第九章液态金属的净化与精炼-ppt课件

1、 液态金属与气相和渣相的相互作用，能够呵斥本身的污染。所谓金属的净化，即是利用一定的物理化学反响，去除液态金属中的有害元素、夹杂物和气体的过程。 第一节 液态金属的脱氧 第二节 液态金属的脱碳反响 第三节 液态金属的脱硫 第四节 液态金属的脱磷净化的顺序净化的顺序? ?第一节第一节 液态金属的脱氧液态金属的脱氧一、脱氧元素与脱氧才干一、脱氧元素与脱氧才干二、先期脱氧二、先期脱氧 三、沉淀脱氧三、沉淀脱氧 四、分散脱氧四、分散脱氧五、真空脱氧五、真空脱氧常用脱氧方法常用脱氧方法一、脱氧元素与脱氧才干一、脱氧元素与脱氧才干 对于钢液来说，脱氧就是用脱氧剂除去钢液中溶入的原子态氧或氧化铁中的氧而将铁

2、复原的措施。脱氧剂的脱氧才干可以用参与等量的脱氧元素后，钢液中氧化亚铁的平衡含量来衡量。 x Me y FeO MexOy y Fe 式中，Me表示脱氧元素，如 Mn、Si、Al 等。 当反响到达平衡时，当反响到达平衡时，e与钢液中氧化亚铁的含量残与钢液中氧化亚铁的含量残留量之间存在着下述的关系：留量之间存在着下述的关系： % Me x % FeO y = K K是平衡常数，是温度的函数。是平衡常数，是温度的函数。 由此可见，钢液中氧化亚铁的残留量与脱氧元素的由此可见，钢液中氧化亚铁的残留量与脱氧元素的残留量成反比，脱氧元素的残留量愈高，那么氧化亚残留量成反比，脱氧元素的残留量愈高，那么氧化亚

3、铁的残留量愈低，即钢液的脱氧程度愈彻底。铁的残留量愈低，即钢液的脱氧程度愈彻底。n右图阐明一些元素的右图阐明一些元素的脱氧才干及在不同的脱氧才干及在不同的残留量条件下钢液的残留量条件下钢液的脱氧程度。脱氧程度。n元素按脱氧才干由小元素按脱氧才干由小到大陈列顺序是：到大陈列顺序是：Cr、Mn、V、C、Si、B、Ti、Al、Zr、Be、Mg、Ca。MeMe，% %OO，% %n当运用几种脱氧剂当运用几种脱氧剂进展脱氧时，应按照进展脱氧时，应按照脱氧才干的顺序由小脱氧才干的顺序由小到大依次运用。到大依次运用。n铸造和焊接中最常铸造和焊接中最常用的脱氧剂是锰、硅、用的脱氧剂是锰、硅、钛和铝。钛和铝。二

4、、先期脱氧 n 对于药皮焊条电弧焊过程，在药皮加热阶段，固态的造渣、对于药皮焊条电弧焊过程，在药皮加热阶段，固态的造渣、造气剂中进展的脱氧反响称为先期脱氧，其特点是脱氧过程造气剂中进展的脱氧反响称为先期脱氧，其特点是脱氧过程和脱氧产物与高温的液态金属不发生直接关系。和脱氧产物与高温的液态金属不发生直接关系。 含有脱氧元素的造渣剂和造气剂被加热时其中的高含有脱氧元素的造渣剂和造气剂被加热时其中的高价氧化物或碳酸盐分解出的氧和二氧化碳便和脱氧价氧化物或碳酸盐分解出的氧和二氧化碳便和脱氧元素发生反响。元素发生反响。 Ti 2CO2 TiO2 2CO 2Al 3CO2 Al2O3 3CO Si 2CO

5、2 SiO2 2CO Mn CO2 MnO CO 反响的结果使气相的氧化性减弱，反响的结果使气相的氧化性减弱， 起起到先期脱氧的作用。到先期脱氧的作用。三、沉淀脱氧 沉淀脱氧是指溶解于液态金属中的脱氧剂直接沉淀脱氧是指溶解于液态金属中的脱氧剂直接和熔池中的和熔池中的FeO起作用，使其转化为不溶于液起作用，使其转化为不溶于液态金属的氧化物，并脱溶沉淀转入熔渣中的一种态金属的氧化物，并脱溶沉淀转入熔渣中的一种脱氧方式。脱氧方式。 这种方法的优点是脱氧速度快，脱氧彻底。但脱这种方法的优点是脱氧速度快，脱氧彻底。但脱氧产物不能去除时将添加金属液中杂质的含量。氧产物不能去除时将添加金属液中杂质的含量。其

