(一)煉鋼的基本原理

1、煉鋼工藝技術(shù)技術(shù)交流的安排 1、熱力學(xué)的基本概念 2、熱力學(xué)的基本內(nèi)容 3、熔渣理論、 4、煉鋼的基本原理 5、低成本生產(chǎn)潔凈鋼的論述 6、夾雜物的分類及危害 7、夾雜物的來(lái)源及減少夾雜物的工藝措施 8、鋼鐵生產(chǎn)中的成本構(gòu)成 9、降低鋼鐵生產(chǎn)成本的工藝措施 10、煉鋼過(guò)程中新技術(shù)的探討（一）基本定義焓(H) 表示系統(tǒng)能的狀態(tài)函數(shù) 。焓的變化時(shí)系統(tǒng)在等壓可逆過(guò)程中所吸收熱量的度量。對(duì)于冶金生產(chǎn)中常見(jiàn)的恒壓過(guò)程，令H=U+PV U=Qp一PV Qp=H1-H2= H 其單位也是焦耳或千焦耳。上式表明：在恒壓過(guò)程中所交換的熱量等于系統(tǒng)焓。 自由焓自由焓G=H一TS 恒溫下其變量為 G=AH一TAS

2、在恒溫、恒壓的條件下，判斷過(guò)程時(shí)采用下式： G0 即：如果GO，系統(tǒng)末態(tài)的自由焓小于始態(tài)的自由焓，過(guò)程將自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)AG=O，即自由焓達(dá)極小值時(shí)，過(guò)程達(dá)到限度，或者說(shuō)系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)，這就是最小自由焓原理內(nèi)能系統(tǒng)的內(nèi)能是它具有的各種形式能量的總和。它包括系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，分子和分子間相互作用的勢(shì)能、分子內(nèi)部原子和電子運(yùn)動(dòng)的能量以及原子核內(nèi)的能量等。但內(nèi)能不包括系統(tǒng)作宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和系統(tǒng)在外力場(chǎng)中的勢(shì)能。熱力學(xué)定律熱力學(xué)零定律 如果兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)與第三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)處于平衡，它們也必定處于熱平衡。 如果 1=3 2=3 ， 必然 1=2。熱力學(xué)定律 熱力學(xué)第一定律（能量守恒定律） “一個(gè)孤

3、立系統(tǒng)的各種形式的能量總和是一個(gè)常量”。 AU=U2一U1=Q+W 在煉鋼過(guò)程中，除了因體積變化做膨脹功外，很少遇到其它種類的功。如上所述，系統(tǒng)對(duì)外做功取負(fù)值， 即W= -PV，故對(duì)恒壓過(guò)程U=Qp一PV （煉鋼常態(tài)） 恒溫過(guò)程U=Qp （ V=0） 一個(gè)獨(dú)立能量的能量可以可以互相轉(zhuǎn)換，從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式，但是，不能產(chǎn)生也不可能毀滅。 熱力學(xué)定律熱力學(xué)第二定律 “一切自動(dòng)過(guò)程都是不可逆的”?；蛘撸瑢?shí)際上能夠自然發(fā)生的過(guò)程都是不可逆的。 dS=dQ/T不能把熱量從低溫系統(tǒng)傳給高溫系統(tǒng)而不引起其他變化。也就是說(shuō)，不能使單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)化為有用功而不產(chǎn)生其他影響。 不可逆過(guò)程，熵（H）

4、的增量大于零。 指出物理現(xiàn)象的方向性。永動(dòng)機(jī)是不可能的。 溫度轉(zhuǎn)換 K-開(kāi)氏（絕對(duì)）溫度 0 oF-華氏溫度 -459.67 oC-攝氏溫度 -273.15 oRa-藍(lán)氏溫度 0 oR-列氏溫度 -218.52熱力學(xué)定律 熱力學(xué)第三定律 不可能用有限個(gè)手段和程度使物體冷卻到絕對(duì)溫度零度。 在絕對(duì)溫度零度是所有春物體的完美結(jié)晶體的上等于零。 絕對(duì)溫度不能達(dá)到。稀溶液劑亨利定律亨利定律 在T、P一定時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)其他在液體里的溶解度和氣體的平衡分壓成正比。 在一定溫度的封閉容器內(nèi)氣體的分壓與該氣體溶解在該溶液內(nèi)的摩爾濃度成正比。稀溶液 稀溶液中溶質(zhì)的蒸汽壓服從亨利定律 P2=KC2 （CP) 物理

