冶金熔煉原理及工藝,第三章,修訂

1、12合金元素可能被各種形態(tài)的氧所氧化。合金元素可能被各種形態(tài)的氧所氧化。被自由氧被自由氧 （純氧、空氣或富氧空氣中的氧等）氧化。（純氧、空氣或富氧空氣中的氧等）氧化。被氣相氧化物（被氣相氧化物（ 、 ）氧化。）氧化。被溶于合金中的氧所氧化。被溶于合金中的氧所氧化。被渣相中被渣相中 氧化。氧化。1.1. 被另一合金氧化物中的氧氧化被另一合金氧化物中的氧氧化。 EO2OE22 2O COEOCOE2 EOOE lFeEOFeOE l2Cu2EOOCuE lFeEOFeOE EEOOEE FeO2CO g2OH直接氧化直接氧化間接氧化間接氧化3氧化-還原反應 在氧化-還原反應中，氧化和還原是不可分割

2、的，當一個元素被氧化時，另一個元素必然被還原。例如鑄鋼熔煉過程中，錳的氧化反應為 Mn + (FeO) = (MnO) + Fe 對錳而言，錳氧化成 MnO，故為氧化反應；但對鐵而言，鐵從 FeO 中還原出來，它又是還原反應。有時叫它是氧化反應，有時又叫還原反應，只是研究對象不同而已。 在堿性煉鋼爐中，如果熔池有足夠高的溫度，上述反應可逆向進行，錳又重新被還原到鋼水內。換句話說，對于錳，上述反應本來是氧化反應，但是條件改變后，又變成了還原反應。 2O2E0Pa1RTG lln n EO2OE22 E0OaRT2GPRT2lln nlln n 4若若 EO 為氣體為氣體則氧位則氧位RT lnPo

3、2=G0 - 2RT lnaE + 2RT lnPEO氧位與溫度、氧位與溫度、E的活度、的活度、EO 的分壓有關。的分壓有關。設金屬設金屬E熔于溶液中，直接氧化，生成熔于溶液中，直接氧化，生成 為純凝聚相，為純凝聚相，則則EO氧位氧位圖圖5-1為為1500-2000K鐵液內溶解元素鐵液內溶解元素E按下式按下式直接氧化的直接氧化的 -T圖圖 E 的標準態(tài)是其質量分數為的標準態(tài)是其質量分數為1%的溶液，的溶液，EO為純凝聚相或為純凝聚相或1atm氣體。氣體。 EO2OE22 G5E 的標準態(tài)是其質量的標準態(tài)是其質量1%的溶液，的溶液，EO為純凝聚相或為純凝聚相或1atm氣體。氣體。 RTlnPO2

4、=G6因此，此圖是因此，此圖是E E溶于鐵液，而溶于鐵液，而EOEO仍為純凝聚相或仍為純凝聚相或1atm1atm的氣體時，氧化物的氧位。的氣體時，氧化物的氧位。局限性：只判斷氧化局限性：只判斷氧化-還原反應的方向。還原反應的方向。 只適用于標準態(tài)，只適用于標準態(tài)，E為為1%溶液，凝聚相氧化物溶液，凝聚相氧化物為純物質，氣體分壓為為純物質，氣體分壓為 1atm 。否則仍須用（物理化學）等溫方程分析否則仍須用（物理化學）等溫方程分析。在標準狀態(tài)在標準狀態(tài) PEO=1 02lnGPRTO 1aE 鐵液內元素直接氧化的鐵液內元素直接氧化的 -T-T圖（氧化圖），可以用來圖（氧化圖），可以用來分析鑄鐵、

