磷對于絕大多數鋼種來(lái)說(shuō)是有害元素,磷偏聚在晶界上會(huì )降低鋼的低溫韌性和引起回火脆性,從而導致鋼的力學(xué)性能、可焊性及抗裂紋性能降低。隨著(zhù)用戶(hù)對產(chǎn)品質(zhì)量要求的逐步提高,成品鋼中磷的限制越來(lái)越嚴格。一般鋼材對磷質(zhì)量分數的要求都在0.015%以下,如汽車(chē)板、管線(xiàn)鋼等都要求w(P)不大于0.01%,特殊耐腐蝕條件下的鋼板甚至要求w(P)不大于0.005%,這就給轉爐脫磷帶來(lái)了很大的挑戰。
科研人員基于CaO-SiO2-FeO-10%MgO渣系,從熱力學(xué)角度對渣鋼界面的脫磷行為進(jìn)行分析,歸納出磷分配比與鋼液溫度、碳質(zhì)量分數以及爐渣成分間的表達式,并在此基礎上繪制出了CaO-SiO2-FeO-10%MgO渣系的等磷分配比線(xiàn),同時(shí)分析了轉爐終渣氧化性、堿度以及溫度對磷分配比的影響情況。研究結果表明,轉爐吹煉過(guò)程磷分配比是鋼液溫度、碳質(zhì)量分數和爐渣成分的函數,通過(guò)與實(shí)際生產(chǎn)數據進(jìn)行驗證,發(fā)現其與實(shí)際結果吻合良好。
基于該預測公式,在其他條件不變情況下,隨著(zhù)爐渣FeO質(zhì)量分數增加,磷分配比LP先增加后減小,當終渣FeO質(zhì)量分數為18%左右時(shí)達到最大值;隨著(zhù)終渣堿度的增加,渣鋼間磷分配比增加,當終渣超過(guò)4.0時(shí),磷分配比增加不再明顯。