6、脱氧反响为：其脱氧反响为： x Me y O MexOy 或：或： x Me y FeO MexOy y Fe n熔渣碱度熔渣碱度BL，脱氧元素种类及数量对脱氧效果的影响，脱氧元素种类及数量对脱氧效果的影响，有如下关系式：有如下关系式：n n 其中，其中，A、C、D为与脱氧元素有关的常数。从上式看出：为与脱氧元素有关的常数。从上式看出：n金属含氧量金属含氧量O，随熔渣碱度，随熔渣碱度BL的增大而减少；的增大而减少；nMe越多、越多、MexOy越少，脱氧效果越好；越少，脱氧效果越好；n熔渣性质应与脱氧产物性质相反，这样有利于降低脱氧产熔渣性质应与脱氧产物性质相反，这样有利于降低脱氧产物在熔渣中的

7、活度，也有利于熔渣吸收脱氧产物。物在熔渣中的活度，也有利于熔渣吸收脱氧产物。)yD-C(y1)%lg(y1%lgyxyA%lgyxOMeMeBOL 进展沉淀脱氧应思索的三个要点：进展沉淀脱氧应思索的三个要点： 对氧亲和力较大的元素；对氧亲和力较大的元素； 脱氧产物应不溶于金属而成为独立液相转入脱氧产物应不溶于金属而成为独立液相转入熔渣；熔渣； 熔渣的酸碱性质应与脱氧产物的性质相反，熔渣的酸碱性质应与脱氧产物的性质相反，以利于熔渣吸收脱氧产物以利于熔渣吸收脱氧产物 。n焊条药皮成分中，常采用锰铁、硅铁和钛铁作为脱焊条药皮成分中，常采用锰铁、硅铁和钛铁作为脱氧元素，请阐明它们分别适用于哪种药皮类型

8、？氧元素，请阐明它们分别适用于哪种药皮类型？n答答 案案n酸性焊条常采用锰铁作为脱氧元素；酸性焊条常采用锰铁作为脱氧元素；n碱性焊条常采用锰铁和硅铁或钛铁结合脱氧。碱性焊条常采用锰铁和硅铁或钛铁结合脱氧。 思思 考考 题题为什么酸性焊条常采用为什么酸性焊条常采用锰铁作为脱氧元素？锰铁作为脱氧元素？n 酸性渣中含有较多的酸性渣中含有较多的 SiO2 和和 TiO2，它们容易与，它们容易与锰的脱氧产物锰的脱氧产物 MnO 生成复合物生成复合物 MnOSiO2 和和 MnOTiO2，使，使 MnO 的活度系数减小，因此脱氧的活度系数减小，因此脱氧效果较好。相反，在碱性渣中效果较好。相反，在碱性渣中

9、MnO 的活度较大，的活度较大，不利于锰脱氧。碱度越大，锰的脱氧效果越差。不利于锰脱氧。碱度越大，锰的脱氧效果越差。 为什么碱性焊条不单独为什么碱性焊条不单独 采用硅铁作为脱氧元素？采用硅铁作为脱氧元素？n 硅的脱氧才干比锰大，但生成的硅的脱氧才干比锰大，但生成的 SiO2熔点高，熔点高，通常以为处于固态，不易聚合为大的质点；同时通常以为处于固态，不易聚合为大的质点；同时SiO2与钢液的界面张力小，润湿性好，不易从钢与钢液的界面张力小，润湿性好，不易从钢液中分别，易呵斥夹杂。液中分别，易呵斥夹杂。 因此，碱性焊条普通不因此，碱性焊条普通不单独用硅脱氧。单独用硅脱氧。碱性焊条需采用锰铁和硅铁碱性