5、鑄鋼等中，合金元素按反應式（下式），被分析鑄鐵、鑄鋼等中，合金元素按反應式（下式），被氧氣直接氧化的能力。氧氣直接氧化的能力。G如：與如：與FeO的氧化線比較，的氧化線比較，直線下部直線下部 Ce、AlMn、Cr等，在標準態(tài)下會被等，在標準態(tài)下會被 氧化燒損；氧化燒損；直線上部直線上部 Cu、Ni、W等，在標準狀態(tài)下會被等，在標準狀態(tài)下會被Fe保護不氧化保護不氧化。2O EO2OE22 EO2OE22 MO2OM22 MEOMOE0MO0EO0G21G21G 7一、對金屬被一、對金屬被 直接氧化的反應直接氧化的反應。0EOG0MOG0G式，氧化還原反應，在標準態(tài)下，自發(fā)進行的熱力學條件：式，氧

6、化還原反應，在標準態(tài)下，自發(fā)進行的熱力學條件：即：即：E E元素對氧的親和力大于元素對氧的親和力大于MM元素元素此時，此時，MOMO為氧化劑，為氧化劑，EE為還原劑。為還原劑。MOMO是被還原的氧化物。是被還原的氧化物。由氧位圖，可以比較元素與氧的親和力，判斷標準態(tài)的氧化由氧位圖，可以比較元素與氧的親和力，判斷標準態(tài)的氧化- -還原反應方向。還原反應方向。這種判斷只適用于標準態(tài)，實際情況一般須利用等溫方程計算。這種判斷只適用于標準態(tài)，實際情況一般須利用等溫方程計算。0G0 0MO0EOGG 0MO0EOGG 2O8二、對于如下類的反應二、對于如下類的反應。MO2OM22 COMOCOM2 22

7、CO2OCO2 02G01G02010GGG 式，自發(fā)進行的熱力學條件，式，自發(fā)進行的熱力學條件，又由又由0G0 2O0PRTGlln n 222lnlnCOOMOOPRTPRT 222COOEOOPP MOOEOO22PP MEOMOE 熱力學條件：熱力學條件： 同理推廣：同理推廣： 對于對于 即：還原劑的氧化物的分解壓小于被還原氧化物的分解壓。即：還原劑的氧化物的分解壓小于被還原氧化物的分解壓。氧分壓氧分壓 lFeMOFeOM MOO21M2 FeOO21Fe2l 0MOG9在鋼鐵熔煉過程中，金屬元素主要是被渣中的在鋼鐵熔煉過程中，金屬元素主要是被渣中的FeOFeO氧化。氧化?？紤]反應式考

8、慮反應式0FeOG0FeO0MO0GGG 0FeO0MOGG 0G0 式式= =式式- -式式進行，則進行，則熱力學條件熱力學條件若若 、 均以純物質為標準態(tài)，均以純物質為標準態(tài)，則則 、 分別與他們的氧位相等。分別與他們的氧位相等。可以利用氧位圖，判斷是否發(fā)生氧化?？梢岳醚跷粓D，判斷是否發(fā)生氧化。 FeO MO0MOG0FeOG10對于式反應，受到溫度、組元的活度影響！對于式反應，受到溫度、組元的活度影響！ 反應的平衡常數反應的平衡常數 MFeOFeMOMaaaaK 對于鋼鐵熔煉而言，熔液中主要是對于鋼鐵熔煉而言，熔液中主要是FeFe，接近純物質，接近純物質合金元素：合金元素：MK 1aF

9、e MfaMM% % MOMOMOa MMOM%MOMFeOMMfaK設設 為元素為元素MM在渣中和合金（鐵液）中的分配系數在渣中和合金（鐵液）中的分配系數 表述了合金元素氧化的程度。表述了合金元素氧化的程度。MM Mfa1KMFeOMOMOM% % 11元素元素M的活度系數的活度系數 受其他元素成分的影響，受其他元素成分的影響，若使若使 （M的活度系數）增大，則元素的活度系數）增大，則元素M的氧化程度增大，燒損的氧化程度增大，燒損1、對氧的親和力：、對氧的親和力：合金和合金和FeFe對氧的親和力對氧的親和力“差差”越大，越大， 大，反應常數大，反應常數 越大，氧化程度大，與氧位圖的順序相同。

