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詳解西安不銹鋼產品與高鉻合金脫磷特點
日期：2025-07-31 03:35
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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，采用常規脫磷方法將[P]控制在足夠低的水平，確保在后步工序出現增磷的情況下，產品磷含量仍能滿足規格要求。對工藝(3)，無法采用常規脫磷方法，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，采用常規脫磷方法將[P]控制在足夠低的水平，確保在后步工序出現增磷的情況下，產品磷含量仍能滿足規格要求。對工藝(3)，無法采用常規脫磷方法，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，符合冶金工藝發展的趨勢。且在高碳含量區脫碳比較容易，在現代電弧爐煉鋼技術中脫碳不會成為太大負擔。現代電弧爐煉鋼技術的發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，開發全新的工藝流程。
(4)發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作法，重新做好加料、熔化、精煉工序的協調。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，應開發渣中氧化鉻的**控制技術。
(7)繼續開發不銹鋼和高鉻合金脫磷技術。結合冶金工藝發展的趨勢，將脫磷納人工藝系統進行研究。
(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，符合冶金工藝發展的趨勢。且在高碳含量區脫碳比較容易，在現代電弧爐煉鋼技術中脫碳不會成為太大負擔。現代電弧爐煉鋼技術的發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，開發全新的工藝流程。
(4)發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作法，重新做好加料、熔化、精煉工序的協調。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，應開發渣中氧化鉻的**控制技術。
(7)繼續開發不銹鋼和高鉻合金脫磷技術。結合冶金工藝發展的趨勢，將脫磷納人工藝系統進行研究。
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，也應從系統工程的角度出發，從國內的資源及設備優化出發，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，也應從系統工程的角度出發，從國內的資源及設備優化出發，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、銷售、加工和配送為一體的專業公司。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。聯系電話：029-84352883 13571866485傳真：029-84350787
