电弧炉炼钢脱磷的研究与实践

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电弧炉炼钢脱磷的研究与实践电弧炉炼钢脱磷的研究与实践
沈阳铁路局薛家配件厂 ( 辽宁锦州 1 2 1 0 0 0 ) 赵德才
摘要 针对电弧炉炼钢并结合本厂的实际情况'根据脱磷的枕理分析了 原工艺存在
从热力学角度分析了氧化期脱磷的特点'论述了影响氧化期脱磷的主簧因素l ；提出了熔化期 0 I t
期脱磷的有效措施。 簟 i
我厂有两台 5 t 的碱性电弧炉，主要产品为铁路道岔
高锰钢辙叉，材质为Z GMn l 3 ，年产量 6 0 0 0余件，其中
4 0 0 0余件铺设在高速重载的线路上。该产品在安全生产
中起着重要作用，铁道部标准中称之为 I级辙又，对磷
含量的要求较高 ( ≤0 . 0 5 %) 。若含磷量高时，产品
在使用过程中易产生裂纹 ( 尤其是东北寒冷地区)而影
响行车安全，焊补效果亦差；铸造时磷高易形成低熔点
化合物，直接导致生产过程中产生裂纹，使制品率、合
格率下降，生产成本提高。因此，电弧炉炼钢过程中脱
磷操作是关键工序之-，我们对此进行了长期的研究和
实践探索。
-
、 原生产状况
为使 l 级辙叉成品钢中的磷含量达到技术要求，杂
质含量旧能低，生产过程中主要按氧化法炼钢组织生
产。原冶炼过程简要工艺流程如下：
( 1 )待废钢熔化至8 0 % 9 0 %时开始吹氧助熔并补
加渣料，使总渣量达到 3 %左右。
( 2 )全熔后取样分析，并继续补加渣料 ( 使总渣量
达到 4 %左右)进入氧化期。
( 3 )继续吹氧提温。
( 4 )根据温度高低调整供氧强度进行脱磷。
( 5 )测温、扒渣。
( 6 )加入新渣料并进行预脱氧 ( 进入还原期) 。
( 7 )加入碳粉等进行扩散脱氧。
的问题l 并着重 ：
脱磷和强化氧化 -
谚 譬
残余含量及所加入铁合金本身的磷含量，且加入铁合金
调整成分后就再难以将其去除， . 因而要旧能在加入铁
合金前降低钢液中的磷含量，故将氧化期视为整炉钢的
关键，其工艺控制要点为：①脱磷温度≥l 6 o 0 ℃ ( 靠脱
碳沸腾形成的泡沫渣脱磷) 。②炉渣碱度为 2 . 1～2 . 4 。
③保持渣中 0 ：7 % 1 1 %。
按上述工艺，使用较低含磷量的 I级中碳锰铁和高
碳锰铁 ( 其价格为Ⅱ级锰铁的 1 . 2倍左右)调整成分，
连续生产 1 8炉次的 Z G Mn l 3脱磷效果统计结果见表 1 。
表 1 脱磷效果统计 ( 1 8炉次) ( %)
项目 全熔磷 氧化末 脱磷率 成 品
范围值 0 . 0 2 5～0. 0 3 4 0 . 0 l 8～0 . 0 2 3 2 8～3 2 0. 0 4 8～0 . 0 5 3
平均值 0 . 0 2 7 O . O l 9 3 0 0 . 0 4 9
由表 1 不难看出，其成品成分处于不合格的边缘状
态。根据统计，在所浇注的全部 1 5 2件辙叉中有 l 2件
产生 裂纹 废 品，集 中发 生 在 分 别 为 0 . 0 5 0 %、
0 0 5 1 % ( 2炉次)和 0 . 0 5 3 % ( 4炉次)上，裂纹废品
率达 8 %。为此，我厂专 门购进特殊低含磷量 的锰铁
( 其价格为Ⅱ级锰铁的 1 5 ～2倍)进行试生产，结果其
成品成分全部合格。但较高的生产成本对企业是不合算
的，因此，我们主要对 如何使用普通锰铁生产，满足
磷含量技术要求”这-课题开展工作，从而降低成本支
出，提高产品质量，减少废品损失。