冶金原理自己總結(jié)

1.熔渣主要由冶金原料中的氧化物或冶金過程中生成的氧化物組成的熔體。2.熔渣組分的來源:礦石或精礦中的脈石;

為滿足冶煉過程需要而加入的熔劑;

冶煉過程中金屬或化合物（如硫化物）的氧化產(chǎn)物;被熔融金屬或熔渣侵蝕和沖刷下來的爐襯材料.

3.冶煉渣（熔煉渣）:是在以礦石或精礦為原料、以粗金屬或熔锍為冶煉產(chǎn)物的熔煉過程中生成的

主要作用匯集爐料（礦石或精礦、燃料、熔劑等）中的全部脈石成分、灰分以及大部分雜質(zhì)，從而使其與熔融的主要冶煉產(chǎn)物（金屬、熔锍等）分離。4.精煉渣（氧化渣）:是粗金屬精煉過程的產(chǎn)物。

主要作用捕集粗金屬中雜質(zhì)元素的氧化產(chǎn)物，使之與主金屬分離。5.富集渣:是某些熔煉過程的產(chǎn)物。

作用使原料中的某些有用成分富集于爐渣中，以便在后續(xù)工序中將它們回收利用。6.合成渣:是指由為達(dá)到一定的冶煉目的、按一定成分預(yù)先配制的渣料熔合而成的爐渣。如電渣重熔用渣、鑄鋼用保護(hù)渣、鋼液爐外精煉用渣等。這些爐渣所起的冶金作用差別很大。

例如，電渣重熔渣一方面作為發(fā)熱體，為精煉提供所需要的熱量；另一方面還能脫出金屬液中的雜質(zhì)、吸收非金屬夾雜物。

保護(hù)渣的主要作用是減少熔融金屬液面與大氣的接觸、防止其二次氧化，減少金屬液面的熱損失。

7.熔渣的其它作用:

作為金屬液滴或锍的液滴匯集、長大和沉降的介質(zhì);

在豎爐（如鼓風(fēng)爐）冶煉過程中，爐渣的化學(xué)組成直接決定了爐缸的最高溫度;在許多金屬硫化礦物的燒結(jié)焙燒過程中，熔渣是一種粘合劑;

在金屬和合金的精煉時，熔渣覆蓋在金屬熔體表面，可以防止金屬熔體被氧化性氣體氧化，減小有害氣體（如H2、N2）在金屬熔體中的溶解。8.熔渣的副作用:

熔渣對爐襯的化學(xué)侵蝕和機(jī)械沖刷;爐渣帶走了大量熱量;渣中含有各種有價金屬.

9.熔鹽鹽的熔融態(tài)液體通常指無機(jī)鹽的熔融體

10.熔锍多種金屬硫化物（如FeS、Cu2S、Ni3S2、CoS等）的共熔體.11.從平面投影圖繪制等溫截面圖步驟：

將平面投影圖中給定溫度以外的等溫線、溫度高于給定溫度的部分界線（fe1）去掉

將界線與給定溫度下的等溫線的交點（f）與該界線對應(yīng)二組元的組成點相連接，形成結(jié)線三角形（BfC）

去掉余下的界線（Ef，Ee2，Ee3）在液固兩相區(qū)畫出一系列結(jié)線標(biāo)出各相區(qū)的平衡物相

用“邊界規(guī)則”檢查所繪制的等溫截面圖12.加速石灰塊的溶解或造渣的主要措施：降低爐渣熔化溫度提高熔池溫度加入添加劑或熔劑（如MgO、MnO、CaF2、Al2O3、Fe2O3）等。增大渣中∑FeO含量

顯著降低C2S初晶面的溫度；

破壞C2S殼層，促進(jìn)石灰塊的溶解。

13.熔化性溫度粘度由平緩增大到急劇增大的轉(zhuǎn)變溫度。

14.熔化溫度冶金熔體由其固態(tài)物質(zhì)完全轉(zhuǎn)變成均勻的液態(tài)時的溫度。15.熔渣可分為兩種：氧化渣和還原渣。

氧化渣能向金屬液輸送氧、使金屬液被氧飽和或使金屬液中的雜質(zhì)氧化的渣。還原渣能從金屬液中吸收氧、即發(fā)生金屬液脫氧過程的渣。

16.熔渣的供氧能力或吸收氧的能力取決于熔渣中與金屬液中氧勢的相對大小。當(dāng)熔渣中的氧勢大于金屬液中的氧勢時，此爐渣為氧化性渣。當(dāng)熔渣中的氧勢小于金屬液中的氧勢時，此爐渣為還原性渣。17.金屬氧化物分解壓的大小是衡量氧化物穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。