10、越大，氧化程度大，與氧位圖的順序相同。0G MK FeOa爐渣氧化能力越高，爐渣氧化能力越高， ，合金元素燒損嚴重（氧化），合金元素燒損嚴重（氧化）。T影響反應熱，進而影響影響反應熱，進而影響 ，程度不同。，程度不同。MK其影響取決于其影響取決于“MO”的的“酸堿性酸堿性”。MO為酸性（氧化物）：爐渣的堿度越高，為酸性（氧化物）：爐渣的堿度越高， ，合金燒損嚴重；，合金燒損嚴重；MO為堿性（氧化物）：爐渣的堿度越低為堿性（氧化物）：爐渣的堿度越低, ，合金燒損嚴重。，合金燒損嚴重。MO Mf Mf2 2、溫度：、溫度：3 3、爐渣的氧化能力：、爐渣的氧化能力：4、爐渣的堿度、爐渣的堿度：5 5

11、、合金成分組成：、合金成分組成：MOMFeOMMfaKMO121 1、硅、硅 硅的分配系數硅的分配系數 l2Fe2SiOFeO2Si 22SiOSi2FeOSiSiOSifaKSi % %分析分析Si Si氧化還原規(guī)律：氧化還原規(guī)律：溫度越低，溫度越低， ，SiSi氧化程度大氧化程度大渣的氧化能力影響硅的氧化還原程度渣的氧化能力影響硅的氧化還原程度堿性渣中硅的氧化更大堿性渣中硅的氧化更大 為酸性氧化物，堿性渣中為酸性氧化物，堿性渣中 較小。較小。SiK 2FeOaSiSi氧化氧化2SiO 2SiOSiSi氧化為放熱反應（強），氧化為放熱反應（強），J389112H0 132 2、錳錳錳的分配系

12、數錳的分配系數 lFeMnOFeOMn MnOMnFeOFeOMnMnOMnfKMn%但是，在實際生產中發(fā)現，在酸性爐渣內，但是，在實際生產中發(fā)現，在酸性爐渣內，MnMn的氧化程度比堿性爐大較多！的氧化程度比堿性爐大較多！ 原因解釋原因解釋：分析分析MnMn氧化還原規(guī)律氧化還原規(guī)律：Mn的氧化為放熱反應，熔煉溫度區(qū)， 溫度升高， 減小，氧化程度減小。Mn氧化物MnO和FeO均為堿性氧化物，當爐渣堿性變化時，活度系數 、 同時增大或減小，所以 渣的堿度對Mn的氧化影響很小 ？J106274H MnK FeO MnO MnFeOMnOFeOMnMnfK MnOFeO考察考察 的比值？的比值？14S

13、iOSiO4 44-4-的電荷半徑比小于的電荷半徑比小于OO2-2-，MM2+2+與與SiOSiO4 44-4-間的相互作用比間的相互作用比MM2+2+與與OO2-2-間的相互作用要弱。金屬離子間的相互作用要弱。金屬離子MnMn2+2+與與SiOSiO4 44-4- 的作用弱于與的作用弱于與O O2-2- 的作用。的作用。當堿度減小，加入當堿度減小，加入 時，時， , 的半徑比的半徑比 半徑小，在減小渣堿度時，半徑小，在減小渣堿度時， 因此，在酸性爐渣內，錳的氧化更嚴重。因此，在酸性爐渣內，錳的氧化更嚴重。另另: Mn: Mn對氧的親和力比對氧的親和力比SiSi小，氧化燒損應該小？小，氧化燒損

