磷对于绝大多数钢种来说是有害元素,磷偏聚在晶界上会降低钢的低温韧性和引起回火脆性,从而导致钢的力学性能、可焊性及抗裂纹性能降低。随着用户对产品质量要求的逐步提高,成品钢中磷的限制越来越严格。一般钢材对磷质量分数的要求都在0.015%以下,如汽车板、管线钢等都要求w(p)不大于0.01%,特殊耐腐蚀条件下的钢板甚至要求w(p)不大于0.005%,这就给转炉脱磷带来了很大的挑战。
科研人员基于cao-sio2-feo-10%mgo渣系,从热力学角度对渣钢界面的脱磷行为进行分析,归纳出磷分配比与钢液温度、碳质量分数以及炉渣成分间的表达式,并在此基础上绘制出了cao-sio2-feo-10%mgo渣系的等磷分配比线,同时分析了转炉终渣氧化性、碱度以及温度对磷分配比的影响情况。研究结果表明,转炉吹炼过程磷分配比是钢液温度、碳质量分数和炉渣成分的函数,通过与实际生产数据进行验证,发现其与实际结果吻合良好。
基于该预测公式,在其他条件不变情况下,随着炉渣feo质量分数增加,磷分配比lp先增加后减小,当终渣feo质量分数为18%左右时达到最大值;随着终渣碱度的增加,渣钢间磷分配比增加,当终渣超过4.0时,磷分配比增加不再明显。