氧化物的分解壓愈大，此氧化物愈不穩(wěn)定，愈容易分解析出金屬；

分解壓愈小，此氧化物愈穩(wěn)定；要使它分解就需要更高的溫度或更高的真空度。18.降低生成物活度aXA、aMe

◆當(dāng)生成物XA不是純物質(zhì)，而是處于某種溶液（熔體）中或形成另一復(fù)雜化合物時，其活度小于1,對還原反應(yīng)有利。

◆當(dāng)生成物XA或Me為氣態(tài)時，降低生成物的分壓，對還原反應(yīng)有利。?◆當(dāng)生成物Me處于合金狀態(tài)，其活度小于1，對還原反應(yīng)有利。?19.降低反應(yīng)物（MeA、X）的活度對還原反應(yīng)不利◆當(dāng)反應(yīng)物MeA及還原劑X處于溶液狀態(tài)，或以復(fù)雜化合物形態(tài)存在時，不利于還原反應(yīng)�！舢�(dāng)還原劑X為氣體，其分壓小于P?時，不利于還原反應(yīng)。20.對還原劑X的基本要求

◆X對A的親和勢大于Me對A的親和勢�！暨�原產(chǎn)物XA易與產(chǎn)出的金屬分離；

◆還原劑不污染產(chǎn)品不與金屬產(chǎn)物形成合金或化合物�！魞r廉易得。

21.H2、CO還原金屬氧化物的比較

在1083K（810oC）以上，H2的還原能力較CO強(qiáng)；在1083K以下，CO的還原能力較H2強(qiáng)。

MeO的CO還原反應(yīng)，有些是吸熱的，有些是放熱的；MeO的H2還原反應(yīng)幾乎都是吸熱反應(yīng)。

H2在高溫下具有較強(qiáng)的還原能力，且生成的H2O較易除去;

H2的擴(kuò)散速率大于CO,用H2代替CO作還原劑可以提高還原反應(yīng)的速率。

用H2作還原劑可以得到不含碳的金屬產(chǎn)品；而用CO作還原劑常因滲碳作用而使金屬含碳22.金屬熱還原法以活性金屬為還原劑，還原金屬氧化物或鹵化物以制取金屬或其合金的過程。

用CO、H2作還原劑只能還原一部分氧化物；用C作還原劑時，隨著溫度的升高可以還原更多的氧化物，但高溫受到能耗和耐火材料的限制；

對于吉布斯自由能圖中位置低的穩(wěn)定性很高的氧化物，只能用位置比其更低的金屬來還原；硫化物、氯化物等也可用金屬來還原；

金屬熱還原可在常壓下進(jìn)行，也可在真空中進(jìn)行。23.還原劑的選擇

還原劑和被還原金屬生成化合物的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能及生成熱應(yīng)有足夠大的差值，以便盡可能不由外部供給熱量并能使反應(yīng)完全地進(jìn)行；

還原劑在被提取金屬中的溶解度要小或容易與之分離；形成的爐渣應(yīng)易熔，比重要小，以利于金屬和爐渣的分離；還原劑純度要高，以免污染被還原金屬；應(yīng)盡量選擇價格便宜和貨源較廣的還原劑。24.影響氧化精煉過程除雜效果的因素1）溫度

◆金屬中許多雜質(zhì)的氧化過程為放熱過程,升高溫度對精煉除雜反應(yīng)不利。

◆煉鋼過程中硅、錳、鉻、磷氧化反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小,升高溫度不利于這些雜質(zhì)的氧化。2）熔渣的成分

◆渣的酸堿度影響渣中氧化物的活度。

◆當(dāng)生成的雜質(zhì)氧化物為酸性（如SiO2，P2O5等）時，則在堿性渣中其活度小，有利于其除去。

◆當(dāng)雜質(zhì)氧化產(chǎn)物為堿性氧化物時，則爐渣應(yīng)保持為酸性。◆渣中主金屬氧化物（MeO）的活度對氧化精煉有重大影響。3）金屬相的成分

金屬相的成分將影響雜質(zhì)A的活度系數(shù)f[A]。4）雜質(zhì)的性質(zhì)25.熔析精煉的類型1、冷卻凝析精煉

將具有二元共晶型的液態(tài)粗金屬熔體緩慢冷卻到稍高于共晶溫度，雜質(zhì)以固體（或固溶體）析出并浮于金屬熔體的表面上，使固相與液相分離。2、加熱熔析精煉

將具有二元共晶型的固態(tài)粗金屬加熱到稍高于共晶溫度,雜質(zhì)含量接近共晶組成的熔體，沿傾斜的爐底流出，而雜質(zhì)仍留在固相中。26.熔析過程的主要影響因素溫度

