BaO-CaO-CaF2系渣用于钢液深脱磷能力

D0I:10.13374/i.issm1001053x.2005.03.010 第27卷第3期 北京科技大学学报 Vol.27 No.3 2005年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2005 BaO-CaO-CaFz系渣用于钢液深脱磷能力 田志红”孔祥涛”蔡开科”王新华”王涛)石洪志)朱立新) 1)北京科技大学冶金学院，北京1000832)上海宝山钢铁股份有限公司，上海201900 摘要使用BaO-CaO-CaF:系渣在实验室中进行钢水深脱磷实验以获得超低磷钢水.实验 结果表明，初始磷约为0.01%的条件下，获得了50%以上的脱磷率及0.005%以下最低0.002% 的磷含量：脱磷效果受钢水氧化性影响显著，实验测得1813~1893K范围内该渣系的磷容量在 1010之间，并且随Ba0含量增加，磷容量增大， 关键词BaO-Cao-CaF:系渣；超低磷钢；深脱磷；磷容量 分类号TF704.4;T℉769.2 磷是钢中的有害元素之一.磷偏聚在晶界上 验，高温碳管炉使用的坩埚为氧化镁质坩埚外套 会引起钢的低温脆性和回火脆性，磷还降低钢的 石墨坩埚，容钢量为1kg.碳管炉内以氮气作为 可焊性、抗裂纹性和抗腐蚀性.高级优质钢对钢 保护气，用可控硅进行过程控温，钢水温度控制 中磷含量要求小于0.01%或0.005%（质量分数）. 在1873K左右.每隔3或5min取钢样，实验时间 过去对脱磷的研究主要集中在铁水预处理脱磷 维持30min左右， 和炼钢炉内脱磷方面，并且在出钢前控制钢中磷 感应炉工作烦率为1O00Hz,采用温控仪连 含量到较低水平(0.010%左右).随着对超低磷钢 续控温.感应炉的实验过程与碳管炉类似，不同 的要求，完全依靠控制冶炼终点时磷含量已不能 的是感应炉实验中在向钢液表面添加脱磷渣料 满足对超纯净钢中磷的要求， 的同时，又加入了1%转炉渣，以模拟生产现场的 国内外对脱磷剂进行了大量的研究，这些脱 下渣量. 磷剂大部分是CaO系脱磷剂"，并且取得了较好 实验用的原料为工业纯铁和AP钢，钢水初 的脱磷效果.BaO系渣同CaO系渣相比有较高的 始磷质量分数为0.01%左右.实验中采用氧化锆 磷容量，而且渣中PO25的活度系数低.1673K时， 质定氧探头测定钢水的氧活度. Ba0-BaF,的磷容量在104-102”之间，Ca0CaF2的 磷容量在102-102“之间.Ba0是提高碱度，防止 2实验结果分析与讨论 回磷的强碱性氧化物，添加BaO到CaO系渣中可 表1给出了BaO-CaO CaF2系渣用于钢水深 以提高渣的磷容量，降低渣中PO2的活度系数， 脱磷的实验数据，其中包括碳管炉和感应炉的实 提高CaO系渣的脱磷能力，一直以来，BaO基脱 验结果.由表1可以看出，在实验温度范围内， 磷剂主要应用于脱磷条件要求较高的不锈钢以 及铬铁、锰铁合金的脱磷，对于碳钢的脱磷应用 1kg碳管炉实验和100kg感应炉的实验中都获得 了很好的脱磷效果，钢水的终点磷含量都在 较少，基于钡系渣的较高的磷容量和脱磷效果， 0.005%以下，其中一炉实验结果P]=0.006%,这 本文就钡系渣对低碳钢的深脱磷进行了实验研 与该炉实验的初始磷高(0.014%)有关系，感应炉 究，为生产应用提供理论依据， 和碳管炉的实验结果吻合很好，所以在实验数据 1实验方法 处理上将碳管炉和感应炉的实验结果一起处理. 碳管炉实验和感应炉实验不同的是碳管炉实验 实验分为1kg碳管炉实验和100kg感应炉实 温度和钢水氧活度要略低于感应炉的相应实验 收稿日期：200401-28修回日期：20040410 条件，由此而计算出的磷容量值稍有不同，这与 作者简介：田志红(1979一，女，博士研究生 实验温度和钢水氧活度的变化有很大关系

