炼钢熔池中元素氧化的热力学原理培训讲学.ppt

6 氧化熔炼反应 炼钢的基本任务：脱碳、去气、去夹杂、造渣去磷、去硫、脱氧合金化、升温。 6.1炼钢熔池中元素氧化的热力学原理 6.1.1元素氧化反应的类型 6.1.1.1熔池内氧的来源 炼钢熔池内氧的来源有两种：一种是气体；另一种是固体。 在炉内氧的存在是以气态氧{O2}，渣中氧 （Fe2O3 ）、（FeO），钢中溶解氧[O]或[FeO]三种形态存在。 6.1.1.2元素氧化反应的类型 （1）溶解元素被直接氧化 这称为直接氧化反应。 （ 2）溶解元素被熔渣中的（FeO ）所氧化。 （3）溶解元素被溶解于金属液中的[O]所氧化。 反应（2）、（3）称为间接氧化反应。 6.1.2元素氧化的热力学条件 （1）在FeO的△GΘ—T直线以上的元素，基本上不能氧化。 （2）在FeO的△GΘ—T直线以下的元素，均可氧化，但难易程度不同。 溶解碳氧化的氧势线和所有其它元素的氧势线有相反的走向，因此两者必有交点。在交点的温度以下，溶解碳难于氧化，而其它元素，如Si、Cr、Mn等氧化；在交点温度以上，溶解碳才大量氧化，而其它元素的氧化受到抑制。这个交点温度是在标准状态下，元素选择性氧化的转化温度，它乃是某元素与碳的氧化顺序交换的温度。 元素氧化的热力学条件 1.温度 升高温度时，大多数元素的氧化程度均减小。但碳氧化的K则是随着温度的升高而增大。 2.熔渣的氧化能力 熔渣的氧化能力越大，则元素被氧化的程度就越大。 3.熔渣的碱度及氧化元素的氧化物的性质 降低γMO，则LM提高。但γMO与氧化物的化学性质及碱度有关。形成酸性氧化物的元素，在碱性渣下易氧化；相反，形成碱性氧化物的元素，则在酸性渣下易氧化。 4.当多种元素同时氧化时，出现了选择性的氧化，即在该条件下，△G最小的元素先氧化，而随着温度的提高，碳氧化反应的△G不断减小，在冶炼过程中碳往往是其它元素氧化的控制者。