不锈钢及高铬合金脱磷特点分析

引言

　　氧化法是对钢水脱磷的主要手段。但对不锈钢及高铬合金，由于铬的存在使得脱磷难度
大大增加。在过去相当长的一段时间里，认为只有通过还原法才能对不锈钢进行脱磷，

2O

世纪

8O 年代后期，氧化脱磷取得很大进展，已开发出一系列氧化脱磷渣系，其中 BaO 渣

系和

BaO-CaO 复合渣系是研究的重点。

1 脱磷研究的两个主要方向及特点
　　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。这一方面的研究比较成熟，可以采用成本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，所以提高炉料的配碳将受到

初炼钢水准备过程的脱碳量的限制。对

A0D 工艺过程，碳含量可适当放宽，可至 3。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，必须采用磷容量

更高的脱磷渣系，现在一般选用

BaO 和 BaO-CaO 渣系。由于合金的组成不同，脱磷特点各

异。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。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
回法生产不锈钢，也可采用还原法脱磷。但由于还原脱磷对反应条件十分苛刻，工业条件不
易满足，且脱磷产物不易处理，使其应用受到限制。
2 磷含量控制策略
2.1 不锈钢冶炼过程的磷含量控制措施
几种典型的不锈钢冶炼工艺如下：
(1)采用碳素废钢在电炉内生产初炼钢水，走 EAF_一 AOD(或 VOD)的工艺路线。
(2)采用铁水预处理脱 ESi、脱 EP，然后进入顶底复吹转炉进行精炼的工艺路线。
(3)采用返回吹氧法，走 EAFA0D(或 V0D)的工艺路线。
　　对工艺

(1)和(2)，可以在未加 Fe-Cr 的情况下，采用常规脱磷方法将[P]控制在足够低的

水平，确保在后步工序出现增磷的情况下，产品磷含量仍能满足规格要求。对工艺

(3)，无

法采用常规脱磷方法，只能采用严格控制原料中磷配人的方法。如冶炼过程出现增磷

(包括

还原期由铁合金代人的磷

)，则很可能造成磷高判废。

　　返回法冶炼不锈钢磷含量的控制，有两种基本方法；一是稀释法，即利用磷含量比较
低的炉料与磷含量比较高的炉料配合使用，使产品中的磷含量控制在成品要求的水平以下
二是脱磷，采用适当的手段，进行脱磷操作。
2.2 对研究开发的思考