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 ’ 一 肠 一 一 系渣用于钢液深脱磷能力 田 志 红 ” 孔祥涛 ” 蔡开 科 ” 王 新 华 ‘， 王 涛 ， 石 洪 志 ” 朱立 新 ” 北 京科技大 学冶金 学 院 ， 北 京 上 海 宝 山 钢 铁 股 份 有 限 公 司 ， 上 海 摘 要 使 用 一 一 系渣 在 实验 室 中进 行钢 水 深 脱磷 实验 以获得 超 低磷 钢 水 实验 结 果表 明 ， 初 始磷 约 为 的条 件 下 ， 获得 了 以上 的脱 磷 率及 以下 最 低 的磷含 量 脱磷 效 果 受钢 水氧化性 影 响显 著 实验 测得 一 范 围 内该渣 系 的磷容量 在 一 ，之 间 ， 并且 随 含量 增加 ， 磷 容量 增 大 关键 词 州 一 系渣 超 低 磷钢 深 脱 磷 磷 容量 分 类号 磷 是钢 中 的有 害元 素 之 一 磷 偏 聚在 晶界 上 会 引起 钢 的低温脆 性和 回火脆 性 ， 磷还 降低钢 的 可 焊 性 、 抗 裂 纹 性 和 抗腐 蚀 性 高级优 质 钢对 钢 中磷 含 量 要求 小于 或 质 量 分 数 过 去对 脱 磷 的研 究 主 要 集 中在 铁 水 预 处 理 脱 磷 和炼 钢 炉 内脱磷方 面 ， 并且 在 出钢 前控 制钢 中磷 含 量 到较 低 水 平 刀 左 右 随着对 超低 磷 钢 的要求 ， 完全 依 靠控 制冶炼 终 点时磷含量 己不 能 满足 对 超 纯 净钢 中磷 的要 求 国 内外对 脱磷 剂进 行 了大量 的研 究 ， 这 些脱 磷 剂 大 部 分是 系脱 磷 剂 ‘，川 ， 并 且 取 得 了较 好 的脱磷 效 果 系渣 同 系渣 相 比 有较 高 的 磷 容量 ， 而 且渣 中 ， 的活 度 系数低 时 ， 一汀 的磷 容量 在 ，‘一 ，之 间 ， 一 的 磷 容 量 在 护一 沪 之 间 ‘ 是提 高碱 度 ， 防止 回磷 的强碱 性 氧 化 物 ， 添 加 到 系渣 中可 以提 高渣 的磷 容量 ， 降低 渣 中 ” 的活度 系数 ， 提 高 系渣 的脱 磷 能 力 一 直 以来 ， 基 脱 磷 剂 主 要 应 用 于 脱 磷 条 件 要 求 较 高 的不 锈 钢 以 及 铬 铁 、 锰 铁 合 金 的脱磷 ， 对 于 碳 钢 的脱 磷 应 用 较 少 基 于钡 系渣 的较 高 的磷 容 量 和 脱磷 效果 ， 本 文 就 钡 系渣 对 低 碳钢 的深 脱 磷 进 行 了实验 研 究 ， 为生 产 应 用 提 供 理 论 依据 验 高温碳 管炉 使用 的柑祸 为氧 化镁 质柑 祸外 套 石 墨柑 祸 ， 容钢 量 为 碳 管 炉 内 以氮 气 作 为 保 护气 用 可 控 硅进 行 过程 控 温 ， 钢 水温 度控 制 在 左 右 每 隔 或 取钢 样 ， 实验 时 间 维 持 左 右 感 应 炉 工 作 频 率 为 ， 采 用 温 控 仪 连 续控 温 感 应 炉 的实验 过程 与碳 管炉 类 似 ， 不 同 的是感 应 炉 实验 中在 向钢 液表 面 添 加 脱 磷 渣 料 的 同时 ， 又 加 入 了 转 炉渣 ， 以模拟 生产 现场 的 下 渣 量 实验 用 的原料 为工 业 纯 铁 和 钢 ， 钢 水初 始 磷质 量 分 数 为 左 右 实验 中采 用氧 化 错 质 定氧探 头测 定钢 水 的氧 活度 实验 方 法 实验 分 为 碳 管炉 实验 和 感应 炉 实 收稿 日期 一 修回 日期 刁 作者简介 田 志 红 一 ， 女 ， 博 士 研 究 生 实验 结 果 分 析 与讨 论 表 给 出 了 一 曰 系渣 用 于 钢 水 深 脱磷 的实验 数据 ， 其 中包 括碳 管炉和 感应 