過程溫度愈按近共晶溫度，提純效果愈好。粗金屬成份

粗金屬中某些其化雜質(zhì)的存在，可能形成溶解度更小的化合物，提高精煉效果。27.粗鉛的加鋅除銀與其它化學(xué)精煉(萃取精煉)

原理:在熔融粗金屬中加入第三種金屬，該金屬與粗金屬中的雜質(zhì)形成高熔點化合物而從熔融粗金屬析出，從而實現(xiàn)雜質(zhì)的分離。

應(yīng)用:粗鉛加鋅除銀；粗鉛加鈣、鎂除鉍精煉；粗鉛加鋁除銀；鐵水加鉛脫銅

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活度：引入修正后的濃度值。其中的修正系數(shù)成活度系數(shù)�；疃葴y定方法；1、蒸汽壓法，2、分配定律法，3、化學(xué)平衡法，4、電動勢法。理想溶液：在全部濃度范圍內(nèi)服從拉烏爾定律的溶液。稀溶液：溶質(zhì)的蒸汽壓服從亨利定律，溶劑的蒸汽壓服從拉烏爾定律的溶液。正規(guī)溶液：混合焓不為零，但混合熵等于理想溶液的混合熵的溶液。實際溶液：實際存在的溶液。標(biāo)準(zhǔn)溶解自由能：由純物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈽?biāo)準(zhǔn)態(tài)的吉布斯自由能變。宏觀動力學(xué)：環(huán)節(jié)：多相反應(yīng)發(fā)生在體系的相界面上。三個環(huán)節(jié)：1、反應(yīng)物對流擴(kuò)散到反應(yīng)界面上，2、在反應(yīng)界面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，3、反應(yīng)產(chǎn)物離開反應(yīng)界面向相內(nèi)擴(kuò)散。串聯(lián)過程：反應(yīng)過程是由物質(zhì)的擴(kuò)散和界面化學(xué)反應(yīng)諸環(huán)節(jié)組成的。限制環(huán)節(jié)：當(dāng)串聯(lián)反應(yīng)有一個或多個環(huán)節(jié)進(jìn)行較快，而僅有一個環(huán)節(jié)最慢時，則這個環(huán)節(jié)為整個反應(yīng)過程的限制者。分子擴(kuò)散：由濃度梯度引起的擴(kuò)散。擴(kuò)散系數(shù)：是濃度梯度的擴(kuò)散通量。對流擴(kuò)散：擴(kuò)散分子的運動和流體的對流運動同時發(fā)生，使物質(zhì)從一個地區(qū)遷移到另一個地區(qū)的協(xié)同作用。傳質(zhì)系數(shù)：流體中擴(kuò)散物質(zhì)的濃度是c而其在凝聚相表面上的濃度（界面濃度）是c*則該組分的擴(kuò)散通量與此濃度差成正比即J=β(c+c*),β為比例系數(shù)稱傳值系數(shù)。速度邊界層：貼近相界面有速度梯度出現(xiàn)的流體薄層。有效濃度邊界層：x=0處作濃度分布曲線的切線其與相內(nèi)濃度c線的延長線的交點到界面的距離δ。區(qū)域化學(xué)反應(yīng)：這種沿固體內(nèi)部出現(xiàn)的相界面附近區(qū)域發(fā)展的反應(yīng)稱。雙模模型：這種兩相間反應(yīng)界面兩側(cè)都存在著表征擴(kuò)散阻力的濃度邊界層的模型稱雙模理論。克努生擴(kuò)散：氣體在多孔介質(zhì)孔隙中的擴(kuò)散系數(shù)和孔隙的直徑有關(guān)，當(dāng)孔隙很小氣體分子的平均自由程比孔隙的直徑大得多時氣體分子直接與孔隙壁碰撞的機(jī)會就會比分子之間的相互碰撞的機(jī)會多，致使其內(nèi)氣體擴(kuò)散的速率減少。未反應(yīng)核模型：當(dāng)固相反應(yīng)物致密時，化學(xué)反應(yīng)從固相物表面開始逐漸向礦中心推進(jìn)，反應(yīng)物和產(chǎn)物層之間有較明顯的界面存在，反應(yīng)在層間的相界面附近區(qū)域進(jìn)行，因此形成的固相產(chǎn)物層則出現(xiàn)在原來固相反應(yīng)物處，而原固相物內(nèi)部則是未反應(yīng)的部分。過熱度：高出熔點的溫度。間隙式固溶體：是組分的原子占據(jù)了本體晶格的空隙位兩種原子的半徑相差很大。固溶體：當(dāng)有其他固體原子溶入某種固體時稱。表面活性（非活性）物質(zhì)：溶解組分在表面上出現(xiàn)（不出現(xiàn)）過剩濃度稱正（負(fù)）吸附，它使溶液的表面張力降低（保持不變或有所提高）這種組分稱（非）表面活性物質(zhì)。熔渣的作用：離或吸收雜質(zhì)，除去粗金屬中有害于金屬產(chǎn)品性能的雜質(zhì)，富集有用金屬氧化物及精煉金屬的作用，并能保護(hù)金屬不受環(huán)境的玷污及減少金屬的熱損失。濃度三角形：三角形的頂點代表純組分，每一邊是由兩頂角代表的祖墳所構(gòu)成的二元系的濃度坐標(biāo)線，三角形內(nèi)的點則表示由3頂角代表的祖墳所構(gòu)成的三元系的濃度值。背向規(guī)則：當(dāng)?shù)缺壤�線上物系點的組成點，再背離其所在頂角的方向上移動時，體系將不斷析出成分C，而其內(nèi)組分C的濃度不斷減少，但其他兩組分的濃度比則保持不變，這稱。重心規(guī)則：在濃度三角形中，組成為M1，M2，M3，的物系或相點，其質(zhì)量分別為m1，m1，m3，混合形成一質(zhì)量m0的新物系點O是，此新物系點則位于此3個物系點練成的三角形M1，M2，M3的重心上。堿度：堿性氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與酸性氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比稱爐渣的堿度R。光學(xué)堿度：某氧化物施放電子的能力與CaO施放電子的能力的比為該氧化物的光學(xué)堿度Λ。堿性氧化物：渣中能解離出氧離子的氧化物。酸性氧化物：轉(zhuǎn)變?yōu)榻j(luò)離子的氧化物。相：有共同物理化學(xué)性質(zhì)的均勻部分。組元：表述平衡所需最少物種數(shù)。自由度：描述一平衡所需最少變量數(shù)。容量：稱熔渣吸納有害分子等能力稱為“某”容量。溶化溫度：熔渣中固相完全消失的溫度。溶化性溫度：熔渣的熔點是熔渣中固相完全消失的溫度。但此時熔渣的黏度是比較高的，甚至在相當(dāng)廣闊的溫度范圍內(nèi)還處于半流體狀態(tài)，而為了使高爐冶煉順行，應(yīng)使熔渣溶化后的溫度能保證熔渣達(dá)到自由的流動。這個最低溫度稱。長渣：（偏酸性渣，玻璃渣）渣中大分子多，黏度隨溫度變化遲緩。短渣：（石頭渣）渣中大分子少，黏度隨溫度變化敏感。分解壓：一定溫度下某化合物生成離解反應(yīng)達(dá)平衡產(chǎn)生的氣相平衡分壓PB（平）稱化合物的分解壓。影響分解壓：T,P,固相相變，固體分散度，形成溶體。分解的開始溫度：PB分解壓和=PB"下開始并繼

