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不锈钢和高铬合金脱磷的研究目前主要集中在如下两个方面:一是对高碳含铬合金的脱磷,主要目标是探索对高碳铬铁和熔融还原所得合金的脱磷,试图在矿石冶炼阶段就将磷含量控制在很低的水平。因为合金的组成不同,脱磷特点各异。高配碳量使得氧化脱磷成为可能。
对氧化法脱磷,在碳含量比较低的情况下,无法采用CaO系脱磷渣,必需采用磷容量更高的脱磷渣系,现在一般选用BaO和BaO-CaO渣系。但因为还原脱磷对反应前提十分苛刻,产业前提不易知足,且脱磷产物不易处理,使其应用受到限制。对氧化法脱磷工艺,脱磷难度随碳含量的降低、铬含量的升高而增大。这一方面的研究比较成熟,可以采用本钱比较低的石灰渣系进行脱磷处理,在碳含l量较高时(一般大于4,高时可达7以上),可以取得较好的脱磷效果;另一方面是针对(采用返回法冶炼工艺)不锈钢脱磷,因返回料的碳含量比较低,并且配碳过高会给后步工序增加负担,甚至使后步工序不能顺利进行,如对VOD精炼工艺,要求人炉碳含量不高于1.2,否则会造成喷溅,影响真空室的寿命,所以进步炉料的配碳将受到初炼钢水预备过程的脱碳量的限制。因而,按脱磷的难易依次为高碳低铬合金、高碳高铬合金、低碳高铬合金。对有关的研究结果作一总结,对用返回法出产不锈钢,也可采用还原法脱磷。对A0D工艺过程,碳含量可适当放宽,可至3。
(1)不锈钢冶炼的初始配碳量较高,提高磷的活度系数,降低铬的活度系数,有利于脱磷保铬。国外部分厂家初始配碳量已达1.9%。高配碳有利于降低熔化过程铬的氧化,减少或取消熔化过程向熔池表面加还原剂的操作。
(2)利用碳氧化放热可降低电耗,符合冶金工艺发展的趋势。且在高碳含量区脱碳比较容易,在现代电弧炉炼钢技术中脱碳不会成为太大负担。现代电弧炉炼钢技术的发展已使不锈钢电弧炉内脱磷成为可能。除使冶炼工艺条件发生变化外,采用直流电弧炉炼钢技术时还可以因电化学反应促进脱磷。
(3)有可能将泡沫渣技术,熔融还原技术,直接合金化和脱磷技术结合,开发全新的工艺流程。
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