不鏽鋼脫磷技術可分為氧化脫磷和還原脫磷。還原脫磷是指在惰性或還原性氣氛下向鋼（鐵）液加入脫磷溶劑，使鋼鐵中的磷還原成負3價的磷化物而去除的方法。
同時還原脫磷法還可以用於廢水生物處理，具有工藝流程短、出水水質好、出水可以直接回用等優點。
基本介紹
- 中文名：還原脫磷
- 外文名：dephosphorization under reducing atmosphere
- 學科：工程技術
- 脫磷：除去有害雜質磷
- 不鏽鋼脫磷：可分為氧化脫磷和還原脫磷
- 套用：不鏽鋼除磷和污水處理
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脫磷
在吹煉的最初階段(約4分鐘)，由於矽、錳與氧的結合力大，所以要等矽錳氧化到較低時磷才開始氧化，而且磷的氧化速度也不大，約0.007-0.016%/分，此時脫碳速度也不大，吹煉中期，矽錳已基本氧化，此時進入碳、磷氧化階段，磷的氧化速度約0.0013-0.021%/分，一般吹煉到一定時間，磷可達到規格之下，而且由於爐內溫度還不太高，所以只要化渣良好，脫磷速度大於脫碳速度。
到吹煉後期，鋼液中磷含量已比較低，在加上碳、磷的反應使爐溫升高，脫碳速度加快，脫磷速度明顯放慢，甚至回出現回磷現象，一直到吹煉末期，爐渣鹼度提高且化渣良好，才有可能再次使磷下降，但此時脫磷速度只有0.002-0.010%/分。
還原脫磷簡介
還原脫磷是降低鋼中磷含量的一種方法，具體是指在惰性或還原性氣氛下向鋼（鐵）液加入脫磷溶劑，使鋼鐵中的磷還原成負3價的磷化物而去除的方法。
不鏽鋼脫磷技術可分為氧化脫磷和還原脫磷。還原脫磷法不必擔心過多的合金元素燒損，脫磷效率高，但有“回磷”現象，冶煉過程中還會產生有害氣體而污染環境，且工序複雜，脫磷產物難以處理，成本高，因而在工業上未能廣泛套用。
還原脫磷原理
由於磷在鐵液中的溶解熱（122382 J/ mol與磷化二鐵的生成熱（144360 J / mol）相近，因此一般認為磷在鐵中以磷化二鐵的形式存在。但這僅在熔體中磷量接近於磷化二鐵的化學計量時才成立，對一般的合金鋼，爐料熔化後，磷量一般在 0.040 %左右，在這樣小的磷量時，雖然可能有磷化二鐵的群聚態出現，但以分子磷化二鐵存在的可能性極小。因此，在鋼鐵生產中的低磷濃度範圍內，通常取一個磷原子的溶解態進行分析。
磷在元素周期表中屬於第四族元素，磷原子的最外層有 5個價電子，它可以完全失去 5個價電子而變成正 5價，也可以獲得 3個電子變成-3價。在鋼鐵冶煉中，氧化脫磷就是使金屬中的磷失去 5個價電子形成各種磷酸鹽而固定在爐渣中；還原脫磷則是使金屬中的磷得到 3個價電子形成磷化物轉入爐渣中而被除去。爐渣中形成哪種形態的磷化物取決於體系的氧勢。
百川（H.Momokawa）和佐野（N. Sano）測定的還原脫磷和氧化脫磷的臨界氧分壓在
Pa 附近。當氧分壓低於此值時，進行的是還原脫磷，反應的離子方程式為
；當氧分壓高於此值時，進行的是氧化脫磷，反應的離子方程式為
。
還原脫磷技術現狀分析
微波法脫磷
艾立群等在微波加熱的前提下對鋼渣脫磷的升溫特性進行了研究，試驗結果表明：使用微波手段脫除鋼渣中磷具有較好的效果，並且鋼渣中磷主要以氣體形式脫除，留在還原鐵相中的磷極少。鋼渣粒度與溫度對氣化脫磷率影響規律為在試驗溫度1300℃及保溫20 min的條件下，粒度越細氣化脫磷率越高，並在粒度為0.075 mm時，氣化脫磷率將近達50%。而溫度對氣化脫磷影響較大，即隨著溫度升高，氣化脫磷率越高，並且在1600℃時達到了62．33%。
碳熱法脫磷
項長祥等人採用煤粉及煤矸石等作還原劑於1600℃的溫度下處理上鋼三廠的轉爐渣，試驗結果表明：隨還原時間的增加，轉爐渣中TFe含量及五氧化二磷，被碳還原顯著下降，渣中其它成分不參與反應，其含量隨FeO及五氧化二磷的還原而呈上升趨勢，並且研究了轉爐渣中Tn與五氧化二磷之間的關係，得出當轉爐渣中TFe量降至10%左右時，五氧化二磷開始急劇被還原。
李光強、張峰等人對轉爐渣進行了高溫碳熱還原脫磷研究，分析了轉爐渣於感應爐中1650℃和1800℃的脫磷效果：在1650℃溫度下，由於鋼渣不能完全熔化，導致鋼渣的流動性差，無法使鋼渣和還原劑充分接觸發生反應，並且鋼渣中的磷大部分進入了鐵碳合金中，形成Fe-C-P合金，少部分以氣態揮發。1800℃轉爐渣完全熔化，經碳熱還原，渣中的磷62.7%進人鐵碳合金，32.8%進入氣相，4.5%留在還原後的殘渣中，可以除去95.5%的磷，進入氣相的磷明顯提高。所以，提高溫度有利於渣中磷進入氣相。
在污水處理上的套用
概述
該工藝與傳統廢水生物處理工藝相比，具有工藝流程短、出水水質好、出水可以直接回用、設備占地面積小、活性污泥濃度高、剩餘污泥產量低甚至達到零排放和便於自動控制等優點，所以該工藝在廢水處理領域具有很廣闊的前景。該設備將中空纖維膜組件浸沒於反應器混合液中，利用泵的抽吸作用出水，曝氣器設定在膜的正下方，混合液隨氣流向上流動，在膜的表面產生錯流，從而在膜表面產生剪下力，在這種剪下力的作用下，膠體顆粒被迫離開膜表面，減輕了膜污染。
特點
設備運行採用自動控制，經過合理的運行程式編排和其它措施，使還原脫磷對有機物、氨氮、總氮、總磷均具有良好的去除作用，實現同時除磷脫氮功能。經城市污水處理中試試驗，出水COD<40mg/L、總氮去除率在70%以上、總磷去除率85%以上，出水濁度小於0.5NTU。
參數
其特徵在於化學組成重量百分比為： 鐵Fe：<0．2，銅Cu<0．01，硫S：<0．003，磷P：<0．001。助熔劑採用化學純試劑CaF2。本發明可以套用在真空感應爐上，對不鏽鋼進行深脫磷的同時，可以進一步脫氧和脫硫。脫磷率可以達到50%，脫氧、脫硫率在95%以上。