10、焊条需采用锰铁和硅铁或钛铁结合脱氧或钛铁结合脱氧n 把硅和锰按适当的比例参与液态金属中进展复合把硅和锰按适当的比例参与液态金属中进展复合脱氧时脱氧时, 其脱氧产物为不饱和液态硅酸盐，它的密其脱氧产物为不饱和液态硅酸盐，它的密度小，熔点低，易于浮出，并易被熔渣吸收，从而度小，熔点低，易于浮出，并易被熔渣吸收，从而减少钢中的夹杂物和含氧量，脱氧效果非常显著。减少钢中的夹杂物和含氧量，脱氧效果非常显著。两种以上脱氧元素的复合脱氧剂实例两种以上脱氧元素的复合脱氧剂实例 n在转炉炼钢时，炉内参与一定量的硅锰合金进展预脱氧，在转炉炼钢时，炉内参与一定量的硅锰合金进展预脱氧，结果使钢中氧含量大大降低；结果使

11、钢中氧含量大大降低；n二氧化碳气体维护焊焊丝二氧化碳气体维护焊焊丝H08Mn2Si 中就是用适当比例中就是用适当比例的锰和硅来进展结合脱氧。的锰和硅来进展结合脱氧。n钙的脱氧才干很强，但它的蒸气压高，在钢液中溶解度低，钙的脱氧才干很强，但它的蒸气压高，在钢液中溶解度低，脱氧效果变差；假设用硅钙合金作脱氧剂，那么可提高钙脱氧效果变差；假设用硅钙合金作脱氧剂，那么可提高钙的溶解度，减少蒸发损失，易生成低熔点的硅酸钙，对的溶解度，减少蒸发损失，易生成低熔点的硅酸钙，对Al2O3 还起助熔作用。铬镍不锈钢在熔炼末期的出钢前，还起助熔作用。铬镍不锈钢在熔炼末期的出钢前，通常参与硅钙合金进展最终脱氧。通常

12、参与硅钙合金进展最终脱氧。 四、分散脱氧 分散脱氧是在液态金属与熔渣界面上进展的，利用分散脱氧是在液态金属与熔渣界面上进展的，利用 FeO与与 FeO 可以相互转移可以相互转移, 趋于平衡时符合分配趋于平衡时符合分配定律的机理进展脱氧：定律的机理进展脱氧： 式中的式中的 LFeO 是温度的函数，与熔渣的成分有关。是温度的函数，与熔渣的成分有关。 焊接熔池中的分散脱氧焊接熔池中的分散脱氧 钢铁熔炼中的分散脱氧钢铁熔炼中的分散脱氧FeOLFeO(FeO)焊接熔池中的分散脱氧焊接熔池中的分散脱氧n在焊接熔池中，随着熔池后部温度降低在焊接熔池中，随着熔池后部温度降低 LFeO 增增大，大， FeO 向

13、熔渣中分散。脱氧的关键是降低向熔渣中分散。脱氧的关键是降低FeO 的活度。的活度。n在酸性渣中，由于在酸性渣中，由于 SiO2或或TiO2易与易与(FeO) 生成复合物生成复合物 FeOSiO2或或FeOTiO2，使，使FeO的活度减小，有利于分散脱氧的进展；的活度减小，有利于分散脱氧的进展；n 碱性渣中碱性渣中FeO活度大，其分散脱氧的才干比活度大，其分散脱氧的才干比酸性渣差；酸性渣差；n 添加熔渣中的脱氧剂含量可促进添加熔渣中的脱氧剂含量可促进 FeO 向熔渣向熔渣中分散。中分散。n 在焊接熔池凝固过程中，由于液态熔池存在时在焊接熔池凝固过程中，由于液态熔池存在时间短，间短，FeO的分散速

14、度慢，因此分散脱氧进展得很的分散速度慢，因此分散脱氧进展得很不充分。不充分。钢铁熔炼中的分散脱氧钢铁熔炼中的分散脱氧n钢铁熔炼时的分散脱氧通常是将脱氧剂加在熔渣钢铁熔炼时的分散脱氧通常是将脱氧剂加在熔渣中，使脱氧元素与中，使脱氧元素与FeO反响。当熔渣中的氧反响。当熔渣中的氧化铁含量降低时，化铁含量降低时，FeO就向熔渣中分散。这样就向熔渣中分散。这样就间接地到达了脱去钢液中就间接地到达了脱去钢液中FeO的目的。分散的目的。分散脱氧的优点是脱氧产物留在熔渣中，液态金属不脱氧的优点是脱氧产物留在熔渣中，液态金属不会因脱氧而呵斥夹杂。会因脱氧而呵斥夹杂。 电炉炼钢普通是采用电炉炼钢普通是采用 沉淀

