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1、,6.2锰、硅、铬的氧化反应,6.2.1锰,6.2.1.1锰氧化的热力学,溶解于金属液中的锰很容易被氧化，反应式为： Mn+1/2O2=(MnO) G=-361495+111.63T Jmol-1 Mn+(FeO)=(MnO)+Fe G=-123307+56.48T Jmol-1 Mn+O=(MnO) G=-244316+106.84T Jmol-1,Mn+(FeO)=(MnO)+Fe 可见，降低温度（增大平衡常数K），提高熔渣的氧化能力及降低MnO （降低碱度），可促使钢液中锰氧化。,6.2.1.2锰的还原,锰的氧化产物是碱性氧化物，吹炼后期炉温升高后，发生(MnO)被还原的吸热反应，即：(
2、MnO)+C=Mn+CO或(MnO)+Fe=(FeO)+Mn。吹炼终了钢中锰含量也称为残锰或余锰。 影响残锰量的因素有： (1)炉温高平衡利于(MnO)的还原，残锰含量高。 (2)碱度升高，可提高自由(MnO)浓度，残锰量增高。 (3)降低熔渣中(FeO)含量，可提高残锰含量。因此钢中碳含量高、减少后吹、降低平均枪位，残锰含量都会增高。,Si+2(FeO)=(SiO2)+2Fe 可见，降低温度（增大平衡常数），提高熔渣的氧化能力及降低（提高碱度），可促使钢液中硅氧化。,6.2.2.2碱性操作条件下硅还原的可能性,碱性操作时，熔渣R3.0，渣中存在着大量自由状态的(CaO)， (SiO2)是酸性
3、氧化物，全部与CaO等碱性氧化物形成类似(2CaO SiO2)的复杂氧化物，渣中二氧化硅呈结合状态。熔渣分子理论认为，只有自由氧化物才有反应能力，因此在吹炼后期温度升高，(SiO2)也不会被还原，钢中硅含量为“痕迹”。 可见碱性操作条件下，硅的氧化反应非常彻底。,6.2.3铬 6.2.3.1铬的氧化,在碱性炼钢过程中，铬氧化成Cr2O3。 2Cr+3(FeO)=(Cr2O3)+3Fe 铬在酸性条件下氧化的比较完全，在碱度大于2的碱性渣下，反应的平衡常数很低，这相当于大量从渣中还原进入钢液中。铬氧化的热效应较大，故提高温度不利于铬的氧化。,6.2.3.2铬的还原,炉料中的铬在低温下，能大量氧化进
4、入渣中，但在高温下又能为钢液中的C所还原，进入钢液中。实际上铬和碳时同时氧化的，只不过随着温度的提高它们的氧化程度有相反的变化。因此，铬与碳就出现了选择性氧化的特点。在二者氧势线交点温度以上，铬先于碳氧化；而在交点温度以上，碳可先于铬氧化，即抑制了碳的氧化。,“去碳保铬”的热力学条件： （1）“去碳保铬”的最低温度是钢液中Cr与C氧化的转化温度。提高熔池温度，K值增大（吸热反应），从而使WC降低。向熔池吹氧，能迅速提高炉温。使用矿石氧化，则不能达到提温的目的。因为矿石脱碳是吸热反应。 （2）降低PCO可在WCr不变时，降低WC 。采用真空冶炼或吹入氩氧混合气体的减压操作，不仅降低PCO ，而且可使CO气泡易形成，以加强脱碳。 （3）提高C的活度系数，亦能降低WC 。 （4）由于钢液的含铬量越高，对应的平衡WC也越高。因此为使含铬量高的钢液有较低的WC ，需要采用更高的真空度和适当高的温度，因为仅靠过高的温度会对炉衬损害大。,例题计算成分为WCr =12%、 WNi =9%及WC =0.35%的金属炉料，在电炉内冶炼不锈钢时，“去碳保铬”的最低温度。（fCr=0.904，fC=0.740） 解： “去碳保铬”的最低温度，由反应 当 时，T=934706/512.81=1823K(1550)。,
