脱磷剂基本信息

中文名称	脱磷剂	外文名称	dephosphorization agent
作    用	铁合金和合金钢的脱磷	描    述	添加剂的总称

脱磷剂主要性能

从氧化脱磷反应的热力学方面考虑，首先要求脱磷剂具有足够的氧化性，以便将铁水中的磷氧化。由于磷的氧化物呈酸性，且在高温下很不稳定，因此还需要脱磷剂具有足够高的碱度从而把磷固定在渣中。从动力学方面考虑，为加快铁水预脱磷的处理过程，要求加入的脱磷剂能迅速地形成良好的反应动力学条件，这就要求脱磷剂具有良好的熔化性、成渣性及粉剂反应性等。

氧化性 氧化脱磷是将溶解于铁水中的磷氧化成P2O5后固定在渣相中，所以首先要求脱磷剂具有足够的氧化性。通常是在脱磷剂中配加氧化亚铁、氧化铁、铁矿石(粉)、氧化铁皮(或铁鳞)等使脱磷渣中含有一定的FetO来保证其氧化性。在应用喷粉方法的铁水预脱磷处理工艺中，也有通过用空气做载气或喷吹氧气来完成氧化反应的。一般脱磷渣中FetO量为15%左右时其脱磷能力最大。

碱度 脱磷渣最重要的指标，其表达式为渣中碱性氧化物与酸性氧化物含量之比。铁水中磷氧化反应的热力学表明，仅仅把磷氧化成P。O;还不能达到脱磷的目的。这是因为虽然磷的沸点只有864K，但因与铁水中[P]和[O]相平衡的P2O5的分压很低;另外，假定P2O5是液体，并且在渣中是饱和的，即使在铁水中氧也饱和，1300℃时铁水中的磷活度亦达到3.15×104的高额数值。这说明P2O5很不稳定，为将生成的P2O5稳定在渣中，惟一的途径是降低渣中P2O5的活度。而P2O5为酸性氧化物，为此必须使渣相含有足够的碱性氧化物，使之与P2O5生成磷酸盐，从而把磷固定在渣中。渣中的碱性氧化物含量越多渣的碱度就越高。常用的碱度表达式一般为CaO/SiO2，Na2O/SiO2等。故碱性氧化物也就成为构成脱磷剂的最主要的成分。铁水脱磷剂中常用的碱性成分为某些碱金属和碱土金属的氧化物，例如Na2O、CaO等。

熔化性 由于铁水脱磷处理的温度比炼钢过程中脱磷期的温度要低得多，所以要求铁水脱磷剂有较低的熔化温度和较好的熔化性，使脱磷渣在铁水温度下有较好的流动性，以满足脱磷过程反应动力学的要求。即使在采用喷粉脱磷的情况下，由于顶渣对总的脱磷效果有着重要的贡献，也要求脱磷反应生成的渣相具有良好的流动性。这一要求一般通过选择适当的脱磷渣组成以及添加助熔剂等途径来达到。

成渣性 当使用非预熔的脱磷剂进行铁水脱磷处理时，无论是采用喷吹还是顶加的添加方式，脱磷剂的成渣性都对铁水脱磷效果有着重要的影响。为改善脱磷剂的成渣性，加快成渣速度，通常在成渣性欠佳的脱磷剂中配加萤石、氧化铁皮等助熔剂。

粉剂反应性 在采用喷吹脱磷剂的方法进行铁水脱磷处理时，还要求脱磷粉剂具有良好的反应性。这包括良好的化学反应性(如石灰粉剂要求较高的活性度)和恰当的粒度组成。另外，为便于储运和保证喷粉过程的顺利进行，要求脱磷粉剂分别具有强的抗潮解能力和良好的流动性。

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脱磷剂基本简介

脱磷剂(dephosphorization agent)

在铁水预处理中用于预脱磷的各种添加剂的总称。将脱磷剂以各种方式加入铁水中或铁水表面，使之与铁水中的磷反应生成磷的化合物，从而使磷固定在渣中或进入气相以达到铁水预脱磷目的。脱磷反应过程中形成的渣称为脱磷渣，习惯上有时也将添加剂和脱磷反应过程中形成的渣统称为脱磷剂或脱磷渣。

为将铁水中的磷去除，必须使之与脱磷剂反应生成稳定的化合物并从铁水中分离出来。根据不同的脱磷反应产物和反应过程中所要求的不同氧位，脱磷剂可以分为氧化脱磷剂和还原脱磷剂两大类。将铁水中的磷氧化成氧化物或磷酸根而达到脱磷目的的脱磷剂称为氧化脱磷剂;而将铁水中的磷还原成负价化合物而达到脱磷目的的脱磷剂称为还原脱磷剂。还原脱磷·剂主要用于铁合金和合金钢的脱磷，常用的氧化脱磷剂是由作为氧源的易被还原的氧化剂和作为碱基的碱性氧化物以及助熔剂等组成的复合脱磷剂，例如苏打系脱磷剂、石灰系脱磷剂等。常用的还原脱磷剂是钙或镁的金属或合金，例如Ca、CaC2、CaSi等，常配有适量的CaF2作为助熔剂。

