第六章氧化反应 出是礼大膏, 主要知识点为: (1).直接氧化与间接氧化的概念和作用; (2)脱碳反应的作用及热力学、动力学条件; (3)l锰氧化反应、回锰的原因及拟制 (4).脱磷反应及其热力学条件 (5).脱硫反应及其热力学条件; (6)钢液脱氧方式; (7).西华特定律及气泡冶金; (8)不锈钢去碳保铬热力学条件及计算; (9)锌精矿焙烧、铜锍吹炼、粗铜精炼、镍冾金、铅冶炼 中涉及的氧化反应方程式的写法及计算
1 第六章 氧化反应 主要知识点为： (1).直接氧化与间接氧化的概念和作用； (2).脱碳反应的作用及热力学、动力学条件； (3).硅锰氧化反应、回锰的原因及拟制； (4).脱磷反应及其热力学条件； (5).脱硫反应及其热力学条件； (6).钢液脱氧方式； (7).西华特定律及气泡冶金； (8).不锈钢去碳保铬热力学条件及计算； (9).锌精矿焙烧、铜锍吹炼、粗铜精炼、镍冶金、铅冶炼 中涉及的氧化反应方程式的写法及计算
第六章氧化反应 出是礼大膏, 6.1概述 氧化还原过程伴随着火法冶金的始终。例如硫化物的氧化,铁液中各种杂质 的去除等过程都是氧化反应。炼钢过程是典型的氧化反应,本章将以炼钢反 应为例,分析氧化反应过程的特点。现代的各种炼钢方法在加热方式上虽然 不同,但是去除杂质的基本过程是一样的。大多数炼钢过程中去除杂质的主 要手段是向熔池吹入氧气或加入矿石)并加入石灰等材料造碱性熔渣。 炼钢过程可概括为“四脱二去,调温,调成分”,其中“四脱″指脱碳、脱 磷、脱硫、脱氧,“二去”指去气、去夹杂。 ≯本章要分析研究的主要是在吹氧和碱性渣条件下进行的C、S、Mn、P、S的 反应。 2
2 第六章 氧化反应 ➢ 氧化-还原过程伴随着火法冶金的始终。例如硫化物的氧化，铁液中各种杂质 的去除等过程都是氧化反应。炼钢过程是典型的氧化反应，本章将以炼钢反 应为例，分析氧化反应过程的特点。现代的各种炼钢方法在加热方式上虽然 不同，但是去除杂质的基本过程是一样的。大多数炼钢过程中去除杂质的主 要手段是向熔池吹入氧气(或加入矿石)并加入石灰等材料造碱性熔渣。 6.1概述 ➢ 炼钢过程可概括为“四脱二去，调温，调成分”，其中“四脱”指脱碳、脱 磷、脱硫、脱氧，“二去”指去气、去夹杂。 ➢本章要分析研究的主要是在吹氧和碱性渣条件下进行的C、Si、Mn、P、S的 反应
第六章氧化反应 目前认为在氧气转炉中是以间接氧化为主 1/2O 2(Fc) 2(Fc")+(O2-) 查 2(Fe2) 2(Fe)+(O2) [O I O]+[C] 图6-1炉渣传氧示意图 3
3 第六章 氧化反应 目前认为在氧气转炉中是以间接氧化为主
第六章氧化反应 是技大营 6.2脱碳反应 621脱碳反应的作用 脱碳反应是贯穿于炼钢过程始终的一个主要反应。炼钢的重要任务之 一就是要把熔池中的碳氧化脱至所炼钢号的要求。同时,脱碳反应的 产物---CO气体在炼钢过程中也具有多方面的作用: ●从熔池排岀C○气体产生沸现象,使熔池受到激烈地搅拌动, 起到均匀熔池成分和温度的作用 ●大量的C○气体通过渣层是产生泡沬渣和气-渣-金属三相乳化 的重要原因。 ●上浮的CO气体有利于清除钢中气体和夹杂物,从而提高钢的 质量。 ●在氧气转炉中,排出CO气体的不均匀性和由它造成的熔池上 涨往往是产生喷溅的主要原因
4 第六章 氧化反应 6.2 脱碳反应 6.2.1 脱碳反应的作用 脱碳反应是贯穿于炼钢过程始终的一个主要反应。炼钢的重要任务之 一就是要把熔池中的碳氧化脱至所炼钢号的要求。同时，脱碳反应的 产物-----CO气体在炼钢过程中也具有多方面的作用： ⚫从熔池排出CO气体产生沸现象，使熔池受到激烈地搅拌动， 起到均匀熔池成分和温度的作用。 ⚫上浮的CO气体有利于清除钢中气体和夹杂物，从而提高钢的 质量。 ⚫大量的CO气体通过渣层是产生泡沫渣和气-渣-金属三相乳化 的重要原因。 ⚫在氧气转炉中，排出CO气体的不均匀性和由它造成的熔池上 涨往往是产生喷溅的主要原因
第六章氧化反应 出是礼大膏, 622脱碳反应的热力学条件 1.脱碳反应式 碳在氧气炼钢中一部分可在反应区同气体氧接触而受到氧化,反应式为: 2[C]+{02}=2{cO} (6-10) 碳也同金属中溶解的氧发生反应而氧化去除,反应式如下: [C]+O]={Co} (6-11) [C]+2[O]={cO2} (6-12) 在通常的熔池中,碳大多是按(6-11式发生反应,即熔池中碳的氧化产物 绝大多数是CO而不是CO2 5
5 第六章 氧化反应 6.2.2 脱碳反应的热力学条件 1．脱碳反应式 碳在氧气炼钢中一部分可在反应区同气体氧接触而受到氧化，反应式为： 2[C]+{O2}=2{CO} (6—10) 碳也同金属中溶解的氧发生反应而氧化去除，反应式如下： [C]+[O]={CO} (6—11) [C]+2[O]={CO2} (6—12) 在通常的熔池中，碳大多是按(6-11)式发生反应，即熔池中碳的氧化产物 绝大多数是CO而不是CO2