15、脱氧与分散脱沉淀脱氧与分散脱氧相结合氧相结合 的方法，即：的方法，即：1锰锰铁进展沉淀脱氧锰锰铁进展沉淀脱氧2硅硅铁粉和碳炭粉进展硅硅铁粉和碳炭粉进展 分散脱氧分散脱氧3用铝进展沉淀脱氧用铝进展沉淀脱氧白渣下的脱氧过程：白渣下的脱氧过程： C FeO Fe COSi 2(FeO) 2Fe (SiO2) FeO FeO 为使分散脱氧过程顺利进展，需求采取以下措施：为使分散脱氧过程顺利进展，需求采取以下措施： 1复原性炉气复原性炉气 2高的炉温高的炉温 3低粘度炉渣低粘度炉渣五、真空脱氧 n真空脱氧时钢液的熔化过程是在真空条件下进展，利用抽真空脱氧时钢液的熔化过程是在真空条件下进展，利用抽真空降低

16、气相中真空降低气相中CO分压来加强钢液中碳的脱氧才干。分压来加强钢液中碳的脱氧才干。n C O CO n研讨阐明：在研讨阐明：在1600下，假设使下，假设使PCO1.0KPa，C的脱氧的脱氧才干高于才干高于Al的脱氧才干。的脱氧才干。n碳不仅使钢液脱氧，还促使其它氧化物复原，例如：碳不仅使钢液脱氧，还促使其它氧化物复原，例如：n SiO2 Si + 2On 使钢液中一些元素含量超标。因此，在普通真空处置使钢液中一些元素含量超标。因此，在普通真空处置时碳只能到达部分脱氧的作用。时碳只能到达部分脱氧的作用。 第二节 液态金属的脱碳反响 n脱碳反响是成形冶金中最重要的反响之一，其主要目的是借脱碳反响

17、是成形冶金中最重要的反响之一，其主要目的是借助于脱碳过程去除钢液中的有害气体和夹杂物，对钢液起精助于脱碳过程去除钢液中的有害气体和夹杂物，对钢液起精炼作用。反响方式主要有两种，一种是碳被氧化性气体直接炼作用。反响方式主要有两种，一种是碳被氧化性气体直接氧化：氧化：n C O2 2 CO C CO2 2 COn 另一种方式是间接氧化：钢铁液中的铁先被氧化生成氧化另一种方式是间接氧化：钢铁液中的铁先被氧化生成氧化亚铁，而后碳又被氧化亚铁所氧化：亚铁，而后碳又被氧化亚铁所氧化：n 2Fe O22FeO C FeO Fe CO 脱碳反响的产物是一氧化碳。一氧化碳不溶解于钢脱碳反响的产物是一氧化碳。一氧

18、化碳不溶解于钢液，因此构成了大量的气泡。气泡在与钢液脱离和液，因此构成了大量的气泡。气泡在与钢液脱离和上浮过程中，使钢液遭到剧烈的搅动，使得钢液温上浮过程中，使钢液遭到剧烈的搅动，使得钢液温度和化学成分均匀，并能有效地去除钢液中的气体度和化学成分均匀，并能有效地去除钢液中的气体和非金属夹杂物。和非金属夹杂物。 在冲天炉熔炼过程中，铁液的脱碳主要是经过炉气在冲天炉熔炼过程中，铁液的脱碳主要是经过炉气中的中的O2和和CO2成分对铁液的直接脱碳以及炉气经过成分对铁液的直接脱碳以及炉气经过 FeO 对铁液的间接脱碳。而在炼钢消费中，普通是对铁液的间接脱碳。而在炼钢消费中，普通是经过向钢液中吹氧或加矿石

