-
脱磷
鎖定
- 中文名
- 脱磷
- 外文名
- Dephosphorization
- 所屬學科
- 化學
- 性 質
- 化學現象
- 應 用
- 鍊鋼脱磷反應
- 脱磷條件
- 高R、高FeO、大渣量、低温
脱磷變化規律
在吹煉的最初階段(約4分鐘),由於硅、錳與氧的結合力大,所以要等硅錳氧化到較低時磷才開始氧化,而且磷的氧化速度也不大,約0.007-0.016%/分,此時脱碳速度也不大,吹煉中期,硅錳已基本氧化,此時進入碳、磷氧化階段,磷的氧化速度約0.0013-0.021%/分,一般吹煉到一定時間,磷可達到規格之下,而且由於爐內温度還不太高,所以只要化渣良好,脱磷速度大於脱碳速度。
[1]
到吹煉後期,鋼液中磷含量已比較低,在加上碳、磷的反應使爐温升高,脱碳速度加快,脱磷速度明顯放慢,甚至回出現回磷現象,一直到吹煉末期,爐渣鹼度提高且化渣良好,才有可能再次使磷下降,但此時脱磷速度只有0.002-0.010%/分。
脱磷反應方程式
脱磷反應式
一般認為磷的氧化是在鋼渣界面上進行的,主要是與爐渣中的氧化鐵進行反應,
P2O5+3(CaO)=(3CaO·P2O5)
脱磷反應是放熱反應
脱磷脱磷條件
(三高一低)
高R、高FeO、大渣量、低温,增大渣量的目的是稀釋(4CaO·P2O5)的濃度。
另:造粘度較大的泡沫渣有利於脱磷,但粘度不宜過大。在一般情況下當爐渣鹼度2.5~3.0,(FeO)控制在15-20%脱磷最佳。為實現鍊鋼中的脱磷目的,以FeO為氧化劑,以CaO為磷氧化產物的穩定劑,在酸性爐渣條件下是不可能進行脱磷操作的。
脱磷鍊鋼脱磷反應
dephosphorization in steelmaking
脱除鋼液中有害雜質磷的物理化學過程。在高爐連續鑄鋼鍊鐵時,原料中的磷幾乎全部還原到生鐵中,隨着鐵礦石磷含量的不同,生鐵中的磷可達0.1%~1.0%,特殊的可高達2.0%以上。鐵合金中同理也含有相當多磷。磷使鋼材在低温下變脆,即產生“冷脆”現象。
實驗研究證明,磷在鋼凝固過程中偏析聚集在晶界處,很少量的磷,例如0.01%(100ppm)即可使鋼呈現低温脆性。冶煉普通鋼要求將磷降到0.030%~0.040%,而低温用鋼如寒冷地帶鑽井平台用鋼、液化氣體儲存和輸送用鋼等要求含磷低到0.002%~0.003%(即20~30ppm)。因此,脱磷是鍊鋼過程的主要任務之一。
根據脱磷反應的特性,可以將鍊鋼脱磷的基本條件歸納為:
(1)脱磷是渣鋼界面反應,必須造成鹼性氧化渣才能脱磷;
(2)爐渣鹼度越高,脱磷越有利;
(3)脱磷是氧化反應,提高鋼中O和渣中(FeO)有利於脱磷。在同樣鹼度條件下,磷分配比在某一(FeO)濃度下達到最大值,也就是為了提高脱磷效率,有一個最佳的(FeO)含量。
(4)增加渣量可使渣中多吸收P2O5,提高脱磷效果。但渣層過厚不利於傳熱和傳氧,所以當需要多脱磷時,往往把前期的脱磷渣先從爐內放出,以增大脱磷效果。
(5)脱磷是強放熱反應,温度低有利於脱磷反應進行。過高的温度可能使反應逆向進行,即發生回磷,這是應注意避免的。但過低的温度使渣變黏,對脱磷也不利。