炉 的实 验 结 果 由表 可 以看 出 ， 在 实验 温 度 范 围 内 ， 碳 管 炉 实验 和 吨 感应 炉 的实验 中都 获得 了 很 好 的 脱 磷 效 果 ， 钢 水 的 终 点 磷 含 量 都 在 以下 ， 其 中一 炉 实验 结果 〔 ， 这 与该 炉 实验 的初 始磷 高 有 关 系 ， 感应 炉 和 碳 管炉 的实验 结果吻合很 好 ， 所 以在 实验 数据 处 理上 将碳 管炉 和 感应 炉 的实验 结果 一起 处 理 碳 管炉 实验 和 感 应 炉 实验 不 同 的是碳 管 炉 实验 温 度 和 钢 水 氧 活度 要 略低 于 感 应 炉 的相 应 实验 条件 ， 由此 而 计 算 出 的磷 容 量值 稍 有不 同 ， 这 与 实验 温 度和 钢 水 氧 活度 的变 化 有很 大 关 系 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2005．03．010

VoL27 No.3 田志红等：BaO-CaO-CaF,系渣用于钢液深脱磷能力 ·295· 表1 BaO-Cao-CaF,系渣用于钢水深脱磷的实验结果 Table 1 Experiment results of deep dephosphorization of steel by BaO-CaO-CaF:flux 炉型 方案 T/K [0]% P]y%(P0)/% Igf g 1g Cro 1% 方案1 1878 0.0217 0.0045 0.58 -0.004290.00713 19.09 50 方案1 1873 0.0625 0.0033 0.50 -0.00558 0.00677 19.12 6 方案1 1843 0.0238 0.0041 0.61 -0.00513 0.00608 19.30 56 方案2 1853 0.0223 0.0029 0.46 -0.00469 0.00867 19.32 0 碳管炉 方案2 1813 0.0307 0.0034 0.52 -0.00710 0.00745 19.25 56 方案3 1873 0.0327 0.0027 0.50 -0.00688 0.00741 18.98 66 方案4 1873 0.0325 0.0050 0.50 -0.00684 0.00753 18.72 45 方案4 1833 0.0317 0.0028 0.51 -0.00700 0.00832 19.15 62 方案1 1893 0.0533 0.0040 0.54 -0.01015 0.00978 18.05 67 方案3 1893 0.0478 0.0040 0.43 -0.00910 0.00906 18.07 33 方案3 1893 0.0490 0.0040 0.56 -0.00933 0.00922 18.16 56 方案3 1873 0.0517 0.0030 0.51 -0.01036 0.00951 18.32 63 感应炉 方案3 1853 0.0565 0.0020 0.39 -0.01189 0.01007 18.42 33 方案3 1893 0.0260 0.0060 0.63 -0.00495 0.00635 18.71 57 方案3 1893 0.0257 0.0120 0.48 -0.00489 0.00669 18.38 14 方案3 1893 0.0575 0.0040 0.62 -0.01095 0.01032 18.03 71 2.1Ba0Ca0CaF2系渣的磷容量 容量如图1所示，由图可知在1873K左右时， 本实验属于氧化脱磷法，渣、钢间脱磷反应 Ba0Ca0CaF2系渣的磷容量在10~1035之间. 