θ

續(xù)分解的溫度。T開=A/（lgPB-B）。T沸=A/(lgP-B)(P=P"/P)，P"=100kPa,P=1。分解的沸騰溫度：化合物被加熱，分解壓達(dá)到體系的總壓，使化合物將劇烈的分解，這時化合物的分解溫度稱。氧勢遞增原理：氧化物的氧勢是隨其金屬元素價數(shù)的增高而逐漸遞增的。間接還原：可用氣體做還原劑的間接還原法。直接還原：用固體做還原劑的直接還原法。特點：均強(qiáng)吸熱。歧化反應(yīng)：低價化合物在一定溫度發(fā)生分解，轉(zhuǎn)變?yōu)槠湎噜彽母邇r氧化物，并析出金屬的反應(yīng)。碳化物的碳勢πc=RTlnac。氣相碳勢>碳化物的碳勢，則發(fā)生滲碳，相反金屬內(nèi)的碳?xì)饣�，發(fā)生脫碳。熔渣脫硫的條件：必須在能消除爐

θθ

渣中的（FeO）或減低鐵液氧勢的條件進(jìn)行。氧勢圖橫坐標(biāo)T，縱坐標(biāo)氧勢π0=RTlnPO2/kj/mol，截距△rHm，斜率-△rSm，會有不同的PCO/PCO2等一系列氧勢線交于T=0軸的一點c，斜率不同取決于

