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            沈陽不銹鋼棒及高鉻合金脫磷特點分析

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            沈陽不銹鋼棒及高鉻合金脫磷特點分析

            發布日期:2015-07-03 09:58 來源:http://www.eclidebate.com 點擊:

              沈陽不銹鋼棒氧化法是對鋼水脫磷的主要手段。但對不銹鋼及高鉻合金,由于鉻的存在使得脫磷難度大大增加。在過去相當長的一段時間里,認為只有通過還原法才能對不銹鋼進行脫磷,2O世紀8O年代后期,氧化脫磷取得很大進展,已開發出一系列氧化脫磷渣系,其中BaO渣系和BaO-CaO復合渣系是研究的重點。


              1.脫磷研究的兩個主要方向及特點


              不銹鋼和高鉻合金脫磷的研究目前主要集中在如下兩個方面:一是對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;另一方面是針對(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。


              2.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。


              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精確控制技術。


              (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。


              3.結語


              高鉻合金特別是不銹鋼脫磷是一個世紀性難題,還有許多有待研究的問題,結合我國國情,應走稀釋法和鐵合金及不銹鋼脫磷技術的開發并舉的策略。重點開發的氧化脫磷技術,已基本具備應用條件,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,從全國的資源及設備優化出發,進行研究。沈陽不銹鋼棒

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