如下所示： 随着Ba0含量的增加，磷容量增大. [P)-(PO:) (1) 温度对磷容量的影响如图2所示，随温度升 熔渣吸收磷变为磷酸根的能力称为磷容量、 高磷容量降低，这与热力学分析低温有利于脱磷 Wagner磷容量定义式如下： 相一致.温度在1813~1893K范围内的磷容量在 2Pg+o,gH0)=(P0) 10105之间.Sano等人测得1873K下Ca0 (2) BaO-Fe,O系渣(BaO的质量分数在0~70%之间) Cro-K(ao)%PO) fro Pypo (3) 的磷容量在10~100之间m,同等温度下磷容量 式中，K,aa,f6,%PO,P,P分别是反应式(2)的 值比本实验高0.5个数量级. 平衡常数、熔渣相中O的活度、熔渣相中PO}的 19.3 活度系数、熔渣相中PO广的质量分数、渣金界面 19.2 ● 的氧分压和磷分压， 19.1 19.0 渣中磷酸根含量、钢中氧和磷含量可由实验 0 测定，下面的热力学数据用来计算磷容量，磷分 1873K 18.8 81843R 压由下式计算： 18.7° jP.(g-(P] (4) 30 3540455055 60 Ba0的质量分数% △G=-157700+5.4 r (J.mol-) (5) 图1 BaO-CaO-CaF,系渣的碘容量 氧分压由下式计算： Fig.I Phosphate capacity of the BaO-CaO-CaF,system e=10 (6) 19.6 19.2 ◆一一一 △G=-117110+3.39T(0mol) (7) ◆ 18.8 ,6分别是以质量分数为1%的溶液为标准态， 钢液中P],[O]的活度系数，采用下式计算： 18.0 6=%01-175040,734%01 (8) 17.6L 1803 1823 1843186318831903 Igf=ef[%P]+ef[%C]+e8[%O]= T/K 0.062[%P]+0.13[%C]+0.13[%0) (9) 图2温度对磷容量的影响 Ba0-Ca0CaF2系渣在1873K和1843K时磷 Fig.2 Effect of temperature on phosphate capacity

叭止 田 志 红 等 曰 曰 系 渣 用 于 钢液深 脱 磷 能 力 表 曰 瓦 系渣 用 干 钢水深脱 磷 的实验 结果 馏 妇 卜 祖 廿 毛 一 瓦 炉 型 不 颤 甲， “ 八曰︸ ︸、︸ 碳管炉 一 ‘ ︸︼、 ， 感应 炉 方案 方 案 方案 方案 方案 方 案 方案 方案 方案 方案 方 案 方 案 方案 方案 方案 方 案 方案 肠 刀 乃 沙 肠 乃 一 ‘ 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 乃 ， 乃 ， 毛 一 瓦 系渣 的磷 容 量 本 实验 属 于 氧 化脱 磷 法 ， 渣 、 钢 间脱 磷 反应 如 下所 示 〕谙 〕号 一 卜 ‘ 一， 熔 渣 吸 收磷 变 为磷 酸根 的能 力称 为磷 容 量 ‘ 釉 磷容 量 定 义 式 如 下 容 量 如 图 所 示 由图可 知 在 左 右 时 ， 一 卜 系渣 的磷 容 量在 叹 ” 之 间 随着 含 量 的增 加 ， 磷 容 量增 大 温 度 对 磷 容 量 的影 响如 图 所 示 随温度 升 高磷 容量 降低 ， 这 与热 力学分 析低温 有 利于 脱磷 相 一 致 温 度 在 一 范 围 内的磷 容量 在 ’吕一 ，，，，之 间 等 人测 得 下 ， 二 一 系渣 的质 量 分 数在 一 之 间 的磷 容 量 在 一 。 