19、进展脱碳反响的。经过向钢液中吹氧或加矿石进展脱碳反响的。n C和和Fe，与，与O的亲和力的亲和力哪一个更强？哪一个更强？n 当温度超越当温度超越1200以以后，碳氧的亲和力就超后，碳氧的亲和力就超越铁氧的亲和力。越铁氧的亲和力。n 在炼钢消费上规定，只在炼钢消费上规定，只需在钢液温度超越需在钢液温度超越1530时，才可以吹氧和加矿石时，才可以吹氧和加矿石脱碳。脱碳。 T / K图图9-4 碳的氧化反响与铁的碳的氧化反响与铁的 氧化反响的生成自在能图氧化反响的生成自在能图FJmol-1n 在熔化焊接过程中，假设母材或焊接资料中含碳在熔化焊接过程中，假设母材或焊接资料中含碳量较高，熔池中又存在一定

20、的含氧量，那么在熔滴量较高，熔池中又存在一定的含氧量，那么在熔滴和熔池的高温阶段，上述反响进展得很猛烈，产生和熔池的高温阶段，上述反响进展得很猛烈，产生的大量的大量CO气体受热膨胀，发生爆炸，飞溅增大，气体受热膨胀，发生爆炸，飞溅增大，严重时呵斥焊接过程不稳定。假设在熔池后半部结严重时呵斥焊接过程不稳定。假设在熔池后半部结晶时还进展这些反响，那么能够产生气孔。因此普晶时还进展这些反响，那么能够产生气孔。因此普通选用焊材中的碳含量低于母材。通选用焊材中的碳含量低于母材。真空法脱碳n 近代在开展新型低合金构造钢、低温钢和不锈钢近代在开展新型低合金构造钢、低温钢和不锈钢等钢种中要求钢中含碳量很低等钢

21、种中要求钢中含碳量很低低碳低碳0.08、超低碳超低碳0.03、以及极低碳、以及极低碳0.01的钢液。在普通的空气气氛冶炼条件下是难以到达的钢液。在普通的空气气氛冶炼条件下是难以到达的。由于钢液中的碳和其它元素都与钢中的氧存在的。由于钢液中的碳和其它元素都与钢中的氧存在一定的平衡关系。当钢液中的碳被氧化得很低时，一定的平衡关系。当钢液中的碳被氧化得很低时，钢中的氧就会到达很高的值。钢中的氧就会到达很高的值。 n为了冶炼纯真度高的为了冶炼纯真度高的低碳钢液，比较有效低碳钢液，比较有效的方法是在真空下进的方法是在真空下进展脱碳。例如消费中展脱碳。例如消费中采用真空氩氧脱碳精采用真空氩氧脱碳精炼炼VO

22、D法以及真法以及真空氩氧脱碳转炉空氩氧脱碳转炉VODC法。法。 C, %在1700和不同的一氧化碳压力下C-O之间的平衡关系O,%第三节 液态金属的脱硫 n硫硫 的的 危危 害：害：凝固时偏析，凝固时偏析，在晶界构成在晶界构成低熔点共晶低熔点共晶FeFeS熔点为熔点为985 FeSFeO熔点为熔点为940 NiSNi熔点为熔点为644 结结 晶晶 裂裂 纹纹n 沉淀脱硫沉淀脱硫n 熔渣脱硫熔渣脱硫 沉淀脱硫n 沉淀脱硫和沉淀脱氧一样，是将脱硫合金元素沉淀脱硫和沉淀脱氧一样，是将脱硫合金元素直接参与液态金属中进展脱硫。直接参与液态金属中进展脱硫。 n 常用的脱硫元素有锰、镁、钠、钙、稀土等。常用

23、的脱硫元素有锰、镁、钠、钙、稀土等。这些元素与硫的亲和力大于铁，与硫构成熔点高，这些元素与硫的亲和力大于铁，与硫构成熔点高，不溶于液态钢铁的稳定硫化物，上浮进入渣相而不溶于液态钢铁的稳定硫化物，上浮进入渣相而进展脱硫的方法。进展脱硫的方法。n锰和镁脱硫反响为：锰和镁脱硫反响为：n FeSMn (MnS) Fe n Mg S (MgS)n 由式可以看出，温度升高，平衡常数减小，不由式可以看出，温度升高，平衡常数减小，不利于脱硫。特别是对于镁，升高温度，其脱硫才干利于脱硫。特别是对于镁，升高温度，其脱硫才干急剧下降。急剧下降。86.18220lgTK63.922750lgTK铁水温度相对钢液温度低