θ

PCO/PCO2，PCO/PCO2=1氧勢線是RTlnPO2=△rGm即反應(yīng)處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的氧勢線，其余為非標(biāo)態(tài)。特點：絕大多數(shù)氧化物向右上傾斜，水平S氣》Sl>Ss，向右下傾斜2C(S)+O2=2CO，作用判明氧化物穩(wěn)定性，

θ

其中位置越低者越穩(wěn)定，越被氧化。得到氧化物分解壓。氧化物相對穩(wěn)定性及氧化還原反應(yīng)的平衡溫度。CO及H2還原氧化物反應(yīng)的平衡常數(shù)及還原開始溫度。Po2△rGm繞C點逆時針旋轉(zhuǎn)，氧勢線向上移，氧化物更不穩(wěn)定。氧勢圖作用：1、確定氧化物穩(wěn)定性，2、確定氧化物分解壓，3、確定氧化物穩(wěn)定性及氧化還原反應(yīng)的平衡溫度，4、確定碳吸氫氣還原氧化物反應(yīng)的平衡常數(shù)及平衡溫度。脫氧：向鋼液中加入氧親和力比鐵大的元素，使溶解于鋼液中的氧轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芙獾难趸�物，自鋼液中排出稱。脫氧3種方法：沉淀脫氧：鋼液中加入脫氧劑而形成脫氧產(chǎn)物能借自身的浮力或鋼液的對流運動排出。擴(kuò)散脫氧：利用氧化鐵很低的熔渣處理鋼液，使鋼液中氧經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入熔渣中，而不斷降低。真空脫氧：利用真空的作用降低與鋼液平衡的Pco，從而降低了鋼液的氧和碳的含量。回磷：在熔煉脫氧合金化及澆鑄過程中，能形成酸性氧化物的元素，大量進(jìn)入鋼液中及爐渣堿度降低，均能破壞渣中的磷酸鹽，（P2O5）發(fā)生還原，鋼液中的磷量增加稱。影響脫磷因素：高氧化鐵、高堿度即磷容量大的熔渣及時形成，是加強(qiáng)脫離的必要條件，低溫有利于脫磷，金屬熔池某些能提高磷活度系數(shù)的與元素存在。影響脫硫的因素：爐渣的組成，金屬液的組成，溫度。脫硫的條件：溫度：高溫，熔渣堿度：高堿度，爐缸的氧勢：低氧勢。脫磷反應(yīng)：氧化脫磷：氧化法是利用氧化劑使鐵液中（P）氧化成PO，再與加入能降低其活度系數(shù)的脫磷劑，結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合化合物，而存于熔渣中。

2-氧化性渣表面張力主要取決于？表面O和正離子的作用，正離子靜電勢大的堿性氧化物表面張力較大（MnO2，F(xiàn)eO，CaO）。FeO熔體表面活性物質(zhì)有？CaF2，P2O5，TiO2。泡沫渣？形成其必要條件？進(jìn)入渣內(nèi)的不溶解氣體被分散在其中形成無數(shù)小氣泡時，熔渣的體積膨脹，形成為液膜的密集排列的孔狀結(jié)構(gòu)稱。其形成與熔渣的起泡能力及泡沫的穩(wěn)定性有關(guān)。熔渣的組員擴(kuò)散？系數(shù)比在金屬液內(nèi)的低一

-10-112-1

個數(shù)量級，10~10ms因此，高溫冶金反應(yīng)過程的限制環(huán)節(jié)大都在熔渣內(nèi)。了解CO鋼液內(nèi)均相形核是否可能？為什么？當(dāng)鋼液中碳氧化形成的CO氣泡核大于其臨界核時，才能穩(wěn)定形成、長大和排出，對于表面張力一定的鋼液，臨界核的半徑與鋼液的w[C]、w[O]過飽和有關(guān)。過飽和度越大，則臨界半徑就越小，新相核就易于形成。一般認(rèn)為，鋼液這種飽和度不高，由此形成的氣泡核的半徑卻比較大，為了能形成如此大的臨界氣泡，需要在臨界氣泡內(nèi)瞬時積累由碳氧化形成的CO分子數(shù)107~1010個。這樣大數(shù)目的分子數(shù)十難于靠局部濃度的起伏完成的。為什么說“碳”是萬能的還原劑：C的氧勢圖走向右下方，且與大多數(shù)金屬氧化物的氧勢線有交點。判定氧化物穩(wěn)定性的熱力學(xué)方法：隨著溫度的升高，高價氧化物分解放出氧，轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏叵路�(wěn)定存在的相鄰的高價的氧化物。渣的氧化還原性取決2+2-于什么？是氧離子的活度么？不是,取決于渣中氧的化學(xué)勢和金屬液中氧的化學(xué)勢的相對大小。在T一定，渣及金屬液組成一定時，只能FeO在渣中分配，（Fe）的伴隨下，（O）才能有效進(jìn)入金屬液中