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除磷剂是一种固态的化学产品，主要是由KMnO4、FeSO4以及FeCl3等等成分组成，主要被用于居民生活用水的处理和金属表面的除污，操作简单。宁波市宏达洗涤剂有限公司生产HD-916除磷剂，是为适应紧固件厂发展趋势而研发的新型除磷剂，它具体除磷时间短，温度低、用量省等优点，并可去除金属表面油脂及污物，属强碱性除磷剂，是紧固件厂除磷的理想产品。

使用方法及说明：

新配槽液浓度为8%-10%(即80克/升-100克/升，100公斤水添加除磷剂8公斤-10公斤)。

紧固件除磷膜时间一般为8分钟-12分钟，具有时间短，速度快。

HD-916除磷剂的使用温度一般为70℃-80℃，在该温度下，除磷膜效果最佳。

本工艺采用低泡活性剂配制除磷剂，具有泡沫少、用量省等特点。

在新配槽使用一段时间后，其浓度会慢慢降低，为保持适当的浓度，可根据除磷时间和除油速度适当添加除磷剂。

表面漂浮的油污及槽底沉淀物应定期清除。

还原脱磷参数

其特征在于化学组成重量百分比为: 铁Fe:<0.2，铜Cu<0.01，硫S:<0.003，磷P:<0.001。助熔剂采用化学纯试剂CaF2。本发明可以应用在真空感应炉上，对不锈钢进行深脱磷的同时，可以进一步脱氧和脱硫。脱磷率可以达到50%，脱氧、脱硫率在95%以上。

铁水预脱磷原理

对于碳饱和铁水的脱磷，从热力学条件分析，一方面低温有利于脱磷反应而不利于脱碳反应，另一方面铁液中有大量的碳存在，由于碳磷在铁水中的相互作用，使磷的活度提高，更增加了脱磷倾向，这表明碳饱和铁水的脱磷不但是可能的，而且脱磷条件比钢水脱磷还要优越。

铁水预脱磷按原理可分为氧化脱磷和还原脱磷，二者中哪个占主导地位由渣铁界面的氧势决定，氧势高时以氧化脱磷为主，反之以还原脱磷为主(图2)。铁水中P以PO43-的形态进入渣中时称氧化脱磷，其离子反应式为1/2P2+3/2O-+5/4O2=PO43-，即渣中磷含量与氧势的关系可用斜率为5/4的直线表示(图3)。增大氧势和渣碱度均有利于该反应发生。铁水中P以P-的形态进入渣中时称还原脱磷，其离子反应式为1/2P2+3/2O=P+3/4O2。即渣中磷浓度与氧势的关系可用斜率为-3/4的直线表示(图3)。增大渣碱度有利于该反应发生，但增大氧势不利于反应的发生。

普通铁水主要用氧化脱磷，而铁合金脱磷在80年代以前主要考虑用还原脱磷，因为合金元素的存在降低铁水中磷和氧的活度，另一方面大多数合金元素与氧的亲和力大，优先于磷氧化进入渣中，降低合金元素收得率，且这些合金元素的氧化物多为高熔点酸性氧化物，使铁合金脱磷的热力学和动力学条件变差。

设备 铁水预脱磷设备主要有鱼雷车、铁水罐和转炉式设备等3种，使用鱼雷车的为多。这是因为鱼雷车处理量大，保温效果较好，但因其形状原因，反应效率较差。图4是日本新日铁君津厂鱼雷车脱磷设备的示意图。其处理规模为290t/车，使用可迅速更换的耐火材料喷枪，用N2作载气喷吹氧化铁皮、CaO、CaF、CaCl2脱磷剂，粉体粒径在1.0mm以下。

铁水罐脱磷设备的最大缺点是易发生渣铁喷溅，因而有时需在罐上部增设辅助炉体(图5)。有时也通过面吹氧压渣，同时增加CO的二次燃烧率以降低处理过程中的温降。转炉式设备也称H炉设备，是神户制钢将转炉改造成专用于铁水预脱磷、脱硫的设备，形状类似转炉但处理量较转炉大，内衬MgO-C砖，利用出钢口排渣，可进行高固气比操作，利用同一喷枪可连续进行脱磷、脱硫处理。处理过程有两种操作方法，一种是喷吹法，即脱磷剂喷入铁水，一部分氧化剂从炉顶部加入;一种是脱磷剂部分喷吹，部分顶加。二者均进行面吹氧(图6)。该设备脱磷的主要特点是反应速度快、效率高，在短时间内可实现同时脱磷脱硫。可用块状生石灰、转炉渣等作为CaO源，并用顶加锰矿促进脱磷、脱硫反应等。

备注：数据仅供参考，不作为投资依据。