24、，且碳、硅含量高，因此硫在铁水中铁水温度相对钢液温度低，且碳、硅含量高，因此硫在铁水中的活度系数比在钢水中大，锰和镁在铁水中的脱硫效果较好。的活度系数比在钢水中大，锰和镁在铁水中的脱硫效果较好。例如在球墨铸铁消费中，作为球化剂的镁有很强的脱硫作用。例如在球墨铸铁消费中，作为球化剂的镁有很强的脱硫作用。钢的熔炼中，只需含氧量极低时，才干用锰和镁脱硫。因氧与钢的熔炼中，只需含氧量极低时，才干用锰和镁脱硫。因氧与Mn、Mg的结合才干远高于的结合才干远高于S，当锰和镁参与钢液中首先脱氧，当锰和镁参与钢液中首先脱氧，锰和镁对钢水几乎无脱硫作用。锰和镁对钢水几乎无脱硫作用。熔渣脱硫 n熔渣脱硫是目前铸造和

25、焊接冶金中主要的脱硫方法。它是利熔渣脱硫是目前铸造和焊接冶金中主要的脱硫方法。它是利用熔渣中的用熔渣中的 CaO、CaC2、MnO、MgO 等进展脱硫，脱硫等进展脱硫，脱硫的原理与分散脱氧类似。的原理与分散脱氧类似。n液态钢铁中的硫以硫化铁的形状存在，硫化铁可以在熔渣和液态钢铁中的硫以硫化铁的形状存在，硫化铁可以在熔渣和液态金属中相互转移，当到达动态平衡时，熔渣中的硫化铁液态金属中相互转移，当到达动态平衡时，熔渣中的硫化铁的含量与钢铁液中硫化铁含量成一定的比例：的含量与钢铁液中硫化铁含量成一定的比例：nLFeS 为硫的分配系数，它也是温度的函数。为硫的分配系数，它也是温度的函数。 FeSFeS

26、(FeS)Ln 脱硫的过程是在熔渣中进展的。例如在白渣冶炼条件脱硫的过程是在熔渣中进展的。例如在白渣冶炼条件下，渣中的氧化钙起脱硫作用：下，渣中的氧化钙起脱硫作用：n CaOFeSCaSFeO n 随着脱硫过程的进展，熔渣中的硫化铁含量逐渐减随着脱硫过程的进展，熔渣中的硫化铁含量逐渐减少，钢铁液中的硫化铁就会自动地往炉渣中转移：少，钢铁液中的硫化铁就会自动地往炉渣中转移：n FeS ( FeS ) n电石渣脱硫的过程与白渣脱硫过程类似，只是在电石渣电石渣脱硫的过程与白渣脱硫过程类似，只是在电石渣下起脱硫作用的不仅有氧化钙，还有碳化钙：下起脱硫作用的不仅有氧化钙，还有碳化钙：n 3(FeS)(C

27、aC2)2(CaO) 3(CaS)3Fe2CO 经过哪些方法有助于经过哪些方法有助于 提高熔渣脱硫效果？提高熔渣脱硫效果？影响熔渣脱硫过程的主要要素n熔渣的复原性和碱度熔渣的复原性和碱度 ：渣中氧化钙的浓度高和氧化：渣中氧化钙的浓度高和氧化亚铁的浓度低都有利于反响的进展。熔渣碱度高有亚铁的浓度低都有利于反响的进展。熔渣碱度高有利于脱硫；利于脱硫；n粘度：粘度： 脱硫需求分散，低粘度的熔渣有利于脱硫；脱硫需求分散，低粘度的熔渣有利于脱硫；n温度：温度： 熔渣的脱硫反响都是吸热反响，升高温度有熔渣的脱硫反响都是吸热反响，升高温度有利于脱硫，升高温度的同时也降低了熔渣粘度；利于脱硫，升高温度的同时也