用（FeO）的濃度或活度表示渣的氧化性。鋼水用高壓氣攪拌，攪拌劇烈（σ/x）x=0，dc↓傳質(zhì)效率？提高有效邊界層內(nèi)，盡管可用穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散理論處理對流傳質(zhì)問題，但并不意味此層只有靜止分子擴(kuò)散，實際此層仍有紊流流動應(yīng)該以等效觀點理解dc有效邊界層內(nèi)傳質(zhì)結(jié)果和其個數(shù)值的分子擴(kuò)散相當(dāng)。氧化物分解（還原）的逐級轉(zhuǎn)變原則（會寫反應(yīng)）：1、高價氧化物只能依次分解成為能與之平衡共存的次級低價氧化物2、在給定條件下，只有和金屬平衡的氧化物才能分解出金屬，3、不相鄰的氧化物則不能平衡共存，不能用平衡常數(shù)來表述其關(guān)系。有了鐵為什么還要煉鋼：以生鐵為主要原料的氧化熔煉中，需要去除的元素和雜質(zhì)，分為3類，1、高爐中過多還原的元素，如SiMn極特別是溶解的，2、有害于產(chǎn)品性能的雜質(zhì)，如Ps及氣體HN，3、在氧化過程中，由氧化作用引入的氧及其伴生的夾雜物，因此煉鋼過程的主要反應(yīng)式元素（SiMnCP）的氧化，脫磷去氣體（HN），脫氧劑調(diào)整鋼液的成分，最后把化學(xué)成分合格的鋼液澆鑄成鋼錠或連鑄坯，便于軋鋼。煉鋼的方法主要有哪些：以高爐鐵水或鐵浴融化還原鐵水為主要原料的氧氣煉鋼法和以廢鋼為主要原料的電弧煉鋼法，在氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法中，按照氧氣吹入轉(zhuǎn)爐內(nèi)方式的不同，分別有頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼和底爐吹氧氣煉鋼以及頂?shù)讖?fù)合吹氧煉鋼。試述影響元素氧化的熱力學(xué)條件及影響因素：當(dāng)熔池中多種元素共存時，一般是形成氧化物，MxOy氧勢最小的元素首先氧化，而其氧化強(qiáng)度隨溫度的升高而減弱，元素的氧化順序還將