之 间 〔 ， 同等温 度 下磷 容 量 值 比本 实验 高 个 数 量 级 尹、 ， 、少‘ 、了了‘︸，、 舒 知 ，今 ’ 命 ， 凡 号 孟 一 二 一 一 一 一 尸留蹭 公 妙者 式 中 ， 凡 ， 街 ， 一 ， 以 一 ， ，，凡汾 别是 反应 式 的 平 衡 常数 、 熔渣 相 中 一 的活度 、 熔 渣 相 中 以 一 的 活度 系数 、 熔 渣 相 中 孟 一 的质 量 分 数 、 渣 金 界 面 的氧 分 压 和 磷 分压 渣 中磷 酸根 含 量 、 钢 中氧 和磷 含量 可 由实验 测 定 下 面 的热 力 学数 据 用 来 计 算磷 容 量 ， 磷 分 压 由下 式计 算 即 的质 量 分 数 图 曰 卜 矶 系 渣 的磷容 卜 一 一 、 ‘甩了」哎 产、了‘ 、子 、 笋 ‘ ，一 一 · 一 ’ △ 一 氧 分压 由下 式计 算 、 冲护 扣 ︸ ‘ ，一 〔 〕 二 一 · 一 ， △ 今 一 几下 石 ， 分 别 是 以质量 分 数 为 的溶 液 为标准态 ， 钢 液 中「 ， 【 的活 度 系数 ， 采用 下 式计 算 ‘ 、 了、 麦， 产、产、 、 、 今 布 兽勺它 目月且 书，一尹 一 ‘ 〔 〕 一 卜粤 十” · ，‘ 〔 〕 ‘ 〔 〕 嫦〔 即〔 〕 【 〕 【 〕 【 」 幼幼 列 一 一 系渣 在 和 时磷 图 温 度对磷 容 盘的 影 晌 代 ，一七

·296· 北京科技大学学报 2005年第3期 2.2脱磷剂中Ba0含量对脱磷效果的影响 采用Bao-Cao-CaF2系渣进行脱磷，脱磷剂 60 中CaF,的质量分数保持在15%20%，保持Ba0和 ojo 40 CaO总量不变改变熔剂中BaO的量，钢液初始磷 ◆ 在0.007%0.095%的条件下.不同组成脱磷剂的 20 脱磷效果以BaO含量对脱磷率的影响关系作 2 1833 】853 1873 1893 1913 图3，由图分析可知：使用不同组成的脱磷剂进 T/K 行脱磷均获得了大于45%的脱磷率和0.004%以 图4温度对脱磷效果的影响 下的终点磷含量.在100kg感应炉实验中，使用 Fig.4 Effect of temperature on dephosphorization 该系列脱磷剂，可将钢中磷由0.006%~0.012%脱 2,4钢水氧化性对脱磷效果的影响 至0.004%以下，由此验证了该类脱磷剂的良好的 为摸索脱磷剂对未脱氧钢、弱脱氧钢及脱氧 脱磷效率.这与文献报道使用该类钡系渣进行硅 钢的脱磷效果，100kg感应炉实验中，温度为 铁、锰铁以及不锈钢脱磷时要求BaO质量分数大 1893K,钢中初始磷的质量分数为0.013% 于60%相比，Ba0的用量有很大降低.由此得 0.014%条件下，做了钢水氧活度为800×10·， 出使用组成为(30%-60%)Ba0(2055%)Ca0- 400×106,小于100×10时的脱磷实验，其结果如 (15%一20%)CaF2的脱磷剂对磷的质量分数小于 图5所示.图5表明：钢水氧活度升高，脱磷率升 0.01%的低磷钢脱磷可以获得50%以上的脱磷率 高：钢水氧活度对脱磷效果影响较大，当钢水氧 和0.004%以下的终点磷含量，满足超低磷钢生产 活度小于100×10时，脱磷率在14%左右：当钢水 要求. 氧活度大于400×10时，可以获得60%以上的脱 90 磷率和0.005%以下的终点磷含量.这说明该 80 BaO-CaO-CaF,系脱磷剂对钢水实施脱磷受钢水 70 氧活度影响较大.为保证该脱磷剂的良好的脱磷 60 效果，要求钢水氧活度大于400×10.