高硅锰硅合金还原脱磷的试验

高硅锰硅合金还原脱磷的试验高硅锰硅合金是冶炼金属锰的还原剂。与商品锰硅合金相比较，它含硅高（Si28％)而含杂质低，本文使用CaSi-CaF2-CaO作脱磷剂，对高硅锰硅合金进行炉外还原脱磷试验。试验表明，在氧位极低的条件下，依靠脱磷剂中的钙与合金中的磷化合生成Ca3P2,使合金中的磷得到去除，且合金中的合金元素没有损失。提高了产品质量，改善了经济效益。试验设备包括1.8MVA矿热炉1座。冶炼高硅锰硅合金使用的原料为：富锰渣、硅石、焦炭、木炭、石灰。脱磷剂：硅钙粉（Ca28％、Si61.3％，粒度1mm），萤石粉（CaF286.7%，粒度1mm）,石灰粉(CaO91%,粒度1mm)试验原理和方法。还原脱磷的基本原理是在氧位极低的条件下，依靠脱磷剂中的钙与合金中的磷化合生成Ca3P2,使合金中的磷得到去除。当液态高硅锰硅合金注入到CaSi-CaF2-CaO中，或通过喷粉罐将CaSi-CaF2-CaO喷入高硅锰硅合金中时，CaSi粉较快地融解：CaSi(s)=Ca(l)＋〔Si〕(1)分解出的金属钙再与合金中的磷反应：3Ca(l)＋2〔P〕=(Ca3P2)(2)总反应式为：3CaSi(s)＋2〔P〕=(Ca3P2)＋3〔Si〕在几分钟内就能使高硅锰硅合金中的磷降低。硅钙粉熔化分解出来的硅绝大部分融入合金中，使合金中的硅含量增加。试验方法。倒包法。需要A、B两个铁水包，其中A铁水包盛矿热炉冶炼的高硅锰硅合金，B铁水包里装脱磷剂。然后将A铁水包吊到B铁水包上，打开A铁水包出铁口，让A铁水包中的液态高硅锰硅合金流到装有脱磷剂的B铁水包里，这时脱磷剂中的钙与高硅锰硅合金中的磷产生激烈的脱磷反应，将合金中的磷去除。喷粉法。将脱磷剂装入0.25m3喷粉罐内，以氩气为载体通过喷枪将脱磷剂喷入高硅锰硅合金熔体内，去除合金中的磷。喷粉时，引射气体压力控制在0.2-0.3MPa，流化气体压力控制在0.5-0.8MPa，喷粉时间为2-3分钟，脱磷剂喷入量与倒包法相同。试验结果及讨论。为了准确了解炉外脱磷效果，分别在处理前和处理后对合金取样分析。采用倒包法，使用CaSi-CaF2-CaO作脱磷剂，平均脱磷率为31.54％，脱磷同时降低了合金中的碳含量，平均脱碳率42.1％。采用喷粉法平均脱磷率为41.32％，脱碳率为45.26％，脱磷效果大大高于倒包法。从试验中还了解到，脱磷剂用量，炉渣碱度，脱磷操作工艺等对脱磷效果都有影响。钙系渣脱磷主要是依靠游离钙与合金中的磷作用生成Ca3P2。因此随着脱磷剂用量的增加和炉渣碱度的提高，脱磷率提高。但使用的脱磷剂过量，会使温降增大，钙的利用率降低，处理成本提高。为此应从技术要求和经济效益两方面使用CaSi-CaF2-CaO作脱磷剂，对高硅锰硅合金进行炉外还原脱磷，特别是采用喷粉法，借助氩气的强烈搅拌作用，加速了传质过程，使脱磷反应更加充分，提高了脱磷率，平均脱磷率为40％，平均脱碳率为45％，不仅提高了产品质量，满足了冶炼金属锰的要求，而且提高了经济效益。使用CaSi-CaF2-CaO作脱磷剂，对高硅锰硅合金进行炉外还原脱磷，CaSi合金加入量一般为合金总量的2％-3％，萤石粉加入量为脱磷剂加入总量的10％-20％，石灰粉加入量为脱磷剂总量的10％-18％。采用倒包法或喷粉法，使用CaSi-CaF2-CaO作脱磷剂，也适用于普通锰硅合金脱磷、脱碳。