錳硅鉻的氧化反應

1、6.26.2錳、硅、鉻的氧化反應錳、硅、鉻的氧化反應6.2.1錳錳6.2.1.1錳氧化的熱力學溶解于金屬液中的錳很容易被氧化，反應式為：Mn+1/2O2=(MnO) G=-361495+111.63T Jmol-1Mn+(FeO)=(MnO)+Fe G=-123307+56.48T Jmol-1Mn+O=(MnO) G=-244316+106.84T Jmol-1 Mn+(FeO)=(MnO)+Fe可見，降低溫度（增大平衡常數(shù)K），提高熔渣的氧化能力及降低MnO （降低堿度），可促使鋼液中錳氧化。)()()(MnMnFeOFeOMnOMnOMnMnFeOFeOMnOMnOMnFeOFeMnOf

2、fxxaaaaK（.)()(MnOMnFeOFeOMnMnOMnfKL6.2.1.2錳的還原錳的氧化產(chǎn)物是堿性氧化物，吹煉后期爐溫升高后，發(fā)生(MnO)被還原的吸熱反應，即：(MnO)+C=Mn+CO或(MnO)+Fe=(FeO)+Mn。吹煉終了鋼中錳含量也稱為殘錳或余錳。影響殘錳量的因素有： (1)爐溫高平衡利于(MnO)的還原，殘錳含量高。 (2)堿度升高，可提高自由(MnO)濃度，殘錳量增高。 (3)降低熔渣中(FeO)含量，可提高殘錳含量。因此鋼中碳含量高、減少后吹、降低平均槍位，殘錳含量都會增高。6.2.26.2.2硅硅6.2.2.1硅氧化的熱力學吹煉開始首先是Fe、Si被大量氧化，

3、并放出熱量，反應式為：Si+O2=(SiO2) G=-824470+219.42T Jmol-1Si+2(FeO)=(SiO2)+2Fe G=-386769+202.3T Jmol-1Si+2(FeO)=(SiO2)+2Fe可見，降低溫度（增大平衡常數(shù)），提高熔渣的氧化能力及降低（提高堿度），可促使鋼液中硅氧化。2)(22222FeOSiSiSiOSiOSiFeOFeSiOafxaaaaK222)(SiOFeOSiSiSiOSiafKxL6.2.2.2堿性操作條件下硅還原的可能性堿性操作時，熔渣R3.0，渣中存在著大量自由狀態(tài)的(CaO)， (SiO2)是酸性氧化物，全部與CaO等堿性氧化物形

4、成類似(2CaO SiO2)的復雜氧化物，渣中二氧化硅呈結合狀態(tài)。熔渣分子理論認為，只有自由氧化物才有反應能力，因此在吹煉后期溫度升高，(SiO2)也不會被還原，鋼中硅含量為“痕跡”。可見堿性操作條件下，硅的氧化反應非常徹底。6.2.36.2.3鉻鉻6.2.3.1鉻的氧化在堿性煉鋼過程中，鉻氧化成Cr2O3。2Cr+3(FeO)=(Cr2O3)+3Fe鉻在酸性條件下氧化的比較完全，在堿度大于2的堿性渣下，反應的平衡常數(shù)很低，這相當于大量從渣中還原進入鋼液中。鉻氧化的熱效應較大，故提高溫度不利于鉻的氧化。6.2.3.2鉻的還原爐料中的鉻在低溫下，能大量氧化進入渣中，但在高溫下又能為鋼液中的C所還

5、原，進入鋼液中。實際上鉻和碳時同時氧化的，只不過隨著溫度的提高它們的氧化程度有相反的變化。因此，鉻與碳就出現(xiàn)了選擇性氧化的特點。在二者氧勢線交點溫度以上，鉻先于碳氧化；而在交點溫度以上，碳可先于鉻氧化，即抑制了碳的氧化。“去碳保鉻”的熱力學條件：（1）“去碳保鉻”的最低溫度是鋼液中Cr與C氧化的轉化溫度。提高熔池溫度，K值增大（吸熱反應），從而使WC降低。向熔池吹氧，能迅速提高爐溫。使用礦石氧化，則不能達到提溫的目的。因為礦石脫碳是吸熱反應。（2）降低PCO可在WCr不變時，降低WC 。采用真空冶煉或吹入氬氧混合氣體的減壓操作，不僅降低PCO ，而且可使CO氣泡易形成，以加強脫碳。（3）提高C的活度系數(shù)，亦能降低WC 。（4）由于鋼液的含鉻量越高，對應的平衡WC也越高。因此為使含鉻量高的鋼液有較低的WC ，需要采用更高的真空度和適當高的溫度，因為僅靠過高的溫度會對爐襯損害大。 例題計算成分為WCr =12%、 WNi =9%及WC =0.35%的金屬爐料，在電爐內(nèi)冶煉不銹鋼時，“去碳保鉻”的最低溫度。（fCr=0.904，fC=0.740）解： “去碳保鉻”的最低溫度，由反應當 時，T=934706/512.81=1823K(1550)。COCrOCrC4 3)( 443TGmr22.61793706259.