生产中可 50 以采用未脱氧或者弱脱氧出钢，在出钢过程中冲 混脱磷或者在钢包中脱磷，可能获得较好的脱磷 40 效果. 30 0 30 40 50 60 70 100 BaO的质量分数% 80 图3Ba0的质量分数与脱磷率关系 60 Fig.3 Effect of BaO content on dephosphorization 23钢水温度对脱磷效果的影响 40 根据脱磷热力学原理可知，低温有利于脱 磷，100kg感应炉实验中，在钢水氧活度为800× 0 200 400600 8001000 10◆左右条件下，使用Ba0的质量分数为30%的 [Oy10- 脱磷剂，在温度为1853,1873,1893K条件下对钢 图5钢水氯化性与脱磷率关系图 水实施脱磷，不同温度下的脱磷效果如图4所 Fig.5 Effect of oxygen activity on dephosphorization 示，本实验中1853K条件下，该炉次初始配磷出 3 结论 现偏差，导致初始磷为0.003%，其余两温度下的 初始磷为0.008%左右.比较1873,1893K两温度 (1)在1873K时使用组成为(30%60%)BaO 下的脱磷率可以看出，1873K时的脱磷率要高于 (20%55%)Ca0(15%-20%)CaF2的Ba0系渣，对 1893K下的脱磷率，因此温度对脱磷效果有-一定 低磷钢（初始磷的质量分数为0.01%左右）实施钢 影响.同时可以看出，在初始磷为0.003%的超低 水脱磷可以获得50%以上的脱磷率及0.005%以 磷水平下，本脱磷剂也获得了大于30%的脱磷 下，最低0.002%的超低磷水平， 率，这说明本脱磷剂在超低磷条件下也有良好的 (2)在1813~1893K范围内该渣系的磷容量在 脱磷效果

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 名‘冲月︵ 八︺ 脱 磷 剂 中 含量 对 脱磷 效 果 的影 响 采 用 〕 系渣 进 行 脱磷 ， 脱磷 剂 中 的质 量 分数 保 持在 巧 一 ， 保 持 和 总 量 不 变 改变熔 剂 中 的量 ， 钢 液 初始 磷 在 一 的条 件 下 不 同组 成 脱磷 剂 的 脱 磷 效 果 以 含 量 对 脱 磷 率 的 影 响 关 系 作 图 由图分 析 可 知 使 用 不 同组 成 的脱磷 剂 进 行 脱磷 均 获得 了大 于 的脱 磷 率和 以 下 的终 点磷 含 量 在 感 应 炉 实验 中 ， 使 用 该 系 列脱磷 剂 ， 可将 钢 中磷 由 一 脱 至 以下 ， 由此 验证 了该类 脱磷 剂 的 良好 的 脱磷 效率 这 与文献报 道 使用 该类 钡 系渣进 行硅 铁 、 锰 铁 以及 不 锈钢 脱 磷 时 要求 质 量 分数 大 于 相 比 ， 的用 量 有 很 大 降低 由此 得 出使 用 组 成 为 一 代 一 一 巧 一 的脱 磷 剂 对 磷 的质 量 分 数 小 于 的低 磷钢 脱磷 可 以获得 以上 的脱磷 率 和 以下 的终 点磷含量 ， 满足超低 磷钢 生产 要 求 厂 一一一 一一一 一 一 门 毛吕卜 图 温 度 对 脱磷 效果 的影响 们交 邝 拿 、 一 令 一菜 钢 水 氧 化性 对 脱磷 效果 的影 响 为摸 索脱 磷 剂对 未脱 氧钢 、 弱 脱氧 钢 及 脱 氧 钢 的脱 磷 效 果 ， 地 感应 炉 实 验 中 ， 温 度 为 ， 钢 中 初 始 磷 的 质 量 分 数 为 一 条 件 下 ， 做 了 钢 水 氧 活 度 为 一 ， 一 ‘ ， 小于 火 一 时 的脱 磷 实验 ， 其 结 果如 图 所 示 图 表 明 钢 水氧 活度升 高 ， 脱磷 率升 高 钢 水氧 活 度 对 脱 磷 效 果影 响较 大 ， 当钢 水氧 活度 小于 一‘ 时 ， 脱磷率在 左 右 当钢 水 氧 活度 大 于 一 时 ， 可 以获得 以上 的脱 磷 率 和 以 下 的 终 点 磷 含 量 这 说 明 该 〔 毛 系脱 磷 剂对 钢 水 实施 脱 磷 受钢 水 氧 活度影 响较大 为保证 该脱 磷 剂 的 良好 的脱 磷 效 果 ， 要 求钢 水氧 活 度 大 于 一 生 产 中可 以采 用 未脱氧 或 者 弱脱氧 出钢 ， 在 出钢 过程 中冲 混脱磷 或 者在钢 