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受活度變化的影響，因為（Po2（MxOy）=K（a2/3MxOy/a2x/ym）πo（MxOy）=△rGm+2/yRTln0MxOy-2x/yRTlnm），故元素的濃度相同時，氧勢較小的先氧化或者強(qiáng)烈氧化，而元素濃度不相同時，濃度高的其氧勢較小，最先氧化。了解CO熔池內(nèi)異相形核是否可能？為什么？：脫碳反應(yīng)CO氣泡的生成要經(jīng)過異相形核階段所以碳的氧化是在鋼液-爐底耐火材料界面上發(fā)生的。與鋼液接觸的耐火材料爐底，常不易為鋼液所濕潤，其表面有氣體填充的微孔，他們的尺寸遠(yuǎn)大于鋼液過飽和度相當(dāng)?shù)门R界氣泡核（r*）時，就能成為氣派的現(xiàn)成核，碳氧化形成的CO進(jìn)入其內(nèi)，使氣泡長大，脫離微孔上浮。殘余在微孔內(nèi)的氣體，則成為下次氣泡形成的核源。因此，不能為鋼液所濕潤的耐火材料表面的微孔，當(dāng)其具有不為鋼液填充的最大半徑時，就能成為氣泡的形成核。試述復(fù)合脫氧提高強(qiáng)脫氧劑脫氧能力的原因：利用兩種或兩種以上的脫氧元素組成的脫氧劑使鋼液脫氧，稱為復(fù)合脫氧，即兩種脫氧元素同時參加脫氧，耦合形成的產(chǎn)物則結(jié)合成復(fù)雜的化合物，因而能使他們分別脫氧形成的產(chǎn)物的活度降低從而平衡的w【O】降低。其次他們的脫氧產(chǎn)物形成了低熔點的復(fù)雜化合物，而使之分解。與鋼液中w[O]平衡的弱脫氧元素的百分含量要比與此w[O]平衡的強(qiáng)脫氧元素的百分?jǐn)?shù)高得多。故弱脫氧元素百分?jǐn)?shù)僅能控制自身反應(yīng)的w[O]，而強(qiáng)脫氧元素百分?jǐn)?shù)則控制了整個鋼液的氧濃度，他比強(qiáng)脫氧元素單獨脫氧時的低，所以若脫氧劑能提高強(qiáng)脫氧劑的脫氧能力。液-液相反應(yīng)及動力學(xué)模型雙模理論3要點1、反應(yīng)物分別在各自相內(nèi)向兩相界面擴(kuò)散傳質(zhì)2、反應(yīng)物在兩反應(yīng)界面進(jìn)行反應(yīng)3、反應(yīng)產(chǎn)物離開反應(yīng)界面向各自向內(nèi)擴(kuò)散傳質(zhì)。熔渣的結(jié)構(gòu)理論：分子結(jié)構(gòu)假說和離子結(jié)構(gòu)理論要點1、分子結(jié)構(gòu)假說：它把熔渣看成是各種分子狀指點組成的理想溶液。2、離子機(jī)構(gòu)理論：熔渣是有簡單陽離子和復(fù)雜陰離子組成，其正負(fù)電荷數(shù)相等熔渣為電中性3、熔渣有微觀不均勻性，以至熔渣會出現(xiàn)分層現(xiàn)象即出現(xiàn)強(qiáng)或弱“離時”離子的靜電勢I=E/Y。完全離子熔渣模型：主要內(nèi)容1、熔渣完全由離子構(gòu)成，其內(nèi)不出現(xiàn)電中性質(zhì)點。2、和晶體中的相同，理智最鄰近者僅是異號離子。并且，搜有同號離子不管其大小及電荷是否相同與周圍異號離子的靜電作用里都是相等的。因此，他們在熔渣中的分開完全是統(tǒng)計無序狀態(tài)。3、完全離子溶液形成時混合焓為0，△Hm=0；離子完全混合時，雖然異號離子不能彼此交換位置，但不同陽（陰）離子之間相互混合，出現(xiàn)不同的組態(tài)使溶液的熵增加。一次完全離子溶液可視為由正負(fù)離子分別組成的兩個理想溶液的混合溶液。有效邊界層（擴(kuò)散邊界層）與擴(kuò)散阻力關(guān)系：擴(kuò)散邊界層內(nèi)存在著邊界差，表征物質(zhì)通過此層受到了擴(kuò)散阻力。因而可以認(rèn)為物質(zhì)是在整個液體內(nèi)及向相界面或離開界面兒擴(kuò)散時，所受到的阻力主要集中在此邊界層內(nèi)。邊界層越厚，則擴(kuò)散阻力也就越大，而傳質(zhì)系數(shù)也就越小。但是相界面附近的濃度梯度()Z=0越大（或切線的斜率越大），則邊界層的厚度就越厚，而傳質(zhì)系數(shù)越大，提高液體的速度可使?jié)舛忍荻茸兇�，從而可降低邊界層的厚度。�?dāng)流速增大到使邊界層的厚度趨近于0時，擴(kuò)散阻力就不再存在了，這是的流速被稱為臨界流速。一次，保持臨界流速的體系內(nèi)，可以不用考慮這種擴(kuò)散阻力的存在。反應(yīng)過程速率影響因素：1、溫度2、固體物空隙度3、固體物的粒度及形狀4、流體速度結(jié)論：當(dāng)不同因素發(fā)生變化時將會對比二環(huán)節(jié)不同程度的增大或減弱作用，相應(yīng)的能使過程控制環(huán)節(jié)發(fā)生改變，如果有實驗來研究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理時，則必須在實驗中創(chuàng)造條件，使整個過程位于動力學(xué)范圍內(nèi)。分解壓的影響因素：1、溫度2、壓力3、固有物的相變4、固體的分散度5、固相物的溶解RTlnpb=-△rGmΘ(AB)+RTlna(AB)-RTlna[A]因此分解壓不進(jìn)與溫度有關(guān)，而且與固體在溶液中活度有關(guān)，提高a(AB)及降低a(A)可使分解壓增大，反之則分解壓減小，如AB(s)與分解出的A(s)發(fā)生互溶，則在未形成飽和濃度的組成范圍內(nèi)，分解壓與熔體的組成有關(guān)，而在形成互為飽和的二相區(qū)內(nèi)，分解壓則與熔體的組成無關(guān)，保持定值，這是因為此時a(AB)=a[A]=1，此外當(dāng)AB及A溶于溶劑，或與其他物質(zhì)形成復(fù)雜化合物是也使他們的活度改變，從而改變分解壓，實際上復(fù)雜化合物的分解比簡單呼和無分解要吸收較多的熱量，而其分解溫度也要高很多影響脫硫的因素：1，爐渣的組成，低氧化鐵，堿性渣有利于脫硫，堿度高也有利于脫硫。2，金屬液的組成，金屬液中得硅，碳，等元素能提高fs，促進(jìn)s向爐渣中轉(zhuǎn)移，3，溫度，脫硫反應(yīng)是吸熱，溫度提高對脫硫有利，爐渣熔體結(jié)構(gòu)的分子理論要點1，組成爐渣的氧化物及其他化合物的基本組成單元均是離子，2，爐渣是離子導(dǎo)電的，3，爐渣能被電解，在陰極析出金屬，4，二氧化硅濃度高的熔渣有較高的粘度。反應(yīng)速錄影響因素：溫度，固相物空隙度，固相物的粒度及形狀，流體速度。離子反應(yīng)式書寫規(guī)則：1，渣中組元用其對應(yīng)離子形式表示，2，離子反應(yīng)式代表一對流金屬液反應(yīng)，3，氧合負(fù)離子轉(zhuǎn)移時，其中氧價不變。固體的分散度：固體物的分散度增加，其面積增加，其化學(xué)勢增大，因而分解壓發(fā)生。固相物的溶解：分解呀與固相物再溶液中得火毒有關(guān)。脫硫劑主要有：蘇打，石灰粉，碳化鈣等一石灰為主要成分的復(fù)合硫化劑。碳氧積：壓強(qiáng)在100KPa的M=W[C]*W[o]位于0.002-0.003，一半多取0.0025，過剩氧：W[o]&s的減小而降低，但W[o]始終高于W[o]平，因為熔池中有促使氧擴(kuò)散的濃度差存在，故W[o]ΔW[o]稱為鋼液中的過剩氧。試分析元素脫氧反應(yīng)的熱力學(xué)條件：1，圖中曲線位置越低的元素，產(chǎn)物越穩(wěn)定。該元素的脫氧能力越強(qiáng)2，脫氧產(chǎn)物的組成與溫度及脫氧元素的平衡濃度有關(guān)，3，脫氧反應(yīng)式強(qiáng)放熱的隨著溫度的降低，脫氧能力增強(qiáng)。氣固相反應(yīng)的三個環(huán)節(jié)：1，氣體再固體物外的擴(kuò)散，2，氣體與固體物的界面反應(yīng)，3，氣體通過固相產(chǎn)物層的內(nèi)擴(kuò)散。熔渣在活度過程中的作用，分離或吸收雜質(zhì)，除去相金屬中有溶于金屬產(chǎn)品性能的雜質(zhì)，富集有用金屬氧化物及精煉金屬的作用，并能保護(hù)金屬不受環(huán)境的玷污及減少金屬的熱損失。爐渣的來源：還原熔煉中未能還原的氧化物。氧化熔煉中氧化形成的氧化物。氧勢遞增原理：氧化物的氧勢是隨其

