7.1氧化熔炼反应的热力学原理7.1.2铁液中溶解元素氧化反应的4G.及氧势图404(Cu+2[0]-2Cu;0(1)1）FeO氧势线以上的元素基本不300被氧化，例如，Cu、Ni、Pb、Sn、2(Ni)-2O-2NO()200Mo等。1002）FeO氧势线以下的元素均可氧4/5[P)+2[0]-2/5P,0(8)ou[Mo]+2[O]-MoO2(8)2/3(W+2[0)-2/3WO, (1)化，但氧化的难以程度不同，并2[Fe)+2/0)-2Fe0(1)4/3]C+2[0)-2/3C0(5]随着冶炼条件的不同有所变化。100(Nb]-2[O)-1/2Nb,O4()7/5(P)=2(0)-2/5(P,0,)2(Mn]+2O]-2MnO(例如：C、P大量氧化，Cr、Mn、S200043V+2/0j-2/3V0,(s)200V等氧化程度随冶炼条件而定，Si、F-10- 070-20- 20Ti、AI等基本上完全氧化。能够-3004/3[A1)+2[0|~2/3AI,0,(s)完全氧化的元素可以作为钢液的-4001500140016001900170018002000脱氧剂。温度/K图7-1铁液元素氧化的氧势图
7.1 氧化熔炼反应的热力学原理 7.1.2 铁液中溶解元素氧化反应的Δr Gmθ及氧势图 1）FeO氧势线以上的元素基本不 被氧化，例如，Cu、Ni、Pb、Sn、 Mo等。 2）FeO氧势线以下的元素均可氧 化，但氧化的难以程度不同，并 随着冶炼条件的不同有所变化。 例如：C、P大量氧化，Cr、Mn、 V等氧化程度随冶炼条件而定，Si、 Ti、Al等基本上完全氧化。能够 完全氧化的元素可以作为钢液的 脱氧剂
7.1氧化熔炼反应的热力学原理7.1.2铁液中溶解元素氧化反应的4.Gm及氧势图4K4[Cu]+2[0]-2Cu,O(1)3）碳元素的氧势线斜率向下，因300此与其它氧势线相交，交点温2N-2/O-2NO(s)度以下，元素氧化，碳难以氧200 化：交点温度以上，元素氧化1004/5[P)+2[O]~2/5P,(8)jou-[Mo]+2(O]-Mo02(8)受到抑制，主要是碳的大量氧V2/3[W+2[0)+2/3WO, (1)化。2(Fe)+2/0)-2Fe0(1)4/3|C+2[O)-2/3C,0(3)100(Nb]+-2[O]-1/2Nb,O(s)4/5[P]-2[0]=2/5(P,0,)2(Mnj+-210-2MnO(s(S020S00C开始氧化之前为吹炼4/3[V]+2Oj-2/3V,O, (s)-200m-2(0]-T,(s)2(C1-2(0-200前期（T转前期），中期（C开始氧化至结束）。-3004/3AI)+2[O]~2/3Al,;(s)因此，存在C开始被大-4001400150016001700180019002000量氧化的开始温度。温度/K图 7-1铁液元素氧化的氧势图
7.1 氧化熔炼反应的热力学原理 7.1.2 铁液中溶解元素氧化反应的Δr Gmθ及氧势图 C开始氧化之前为吹炼 前期（T转前期），中期（C 开始氧化至结束）。 因此，存在C开始被大 量氧化的开始温度。 3) 碳元素的氧势线斜率向下，因 此与其它氧势线相交，交点温 度以下，元素氧化，碳难以氧 化；交点温度以上，元素氧化 受到抑制，主要是碳的大量氧 化
7.1氧化反应的热力学7.1.2铁液中元素氧化反应的标准吉布斯自由能例题：用氧气吹炼成分为w[Si]=1%、w[C]=4.5%的铁水，生成熔渣成份为w(CaO)=55%、w(SiO,)=30%w(FeO)=15%，与熔池接触的压力为100KPa。试求碳开始大量氧化的温度，假设已知asio2=2.3×10-2.已知：(SiO,)+2[C] =[Si] +2CO△,G° = (540870 -302.27T)J ·mol-
7.1.2 铁液中元素氧化反应的标准吉布斯自由能 7.1 氧化反应的热力学 用氧气吹炼成分为w[Si]=1%、w[C]=4.5%的铁 水，生成熔渣成份为w(CaO)=55%、w(SiO2 )=30%、 w(FeO)=15%，与熔池接触的压力为100KPa。试求 碳开始大量氧化的温度，假设已知aSiO2 =2.3×10-2. 2CO]Si[]C[2)SiO( 2 + = + 已知： -1 r 540870(G −=Δ ⋅mol27T)J.302 θ 例题：
7.1氧化反应的热力学7.1.2铁液中元素氧化反应的标准吉布斯自由能解:△,G°=(540870-302.27T)J·mol-l(SiO,) + 2[C] = [Si] + 2CO2a.si·pco因此，△,G=△,G°+RTlnasio, a?asi pco= 540870-302.27T +RTln2asio, a?已知asio,=2.3x10-2，分别求as;和aco
7.1.2 铁液中元素氧化反应的标准吉布斯自由能 7.1 氧化反应的热力学 解： 2CO]Si[]C[2)SiO( 2 + = + -1 r 540870(G −=Δ ⋅mol27T)J.302 θ 2 CSiO 2 COsi r r aa pa RTlnGG 2 ⋅ ⋅ +Δ=Δ θ 2 CSiO 2 COsi aa pa 540870 RTln27T.302 2 ⋅ ⋅ +−= 因此， 2 SiO 103.2a 2 － 已知 ×= ，分别求aSi和aC
7.1氧化反应的热力学7.1.2铁液中元素氧化反应的标准吉布斯自由能求asi1gf s, = esi . w[Si] + es . w[C] = 0.11×1 + 0.18 ×4.5 = 0.92fsi = 8.32asi = w[Si]· fsi = 1 ×8.32 = 8.32求aclgf。 = e · w[C] +ei · w[Si] = 0.14×4.5 +0.08 ×1 = 0.71fc = 5.13ac = w[C]: fc = 4.5×5.13 = 23.085
7.1.2 铁液中元素氧化反应的标准吉布斯自由能 7.1 氧化反应的热力学 lg 92.05.418.0111.0]C[w]Si[w CSi =×+×=⋅+⋅= Si SiSi ef e 8.32 fSi = 8.3232.81]Si[wa Si = ⋅ fSi = × = lg 71.0108.05.414.0]Si[w]C[w Si C C ef CC e =×+×=⋅+⋅= 5.13 fC = 23.08513.54.5]C[wa C = ⋅ fC = × = 求aSi 求aC