鋼，然后配加不銹鋼返回料進行不銹鋼生產的工藝，保證產品的磷含量要求。當然，這要求利用返回法生產不銹鋼的生產廠，改變不銹鋼生產工藝無脫磷的傳統(tǒng)作法，重新做好加料、熔化、精煉工序的協(xié)調。電弧爐使用鐵水既可以緩解我國廢鋼短缺的情況，也是一項重要的節(jié)電措施，符合技術進步的要求。
(6)由于含鉻渣粘度很高，應開發(fā)渣中氧化鉻的**控制技術。
(7)繼續(xù)開發(fā)不銹鋼和高鉻合金脫磷技術。結合冶金工藝發(fā)展的趨勢，將脫磷納人工藝系統(tǒng)進行研究。
(1)不銹鋼冶煉的初始配碳量較高，提高磷的活度系數，降低鉻的活度系數，有利于脫磷保鉻。國外部分廠家初始配碳量已達1.9%。高配碳有利于降低熔化過程鉻的氧化，減少或取消熔化過程向熔池表面加還原劑的操作。
(2)利用碳氧化放熱可降低電耗，符合冶金工藝發(fā)展的趨勢。且在高碳含量區(qū)脫碳比較容易，在現(xiàn)代電弧爐煉鋼技術中脫碳不會成為太大負擔。現(xiàn)代電弧爐煉鋼技術的發(fā)展已使不銹鋼電弧爐內脫磷成為可能。除使冶煉工藝條件發(fā)生變化外，采用直流電弧爐煉鋼技術時還可以因電化學反應促進脫磷。
(3)有可能將泡沫渣技術，熔融還原技術，直接合金化和脫磷技術結合，開發(fā)全新的工藝流程。
(4)發(fā)展頂底復吹轉爐冶煉不銹鋼工藝，將返回的不銹鋼廢料只作配料使用。
(5)對電弧爐煉鋼廠，應抓好不銹鋼的生產組織工作，采用碳鋼脫磷，或低磷、硫鋼水加廢鋼，然后配加不銹鋼返回料進行不銹鋼生產的工藝，保證產品的磷含量要求。當然，這要求利用返回法生產不銹鋼的生產廠，改變不銹鋼生產工藝無脫磷的傳統(tǒng)作法，重新做好加料、熔化、精煉工序的協(xié)調。電弧爐使用鐵水既可以緩解我國廢鋼短缺的情況，也是一項重要的節(jié)電措施，符合技術進步的要求。
(6)由于含鉻渣粘度很高，應開發(fā)渣中氧化鉻的**控制技術。
(7)繼續(xù)開發(fā)不銹鋼和高鉻合金脫磷技術。結合冶金工藝發(fā)展的趨勢，將脫磷納人工藝系統(tǒng)進行研究。
三、結語
對高鉻合金的脫磷是一個難是，特別是不銹鋼脫磷更是一個世紀性的難題，還有很多關于脫磷的問題還有待研究與探索，結合我國目前國情來說，應該走稀釋法和鐵合金及不銹鋼脫磷技術的開發(fā)并舉的策略。對于氧化脫磷的技術，我們已經基本上具備條件，可供工藝選擇。在鐵合金生產廠還可研究實施還原脫磷技術。冶金技術中的有害元素控制，也應從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，從國內的資源及設備優(yōu)化出發(fā)，進行研究。
對高鉻合金的脫磷是一個難是，特別是不銹鋼脫磷更是一個世紀性的難題，還有很多關于脫磷的問題還有待研究與探索，結合我國目前國情來說，應該走稀釋法和鐵合金及不銹鋼脫磷技術的開發(fā)并舉的策略。對于氧化脫磷的技術，我們已經基本上具備條件，可供工藝選擇。在鐵合金生產廠還可研究實施還原脫磷技術。冶金技術中的有害元素控制，也應從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，從國內的資源及設備優(yōu)化出發(fā)，進行研究。
西安榮誠不銹鋼有限公司成立于2009年，是一家集不銹鋼材料批發(fā)、銷售、加工和配送為一體的專業(yè)公司。目前公司是太鋼、酒鋼、張家港浦項、寶鋼集團、昆山大庚、寧波寶新、廣州聯(lián)眾、華迪集團、上海其昌、上海上上、浙江永上等國內各大鋼廠的核心**商，公司主營304、304L、321、316L、309S、310S等300系列以及200系列，兼營430、409L、444等400系列不銹鋼產品。聯(lián)系電話：029-84352883 13571866485傳真：029-84350787
