| 在炉前分析仪器炼钢|炼铁过程中，氧供入金属熔池后，元素随即开始氧化。无论是氧气顶吹转炉或是其它炼钢方法，元素的氧化速度可以不同，但都是按一定的次序进行的。一般地讲，硅、锰最先被大量氧化，而碳随后被迅速氧化，磷的氧化基本上可与碳同时进行。
元素氧化具有不同次序的原因，是由于炉前分析仪各元素与氧的亲和力不同，与氧亲和力强的元素可以夺取更多的氧，首先开始大量氧化；反之，与氧亲和力弱的元素则夺得较小的氧，它的氧化就慢些。
1、当温度T＜1400℃时，元素的氧化顺序是：
Si Mn C P Fe
2、当1400℃＜T＜1530℃时元素的氧化顺序是：
Si C Mn P Fe
3、当T＞1530℃时，元素的氧化顺序是：
C Si Mn P Fe
铁和氧的亲和力小于Si、Mn、P与氧的亲和力，但由于金属液中铁的浓度最大，质量分数为90％以上，所以铁最先被氧化，生成大量的Fe0，并通过Fe0使其与氧亲和力大的Si、Mn、P等被迅速氧化。
在转炉中，Si、Mn、P、Fe在冶炼初期的大量氧化，使熔池温度迅速上升，为碳的迅速氧化提供了有利条件；炉前快速分析仪同时也对炉渣的碱度和流动性等产生了较大的影响。
一、铁的氧化
铁的氧化反应是一个极其重要的氧化反应，它是其他元素进行氧化反应的基础。向金属液供氧的方式有两种：一是直接供氧，即吹入氧气；二是间接供氧，且加入矿石。因此铁的氧化方式也有两种：直接氧化和间接氧化。
直接氧化是指钢液中的元素直接和氧分子进行接触，而被氧化的反应，如：
间接氧化反应是指金属液中的元素直接和氧原子或Fe0接触而被氧化的反应，如：
[Fe]+[O]=[FeO] (放热)
铁被氧化后，其反应产物Fe0一部分进入炉渣，一部分继续存留在金属液中，并在金属液—熔渣之间建立动态平衡，它应服从分配定律，即：铁水分析仪器在一定温度下，为一常数，称为氧在炉渣和金属液中的分配系数。
二、硅的氧化
1．硅的氧化反应式
在碱性炼钢法中，Si的氧化对成渣过程、炉衬的侵蚀等都有重要的影响。
理论上Si的氧化反应也有直接氧化和间接氧化之分，但实际上，金属液中的Si、Mn元素很难直接与气态氧反应，所以金属液中Si、Mn、P元素的氧化均以间接氧化反应为主。
硅的间接氧化反应式如下：
Si的氧化产物只溶于渣，不溶于钢液。
2．Si氧化反应的主要特点
Si氧化反应的主要特点如下：
1) 由于Si与氧的亲和力很强，所以在冶炼初期，碳硅分析仪金属液中的Si便已基本氧化完毕。例如：转炉吹氧3min后，Si基本上全被氧化。同时，由于Si的氧化产物Si02，在炉渣中完全被碱性氧化物如Ca0等结合，无法被还原出来，因此硅的氧化是十分完全彻底的，最后只有微量的硅残留在钢液中。
2) Si氧化反应是一个强烈的放热反应，低温有利于Si氧化反应的迅速进行。Si是转炉吹炼过程中重要的发热元素。目前在转炉生产中，为了减少渣量，降低热损失，并提高金属收得率，已在广泛推广使用低Si铁水(叫[Si]<0．3％)，由降低铁水[Si]所失去的部分化学热，碳硅当量分析仪正在靠其他方法来解决，如提高铁水温度等。
三、锰的氧化
1．Mn的间接氧化反应式
[Mn]+(FeO)=(MnO)+(Fe) 放热
[Mn]+[FeO]=(MnO)+[Fe] 放热
Mn的氧化产物只溶于渣，不溶于钢液。
2．Mn氧化的特点
Mn氧化有以下特点：
1)Mn的氧化反应是放热反应，低温有利于Mn的氧化，故Mn的氧化主要在冶炼前期进行。
2)由于氧化产物Mn0是碱性氧化物，故碱性渣中不利于Mn的氧化。因此Mn不可能向Si那样完全被氧化。
3)当熔池温度升高后，Mn的氧化反应会逆向进行，炉前化验仪器发生Mn的还原，即产生“回锰”现象，使钢液中的“余锰”增加。
更多资料请咨询：南京同普分析仪器制造有限公司技术部，联系电话，025-57307111 ，57307112
|
