耐高温不锈钢管的脱磷速度与钢液含碳量密切相关。例如,用钙脱磷时,高碳会促进反应,从而快速消耗金属钙,导致脱磷率降低。用CaC2作脱磷剂时,如果碳含量高,CaC2分解不充分,会降低分解后的金属钙,影响脱磷效果。因此,耐高温不锈钢管中的低碳含量可以加速脱磷反应。还原脱磷时还必须考虑钢中氧含量对脱磷的影响,因为钢中氧直接影响(CA)的利用率。获得50%的条件为:ac0.92和ao4×10-4。理论上讲,铬在还原脱磷过程中不会与金属钙化反应,因此在耐高温不锈钢管中铬不应流失。但事实上,铬的含量会影响脱磷率。结果表明,铬含量影响脱磷速度的原因是铬含量对碳活性的影响。温度越低,脱磷率越高。采用CaC2脱磷时,高温脱磷速度快,低温脱磷速度相反。但从整体结果来看,温度对耐高温不锈钢管的脱磷率影响不大。因此,考虑到实际生产的总经济效益,对温度没有特殊要求(纯钙脱磷除外)。
在不同材质坩埚还原脱磷试验中发现,在相同的试验条件下,石墨渗碳几乎不可能脱磷;氧化铝坩埚脱磷率低;氧化镁、氧化钙和白云石坩埚脱磷率高。作为熔剂,CaF2不仅价格便宜,而且熔点低,易与其他组分形成低熔点化合物,便于结渣;能溶解脱磷剂Ca和CaC2,降低钙的蒸气压,减少钙的挥发损失;降低磷化钙的活性,促进了脱磷反应的顺利进行,因而得到了广泛的应用。但由于反应动力学条件较好,反应面增大,CaF2在炉渣中的作用不明显。
随着合金中Mn、Cr等合金元素含量的增加,磷的活性降低,合金的熔点升高,使氧化脱磷几乎不可能。特别是在真空感应炉的中性或还原性气氛中,只有还原脱磷法才能冶炼耐高温不锈钢管、高温合金等特殊合金。Sica-CaF2是目前唯一一种工业规模上应用较少的还原脱磷方法,氧化法容易去除增加的硅。CA-Al,Al-mg还原脱磷工艺相对简单,脱磷率略有提高。它可用于以铝和镁为有益元素的钢种的冶炼。
虽然还原脱磷工艺存在脱磷产品难处理、易污染环境、工艺复杂、设备要求高等缺陷,但还原脱磷工艺并没有损失昂贵的合金元素(如铬、锰等),由于脱磷率高,采用还原脱磷法可使钢铁企业以含磷量高、价格低的软铁和返料为原料,大大提高合金收率,从而降低炼钢成本。因此,对耐高温不锈钢管进行还原脱磷具有重要的经济意义。