包 中脱磷 ， 可 能获得较 好 的脱磷 效果 一 一 一 － 门 一 一 一 卜 凡，尹 岁奋 气 亨’ ‘八乙日︵ ‘ 一 一 一上 一一一 一一 一 的质 量 分 数 图 的质量分 数 与脱磷 率 关 系 · 七 柱 钢 水 温 度 对 脱磷 效 果 的影 响 根 据 脱 磷 热 力 学 原 理 可 知 ， 低 温 有 利 于 脱 磷 雌 感 应 炉 实验 中 ， 在 钢 水氧 活 度 为 “ 功 左 右 条件 下 ， 使 用 的质 量 分 数 为 的 脱磷 剂 ， 在温 度 为 ， ， 条件 下对钢 水 实施 脱 磷 ， 不 同温 度 下 的脱 磷 效 果 如 图 所 示 本 实验 中 条件 下 ， 该炉 次初始 配磷 出 现 偏 差 ， 导致 初 始 磷 为 ， 其余 两温 度 下 的 初 始 磷 为 左 右 匕较 ， 两 温 度 下 的脱磷 率可 以看 出 ， 时 的脱 磷 率要 高于 下 的脱磷 率 ， 因此温 度对 脱磷 效 果有 一 定 影 响 同 时可 以看 出 ， 在 初 始磷 为 的超 低 磷 水 平 下 ， 本 脱 磷 剂 也 获 得 了大 于 的脱 磷 率 ， 这 说 明本 脱磷 剂在超 低磷 条件 下 也 有 良好 的 脱 磷 效 果 岁 吞 ‘ 。 ‘ ’ 。 ‘ ‘ 一 法 一 ‘ 图 钢 水氧 化 性 与脱 磷 率关 系 图 结论 在 时使用 组 成 为 一 一 城 一 的 系渣 ， 对 低磷 钢 初 始磷 的质 量 分数 为 左 右 实施钢 水 脱磷 可 以获得 以上 的脱 磷 率及 以 下 ， 最低 的超 低 磷 水平 在 一 范 围 内该渣 系 的磷 容量 在

Vol.27 No.3 田志红等：Ba0-Ca0-CaF:系渣用于钢液深脱磷能力 ·297· 10105之间，并且随Ba0含量增加，磷容量增 liquid iron and highly basic CaO-based slags saturated with 大：随温度降低，磷容量升高， MgO.Ironmaking steelmaking,1997,24(2):47 [4]乐可襄，王世俊，王海川，等.在铁水预处理中Ca0-FezO, (3)温度对脱磷效果有一定影响，低温有利于 CF:基粉剂脱磷工艺和影响因素的探讨，钢铁，2002,37 脱磷. (7少：20 (4)钢水氧化性对脱磷效果影响较大.当钢水 [5]Nassaralla C,Fruehan R J,Min D J.Thermodynamic study of de- 氧活度小于100×10时脱磷效果欠佳，当钢水氧 phosphorization using BaO-BaF:.CaO-CaF:,and BaO-CaO. CaF:Systems.Metall Trans B.1991,22B:33 活度大于400×10时可以获得很好的脱磷效果. [6]Wagner C.Concept of basicity of slags.Metall Trans B,1975. 参考文献 6B(2):405 [7]Nakamura S,Tsukihashi F,Sano N.Phosphorus partition Be- [1】Borgi C,张炯明，钢水的深脱磷处理，国外钢铁，1992,17 tween CaO-BaO-SiO:-Fe,O slags and liquid iron at 1873 K. (8):25 1 SIJ Int,1993.33(1:53 [2]杨吉春，王清华，那树人，等.F锅水炉外脱磷的实验研究.