28、降低了熔渣粘度；n硫的活度：硫的活度： 凡添加硫的活度的要素如提高铁水的凡添加硫的活度的要素如提高铁水的碳、硅含量都有利于脱硫。碳、硅含量都有利于脱硫。消费中采用的脱硫措施 在脱硫反响中，分散成为决议整个反响过程快在脱硫反响中，分散成为决议整个反响过程快慢的限制性环节。为了进展充分分散，需求很长慢的限制性环节。为了进展充分分散，需求很长的熔炼复原期。钢液的含硫量总是比与熔渣相平的熔炼复原期。钢液的含硫量总是比与熔渣相平衡的计算数值高得多。衡的计算数值高得多。为添加熔渣和金属液两相之间的接触时间，常采用为添加熔渣和金属液两相之间的接触时间，常采用炉外脱硫的措施，如在出钢时采取炉外脱硫的措施，如在

29、出钢时采取“钢渣混出的钢渣混出的操作方法，出钢后的钢液含硫量比临出钢前可操作方法，出钢后的钢液含硫量比临出钢前可降低降低30%50%左右；左右；铸造中铁液大多采用气动脱硫法，即向铁液中铸造中铁液大多采用气动脱硫法，即向铁液中吹氮气，使脱硫剂与铁液充分混合、接触，或吹氮气，使脱硫剂与铁液充分混合、接触，或脱硫剂随氮气吹入铁液中，以提高脱硫效果。脱硫剂随氮气吹入铁液中，以提高脱硫效果。熔焊工艺中，采用碱性焊条或碱性焊剂在熔池熔焊工艺中，采用碱性焊条或碱性焊剂在熔池中造碱度较大、氧化性较弱的熔渣，可提高脱中造碱度较大、氧化性较弱的熔渣，可提高脱硫才干。硫才干。第四节 液态金属的脱磷 与铁、镍构成低熔

30、点共晶与铁、镍构成低熔点共晶如：如：Fe3PFe1050Ni3PFe 880 Fe2P 或或 Fe3P 硬而硬而脆添加资料的冷脆性脆添加资料的冷脆性 冲击韧性降低，冲击韧性降低，脆性转变温度升高脆性转变温度升高 促使含碳量较高的促使含碳量较高的低合金钢和奥氏体低合金钢和奥氏体钢产生结晶裂纹钢产生结晶裂纹 磷在大多数铁基合金中，都以为是有害元素：磷在大多数铁基合金中，都以为是有害元素： 铸造与焊接中的脱磷反响铸造与焊接中的脱磷反响n脱磷反响分为两步：脱磷反响分为两步：n 第一步：熔渣中的氧化亚铁将钢液中的磷氧化生第一步：熔渣中的氧化亚铁将钢液中的磷氧化生成成P2O5；n 第二步：使之与渣中的碱性

31、氧化物生成稳定的磷第二步：使之与渣中的碱性氧化物生成稳定的磷酸盐。酸盐。n 两步合并的反响式为：两步合并的反响式为：n2Fe2 P 5(FeO) 4(CaO) (CaO)4P2O5) 9Fe n 反响是放热反响：反响是放热反响：H -544310Jmol 经过哪些方法有助于经过哪些方法有助于 提高脱磷效果？提高脱磷效果？对脱磷过程有利的条件n高碱度高碱度n强氧化性强氧化性n低粘度低粘度n较低的温度较低的温度n较大的渣量较大的渣量含含 (FeO) 高的碱性渣高的碱性渣难难 两两 全全n碱性电弧炉炼钢中，在熔化期构成的初期渣，虽然碱性电弧炉炼钢中，在熔化期构成的初期渣，虽然碱度不高，但由于碱度不高，但由于FeO高，流动性好，加之炉温低，高，流动性好，加之炉温低，所以大部分磷在熔化期即被氧化进入渣中。熔化期所以大部分磷在熔化期即被氧化进入渣中。熔化期终了时，这种含有大量磷的熔渣该当扒掉，另造新终了时，这种含有大量磷的熔渣该当扒掉，另造新渣。进入复原期后，渣中渣。进入复原期后，渣中FeO相当低，炉温又高，相当低，炉温又高，脱磷非但不能进展，假设含磷的氧化渣没有扒净，脱磷非但不能进展，假设含磷的氧化渣没有扒净，反而会出现反而会出现“返磷景象。返磷景象。n焊接熔渣中，其碱度因受焊接工艺性能的制约，不焊接熔渣中，其碱度因受焊接工艺性能的制约，