(1)吹氧氣脫碳時,金屬中的一部分碳可被氧氣直接氧化:
[C] + 1/2O2(氣)=CO(氣) (1)
反應的標準吉布斯能(J/mol)
△G°=-142000-40.79T
(2)金屬中大部分碳與溶解在金屬中的[O]相結合,發生如下的反應:
[C]+[O]=CO(氣) (2)
反應的標準吉布斯能
△G°=-25000-37.90T
(3)用鐵礦石作氧化劑時,礦石可直接氧化一小部分碳,或溶於渣中成為(FeO),再與金屬中的碳按下式進行反應:
[C]+(FeO)=Fe(液)+CO(氣) (3)
△G°=+115000-98.18T
鋼液的組成物質主要是鐵的分子。不同形式的氧接觸鋼液後,除少量氣態氧直接和碳反應外,大多數的氧和鐵相結合形成氧化鐵進入爐渣。鐵有二價鐵和三價鐵,兩個原子價形態,在渣和氧化性氣氛接觸面上,二價鐵被氧化成三價鐵,三價鐵傳遞到渣鋼介面後,又被還原成二價鐵,同時把氧傳到鋼液中。(見圖1)碳和氧進一步傳遞到氣液介面上,例如爐底耐火材料的縫隙表面,在該介面碳和氧相互結合生成CO氣體而進入氣相。
所以,脫碳反應可以分成3個環節:
(1)氧透過渣層的傳質及鋼液內碳和氧的傳質;
(2)碳和氧的化學反應;
(3)CO向氣相逸出。
(1)吹氧氣脫碳時,金屬中的一部分碳可被氧氣直接氧化:
[C] + 1/2O2(氣)=CO(氣) (1)
反應的標準吉布斯能(J/mol)
△G°=-142000-40.79T
(2)金屬中大部分碳與溶解在金屬中的[O]相結合,發生如下的反應:
[C]+[O]=CO(氣) (2)
反應的標準吉布斯能
△G°=-25000-37.90T
(3)用鐵礦石作氧化劑時,礦石可直接氧化一小部分碳,或溶於渣中成為(FeO),再與金屬中的碳按下式進行反應:
[C]+(FeO)=Fe(液)+CO(氣) (3)
反應的標準吉布斯能
△G°=+115000-98.18T
鋼液的組成物質主要是鐵的分子。不同形式的氧接觸鋼液後,除少量氣態氧直接和碳反應外,大多數的氧和鐵相結合形成氧化鐵進入爐渣。鐵有二價鐵和三價鐵,兩個原子價形態,在渣和氧化性氣氛接觸面上,二價鐵被氧化成三價鐵,三價鐵傳遞到渣鋼介面後,又被還原成二價鐵,同時把氧傳到鋼液中。(見圖1)碳和氧進一步傳遞到氣液介面上,例如爐底耐火材料的縫隙表面,在該介面碳和氧相互結合生成CO氣體而進入氣相。
所以,脫碳反應可以分成3個環節:
(1)氧透過渣層的傳質及鋼液內碳和氧的傳質;
(2)碳和氧的化學反應;
(3)CO向氣相逸出。