14、應該??？但是，在酸性爐渣下，但是，在酸性爐渣下，MnMn氧化比硅更為有利，氧化比硅更為有利，MnMn的燒損更嚴重。的燒損更嚴重。2SiO 2Fe MnOFeO 44SiO 2O 2Mn按離子理論，錳的氧化還原反應為按離子理論，錳的氧化還原反應為Mn + (FeMn + (Fe2+2+) = (Mn) = (Mn2+2+) + Fe) + Fe(l)(l)所以所以 MnMn= =xMn2+Mn2+/%Mn=K/%Mn=KMnMn ( ( Fe2+Fe2+/ / Mn2+Mn2+) ) xFe2+Fe2+ f fMnMn式中，式中， Fe2+Fe2+/ / Mn 2+Mn 2+比值取決于兩個陽離子

15、和陰離子比值取決于兩個陽離子和陰離子SiOSiO4 44-4-、O O2-2-的的相互作用能。相互作用能。 l2Cu2EOOCuE 15在標準態(tài)下，許多常用元素均會發(fā)生氧化： Al、Si、Mn、Fe、Zn、Co、Sn等因此，銅合金熔煉時，氧化比較嚴重，大多數合金元素應進行脫氧后再加入，避免或減少燒損。一、合金元素在一、合金元素在CuCu液中被液中被 氧化氧化OCu22CO二、在鋼、鐵熔煉時，一些合金元素被二、在鋼、鐵熔煉時，一些合金元素被 氧化氧化 COEOCOE2 EOO21E2 22COO21CO 爐氣中的爐氣中的 COCO2 2 直接氧化反應。直接氧化反應。0CO2G 1COCO216合

16、金元素氧化，查看氧化圖。合金元素氧化，查看氧化圖。實際爐中的影響因素：實際爐中的影響因素： 溫度、氣相成份、渣氧化物活度溫度、氣相成份、渣氧化物活度。燃燒比：燃燒比：在標準狀態(tài)下，發(fā)生氧化的熱力學條件在標準狀態(tài)下，發(fā)生氧化的熱力學條件：0CO0EO2GG % %100COCOCO22V 對于對于COCO2 2 氧化元素反應，氧化元素反應，從平衡常數式可得合金元素的平衡濃度：從平衡常數式可得合金元素的平衡濃度： KaCOCOEEO2 % % % % Ka11EEOV % %2022-2-211718影響因素的討論：影響因素的討論：燃燒比燃燒比 V V ：V， %E ，燃燒比降低有利于減少燒損；溫

17、度：溫度：對于放熱反應，如：Si、Mn 被 CO2 氧化為放熱反應， 溫度、 K，使得%E 氧化燒損減弱；元素氧化物的活度：元素氧化物的活度： EO若為堿性氧化物，在酸性渣情況下，活度減小， 因而，%E ，元素氧化嚴重。 反之亦然。三、金屬元素被水蒸汽氧化三、金屬元素被水蒸汽氧化影響規(guī)律與 CO2 的情況類似，濕度大（H2O）%增大，燒損 2g2HEOOHE 19 在某些熔煉過程中，通過控制爐中熔液溫度等條件可以在某些熔煉過程中，通過控制爐中熔液溫度等條件可以實現元素的選擇性氧化，達到保護合金元素的目的。實現元素的選擇性氧化，達到保護合金元素的目的。一、去碳保鉻一、去碳保鉻吹氧返回法冶煉鉻鎳不

18、銹鋼的原理吹氧返回法冶煉鉻鎳不銹鋼的原理： 通過吹氧使碳氧反應生成CO，產生熔池沸騰，從而排除氣體、夾雜，達到凈化，但又應保護Ni、Cr不被氧化。查看氧位圖：查看氧位圖： NiNi的氧化反應氧位靠上，Ni與O的親和力較弱，不易發(fā)生氧化燒損，并且位于FeO氧位上部。 CrCr的氧位在FeO的下部，也在CO氧化反應氧位的下部，說明Cr比Fe、C更易于發(fā)生氧化（標準態(tài)）。 但是，但是，COCO線與線與 CrCr2 2OO3 3 線發(fā)生交叉，說明在交點溫度以上，線發(fā)生交叉，說明在交點溫度以上，CC與與OO的親和力才更大。表明存在的親和力才更大。表明存在轉化溫度轉化溫度。提供可能提供可能20對于不銹鋼而