5、化學(xué)原理概要 熱力學(xué)第一定律一、內(nèi)能 系統(tǒng)的內(nèi)能是它具有的各種形式能量的總和。它包括系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，分子和分子間相互作用的勢(shì)能、分子內(nèi)部原子和電子運(yùn)動(dòng)的能量以及原子核內(nèi)的能量等。但內(nèi)能不包括系統(tǒng)作宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和系統(tǒng)在外力場(chǎng)中的勢(shì)能。二、熱力學(xué)第一定律 “一個(gè)孤立系統(tǒng)的各種形式的能量總和是一個(gè)常量”。 AU=U2一U1=Q+W 在煉鋼過(guò)程中，除了因體積變化做膨脹功外，很少遇到其它種類的功。如上所述，系統(tǒng)對(duì)外做功取負(fù)值， 即W=-PV，故對(duì)恒壓過(guò)程U=Qp一PV （煉鋼常態(tài)） 恒溫過(guò)程U=Qp （ V=0） 物理化學(xué)原理概要五、化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)和蓋斯定律蓋斯定律 若以相同的反應(yīng)物，經(jīng)過(guò)不

6、同的途徑得到相同的生成物，則反應(yīng)的恒壓熱效應(yīng)或恒容熱效應(yīng)是一定的，與過(guò)程的途徑無(wú)關(guān)。不難理解，既已明確過(guò)程在恒壓或恒容下進(jìn)行，熱效應(yīng)當(dāng)然不再和過(guò)程有關(guān)。 H=H生成物-H反應(yīng)物六、基爾霍夫定律過(guò)程焓變的溫度系數(shù)等于由該過(guò)程所引起的熱容的變化。 HT= H298+t1t2 mc dT七、標(biāo)準(zhǔn)生成熱 由穩(wěn)定單質(zhì)化合生成1摩爾化合物的反應(yīng)熱效應(yīng)稱為該化合物的生成熱( Hf)，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的生成熱叫做標(biāo)準(zhǔn)生成熱，以Hf表示。 一切單質(zhì)物質(zhì) H298認(rèn)為是0溶 液一、理想溶液 在任何溫度、任何壓力和任何濃度下，如果溶液中每一組元都服從拉烏爾定律，即稱之為理想溶液。 拉烏爾定律的數(shù)學(xué)式是 Pi=Pi0Ni

7、在實(shí)際生產(chǎn)中理想溶液時(shí)不存在的，如果實(shí)際溶液和理想容易呢偏差不大，可用理想溶液的理論去處理，如金屬溶液，是穩(wěn)態(tài)簡(jiǎn)單化。 G =RTln Ni,因Ni1，ln Ni 0，G為負(fù)值，故過(guò)程自發(fā)進(jìn)行。 二、稀溶液 稀溶液中溶質(zhì)的蒸汽壓服從亨利定律。（反向拉烏爾） P2=KC2 （CP) 三、活度 a=Ni 四、化學(xué)平衡 aA+bBcC+dD 平衡常數(shù)K=NCND/NANB 平衡移動(dòng)條件（C、P、V、T、催）化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)一、化學(xué)反應(yīng)的速度 化學(xué)動(dòng)力學(xué)的重要指標(biāo)是反應(yīng)速度。通常用一種參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化率來(lái)表示反應(yīng)速度。設(shè)有反應(yīng)A + B = A B 。 二、多相反應(yīng)和擴(kuò)散 (1）反應(yīng)分子

8、擴(kuò)散到界面； (2)分子在界面上發(fā)生吸附作用； (3)被吸附分子在界面上進(jìn)行反應(yīng)； (4)產(chǎn)物從界面脫附； (5)產(chǎn)物擴(kuò)散離開(kāi)界面。 整個(gè)反應(yīng)速度取決于最慢的一步。在冶金過(guò)程中，吸附速度和化學(xué)反應(yīng)速度是比較快的，最慢的步驟通常是擴(kuò)散過(guò)程。最慢的步驟通常是擴(kuò)散過(guò)程。 三、表面現(xiàn)象 又稱為表面張力，它的單位是達(dá)因/厘米。 降低表面張力的過(guò)程是自發(fā)的。 如果某一溶質(zhì)能降低溶劑的表面張力，這種溶質(zhì)就會(huì)被吸附到表面上，直到和濃度均勻化的趨向達(dá)到平衡為止，這種現(xiàn)象稱為吸附現(xiàn)象。 降低表面張力的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。例如爐渣中Feo越高其表面張力越小。對(duì)鋼液而言，C、O、P、S都是降低表面張力的物質(zhì)。溶液表面張力的大小，除受成分影響外，還和溫度等因素有關(guān)。表面張力的增大和減小，不僅對(duì)新相生成有影響，還對(duì)相間反應(yīng)(如非金屬夾雜物和氣體從鋼中的排除、泡沫渣的形成、爐襯的侵蝕等）有直接的影響 （二）熔鐵的物理性質(zhì) 一、密度 二、熔點(diǎn) 純鐵的熔點(diǎn)為1538。將任何溶質(zhì)任何溶質(zhì)元素加入溶劑純鐵中，均將引起鐵熔點(diǎn)的下降，即使這些元素的熔點(diǎn)很高70）的硅酸鹽，鈣的鋁酸鹽以及高熔點(diǎn)的硫化物如Re203、Re2O2及CaS等。 習(xí)慣上往往把脆性?shī)A雜物用氧化物來(lái)代表，而把塑性?shī)A雜物用硫化物來(lái)代表