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金屬元素價數(shù)的增高而逐漸遞增的。氧化物的穩(wěn)定性1，比較氧化物用熱力學(xué)穩(wěn)定性取no2==1，ΔfQm越小，MxOy越穩(wěn)定，穩(wěn)定性大于C，S化合物2，氧化物分解壓Po2（平）越低，越穩(wěn)定。碳酸鹽分解法特點：1，分解溫度不高，2，加熱即分解3，常用熱分析法及差熱透析法測定他的分解呀溫度。試分析元素脫氧反應(yīng)的熱力學(xué)條件1，曲線位置越低的元素，脫氧產(chǎn)物越穩(wěn)定，而該元素的脫氧能力越強(qiáng)，與相同量的各元素平衡的氧濃度就越低，成為了達(dá)到相同的氧濃度，增強(qiáng)氧元素的平衡，濃度就越低2，脫氧產(chǎn)物的組成與溫度，與溫度及脫氧元素的平衡濃度有關(guān)，W[M]低及W【O】高時，則形成FeMxOy形成復(fù)雜化合物，W[M]高及W【O】低時，則形成氧化物MxOy，如其熔點高過鋼液的溫度，則形成向存在，僅位于曲線上區(qū)域的鋼液能發(fā)生脫氧反應(yīng)，曲線上的黑點為脫氧產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變點，3，脫氧反應(yīng)式強(qiáng)放熱的，隨著溫度的降低，脫氧元素的脫氧能力增強(qiáng)。二元體系，組元數(shù)2,，自由度2-p+1，共存相數(shù)，最多3，最少1，自由度數(shù)，最多2，最少0，圖形為二維平面。三元體系，組元數(shù)3,，自由度3-p+1，共存相數(shù)，最多4，最少1，自由度數(shù)，最多3，最少0，圖形為三維平面或等溫截面圖

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