19、言，對于不銹鋼而言，Cr1%Cr1%，C1%C1%不能直接從氧位圖求得轉化溫度不能直接從氧位圖求得轉化溫度T T。CrCr元素的氧化物復雜：元素的氧化物復雜： 、 、 、 、在高鉻鋼熔煉過程中，渣中在高鉻鋼熔煉過程中，渣中CrCr氧化物認為：氧化物認為： 、按按 考慮，考慮， 在渣中達到飽和時，在渣中達到飽和時， 吹氧發(fā)生反應：吹氧發(fā)生反應：CrO32OCr43OCr2CrO3CrO43OCr43OCr32OCr43OCr g432OCr21OCr23 CO2OC22 CO2Cr23OCr21C2s43 22C2CO2323Cr0CfPCrfT14719GG% % %llg g. jefjii

20、% %llg g式中式中21 C460Ni02370Cr04760T14719GG0% %.% %.% %. COP2C2Cr51T14719llg g% %llg g% %llg g. atmPCOCT 轉轉%Cr%Ni%C1290.35115481890.35116261890.1118241890.05119431890.050.11601令令 可得可得 ，與成分、，與成分、 有關。有關。0G 轉轉TCOP：比較比較 ：含碳量越高，轉化溫度：含碳量越高，轉化溫度。 配料取高含碳量，利于在較低溫度下，去配料取高含碳量，利于在較低溫度下，去CC得得CrCr，凈化。，凈化。比較比較 ：鉻含量：

21、鉻含量，轉化溫度，轉化溫度。 生產高生產高CrCr不銹鋼時，要求爐溫更高。不銹鋼時，要求爐溫更高。比較：降低比較：降低 P PCOCO 有利于降低轉化溫度。有利于降低轉化溫度。 生產中采用氬氧混合吹煉或真空冶煉，生產中采用氬氧混合吹煉或真空冶煉， 可以得到低碳、超低碳不銹鋼可以得到低碳、超低碳不銹鋼。22實際生產中，常先配料部分實際生產中，常先配料部分Cr，使，使Cr%較低，待去較低，待去C后再補加后再補加Cr%,可以在較低溫度，得到低碳量。可以在較低溫度，得到低碳量。從從 、C、Cr平衡平衡含量關系圖可見含量關系圖可見:轉轉TCr%，平衡的平衡的C%， 也較高。也較高。轉轉T在平衡曲線右上方

22、，碳氧化；在平衡曲線右上方，碳氧化；左下方，鉻氧化。左下方，鉻氧化。如果要求碳降到如果要求碳降到0.1%，同，同時保鉻，爐溫必須提高到時保鉻，爐溫必須提高到1900oC以上。以上。23總之，去碳保鉻的關鍵在于提高總之，去碳保鉻的關鍵在于提高熔池溫度熔池溫度。熱力學計算表明，以鐵礦石作氧化劑無法使熔池溫度提高熱力學計算表明，以鐵礦石作氧化劑無法使熔池溫度提高到轉化溫度，結果鉻大量氧化。而吹氧卻有助于提高爐溫，到轉化溫度，結果鉻大量氧化。而吹氧卻有助于提高爐溫，故用返回料冶煉不銹鋼應采用吹氧法。故用返回料冶煉不銹鋼應采用吹氧法。吹氧后，部分鉻會被氧化，但對提高溫度有利。進入還原吹氧后，部分鉻會被氧