[8】Sigwork G K,Elliott J F.The thermodynamics of liquid dilute 包头钢铁学院学报，1997,16(4)：254 iron alloys.Met Sci,1974,18:298 [3]Ishii H,Fruehan R J.Dephosphorization equilibria between Deep dephosphorization ability of BaO-CaO-CaF2 flux for liquid steel TIAN Zhihong",KONG Xiangtao",CAl Kaike",WANG Xinhua,WANG Tao",SHI Hongzhi,ZHU Lixin 1)Metallurgical and Ecological Engineering School,University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Baoshan Iron and Steel CO,Shanghai 201900,China ABSTRACT Deep dephosphorization experiment was carried out in the laboratory by BaO-CaO-CaF2 flux to ob- tain ultra-low phosphorus steel.The result showed that the P content of the tested steel could decrease from about 0.01%to 0.005%or even lower to 0.002%with a dephosphorization ratio of 50%by use of this kind of flux.It is found that the oxidizability of steel has significant effect on dephosphoriztion when using the BaO-CaO-CaF:flux. The phosphate capacity of the used system varied from 10"to 10%in 1813~1893K and increased with the incre- asing of BaO content. KEY WORDS BaO-CaO-CaF,flux:ultra-low phosphorus steel;deep dephosphorization;phosphate capacity

田 志 红 等 一 妈 系 渣用 于 钢 液 深 脱 磷 能 力 一 气 ’姚之 间 ， 并且 随 含 量 增 加 ， 磷 容 量 增 大 随温 度 降低 ， 磷 容 量 升 高 温度 对 脱 磷 效 果有 一 定影 响 ， 低温 有利 于 脱磷 钢 水氧 化 性 对 脱磷 效 果影 响较 大 当钢 水 氧 活度 小于 时 一‘ 时脱磷 效 果 欠 佳 ， 当钢 水氧 活度 大 于 一 时可 以获得 很好 的脱 磷 效 果 参 考 文 献 【 唱 ， 张 炯 明 钢 水 的深 脱 磷处 理 ， 国 外 钢 铁 ， ， 价 杨 吉春 ， 王 清华 ， 那 树人 ， 等 钢 水 炉 外 脱磷 的实验研 究 ， 包 头钢 铁 学院学报 ， ， ， 助 一 一 一 灿 ， ， 乐 可 襄 ， 王 世 俊 ， 王 海 川 ， 等 在铁水 预 处 理 中 卜 认 叮 基 粉 剂脱 磷 工 艺 和 影 响 因 素 的探讨 钢 铁 ， ， 〔 ， ， 》 一 ， 一 ， 一 ， ， 【 台 ， ， 【 ， ， ‘ 。 一 一 一 ， ， ， 「 ， 勿 ， ， 一 一 艾搜 口 ， 犬口刀 石 ’ 了 ’气 ，，， 恻刀 ” ，气洲刀〔了 尸岁了了 月岁 ，， ， ， 几 ， ， ， ， 一 一 一 一 一 ，吕 ” ，， 一 一 一 一