23、化，但對提高溫度有利。進入還原期，再加還原劑，使渣中期，再加還原劑，使渣中Cr3O4還原，回收一部分鉻。還原，回收一部分鉻。在本例中，轉化溫度就是反應式在本例中，轉化溫度就是反應式的平衡溫度，而該反應式由鉻和碳被氧氣直接氧化反應合并的平衡溫度，而該反應式由鉻和碳被氧氣直接氧化反應合并求得。事實上，無論是被求得。事實上，無論是被O2氧化，還是被氧化，還是被O或或(FeO)氧化，氧化，最后均可得到該反應式。因此，兩元素氧化轉化溫度與氧存最后均可得到該反應式。因此，兩元素氧化轉化溫度與氧存在的形式無關，僅與兩元素在合金中的濃度及它們的氧化物在的形式無關，僅與兩元素在合金中的濃度及它們的氧化物在渣中的

24、濃度或氣相中的分壓有關。在渣中的濃度或氣相中的分壓有關。 CO2Cr23OCr21C2s43 24二、碳、硅氧化二、碳、硅氧化 對于鑄鐵對于鑄鐵(可視為可視為Fe-C-Si合金合金)的熔煉，的熔煉，C、Si選擇性氧化是重要的選擇性氧化是重要的冶金反應。冶金反應。從氧位圖可見，從氧位圖可見，Si、C氧化反應，氧位線發(fā)生交叉。氧化反應，氧位線發(fā)生交叉。轉化轉化T 碳、硅之間存在選擇性氧化的轉化溫度碳、硅之間存在選擇性氧化的轉化溫度 對于對于 T T，C C氧化，氧化，TT，SiSi氧化。氧化。因而，鐵水在靜置過程中，因而，鐵水在靜置過程中，TT，碳、硅含量變化。碳、硅含量變化。 C C、SiSi氧

25、化氧化 轉化溫度轉化溫度 CO2SiC2SiO2 與平衡含氧量有關與平衡含氧量有關25 可以利用反應平衡式，計算轉化溫度。實際生產中，避免繁瑣運算，采用圖解。從圖，Fe-C-Si熔體平衡溫度及最低過熱溫度直接得到。（實踐表明：鐵水至少需要過熱50oC）轉化溫度低，利于獲得優(yōu)質鐵水。 鐵水溫度低于轉化溫度時， Si氧化生成 膜在鐵水表面； 高于轉化溫度時，C氧化，氧化膜消失，鐵水表面清潔明亮。 因而，當轉化溫度降到出鐵水溫度以下，則可獲得表面明亮、 夾雜少的優(yōu)質鐵水。在酸性爐熔煉時，可能發(fā)生增硅。 當爐溫超過C、Si氧化轉化溫度時，2SiO2SiO CO2SiC2SiO2 26：假定爐渣成分為：

26、假定爐渣成分為組元組元CaOMgOMnOFeO%2945103852SiO32OAl從從 活度圖活度圖 查得查得，若若C 3.3%C 3.3%，Si 1.8%Si 1.8%，232SiOFeOOAl 12. 02SiOa 00015. 0Sia 56. 0Ca設設計算得到：平衡溫度計算得到：平衡溫度 T=1453 T=1453 （1726K1726K）可見對于若可見對于若C 3.3%C 3.3%，Si 1.8%Si 1.8%，平衡，平衡( (轉化轉化) )溫度（圖查）溫度（圖查）14181418 最低過熱溫度最低過熱溫度14681468 超過超過14531453時，渣中時，渣中SiOSiO2

27、2可能被還原，鐵水就能增硅，可能被還原，鐵水就能增硅， 產生增硅現象。產生增硅現象。 atm1PCO CO2SiC2SiO2 CKTPaaaToCOSiCSiO145317261lg200015. 0lg56. 0lg212. 0lg14.1937170lg2lglg2lg14.1937170)()()(2 CO2OC22 CO2COC2 lFeCOFeOC COOC 27熔煉鋼、鐵的核心反應是脫碳反應熔煉鋼、鐵的核心反應是脫碳反應。一、鐵水脫碳鐵水含碳量是決定鑄鐵性能的一個重要因素。鑄鐵在沖天爐熔煉過程中，含碳量將發(fā)生變化：1）鐵水在過熱帶因流過熾熱的焦炭表面而引起增碳；2）爐內氧化性物質又

28、對鑄鐵起脫碳作用。 在沖天爐內，碳與 、 、 、 均發(fā)生氧化反應，控制鐵最終含碳量，須掌握反應還原過程規(guī)律。2CO2O O FeO281、 CO2COC2 該反應主要發(fā)生在鑄鐵熔化以后，為吸熱反應。則平衡常數該反應主要發(fā)生在鑄鐵熔化以后，為吸熱反應。則平衡常數 CfCOPCOKC%22 溫度高利于反應進行，鐵水脫碳嚴重。溫度高利于反應進行，鐵水脫碳嚴重。 燃燒比大，燃燒比大， 濃度高，平衡含濃度高，平衡含CC量低，脫碳嚴重量低，脫碳嚴重。v2CO2、 COFeFeOCl 該反應發(fā)生在爐缸區(qū)，為吸熱反應。該反應發(fā)生在爐缸區(qū)，為吸熱反應。 溫度高利于反應進行溫度高利于反應進行脫碳脫碳 FeOFeO

29、含量含量，脫碳，脫碳由于反應為吸熱反應，因此上述反應還會導致爐中鐵水溫度下降。由于反應為吸熱反應，因此上述反應還會導致爐中鐵水溫度下降。29二、鋼水脫碳二、鋼水脫碳氧化法煉鋼時，氧化期主要任務之一為脫碳，產生氧化法煉鋼時，氧化期主要任務之一為脫碳，產生COCO氣泡，有利于溶于鋼氣泡，有利于溶于鋼中的氣體（氫與氮）和非金屬夾雜的排出；由此引起的攪拌作用可以加速中的氣體（氫與氮）和非金屬夾雜的排出；由此引起的攪拌作用可以加速傳質和傳熱，促進冶金反應，并使鋼水成分和溫度均勻。達到精煉、攪拌傳質和傳熱，促進冶金反應，并使鋼水成分和溫度均勻。達到精煉、攪拌熔池的作用。熔池的作用。 COOC OCCOaa

30、PK 碳氧濃度積碳氧濃度積 KffPOCmOCCO% 如果碳和氧的活度系數積如果碳和氧的活度系數積fC fO=1fC fO=1, ,或或 fC=1fC=1、fO=1, CfO=1, C、O O濃度積可視濃度積可視為常數（為常數（T T，P PCOCO一定）一定）圖圖5-95-9, , 即，鋼水中即，鋼水中C C濃度濃度，O O濃度濃度 從從C C，OO濃度曲線圖看，符合這個規(guī)律！濃度曲線圖看，符合這個規(guī)律！其意義體現：其意義體現： 根據脫碳要求，計算平衡含根據脫碳要求，計算平衡含OO量，進而算出渣中需要的量，進而算出渣中需要的 FeO FeO 濃度。濃度。30 然而，大量平衡實驗證實，然而，大

31、量平衡實驗證實，C、O濃度積并不準確守恒。濃度積并不準確守恒。即使即使T、Pco一定，一定，fcfo1，是變化的，是變化的，在爐氣中，存在在爐氣中，存在 CO2，使得，使得 Pco下降。下降。生產實踐證實：不管生產實踐證實：不管mm守恒與否，鋼液中守恒與否，鋼液中C%C%，%O%O。碳在鋼水中產生氧化反應稱為脫碳過程碳在鋼水中產生氧化反應稱為脫碳過程。鋼液內鋼液內CC和和OO擴散到鋼擴散到鋼- -氣（氣（COCO氣泡）界面。氣泡）界面。擴散傳質過程擴散傳質過程在鋼在鋼- -氣表面上氣表面上CC、OO發(fā)生化學反應。發(fā)生化學反應?；瘜W反應過程化學反應過程反應產物反應產物COCO氣泡形成、長大及上浮。氣泡形成、長大及上浮。COCO氣泡形核問題。氣泡形核問題。31四、四、COCO氣泡的