第七章 氧化熔炼
一、名词解释 1) 氧化性渣 2) 沉淀脱氧 3) 扩散脱氧 4) 选择性氧化 5) 真空脱氧
二、填空
?4[C]?(Cr3O4)?3[Cr]?4CO ?G?934706?617.22T J?mol?1，在
1500℃、标准状态下，反应进行的方向是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，若采用真空操作时，对反应的影响是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
三、问答
1、 钢液的成分为w[Cr]=18%，w[Ni]=9%，w[C]=0.1%，炉内的压力为100KPa，铬的选择性氧化反应为：
?2[Cr]?3CO?(Cr2O3)?3[C] ?rGm??81998?9 5J/mol 44T8.CCrNi已知渣中的(Cr2O3)是饱和浓度，eCr??0.1 2 ??0.0003 eCr?0.0002 eCrNiCrC eC?0.01 2??0.02 4eC?0.1 4 eC（1）求钢液中[Cr]和[C]氧化的转换温度。
（2）若将炉内压力变为10kPa，转化温度为多少？由此得出什么结论。
2、冶金中的脱硫反应：[FeS]+(CaO)=(CaS)+[FeO]，回答下列问题：（1）书写脱硫反应的离子反应式。（2）若分析反应过程的动力学机理，用哪种模型处理较为合理？并描述过程组成环节。
3、对冶金中的脱磷反应：
2[P]?5(FeO)?4(CaO)?(4CaO?P2O5)?5[Fe]回答下列问题：（1）书写脱磷反应的离子反应式。（2）在分析脱磷的动力学机理时，用哪种模型处理较为合理？并描述过程的组成环节。
4、用 SiFe脱氧的反应为：
[Si]?2[O]?SiO2(s) ?G???576440?218.2T J.mol-1 用Si-MnFe复合脱氧剂脱氧的反应为：
-1
[Si]?[Mn]?3[O]?MnO?SiO2(l)，?G???819170?318.3T J.mol
（1）计算1600℃各反应的脱氧常数？ （2）比较1600℃时脱氧能力的大小？
5、炼钢过程的氧化脱磷反应在渣—金属间进行，是放热反应。其离子反应按下式进行： 2[P]+5(Fe2+)+8(O2-)=2(PO43-)+5[Fe] 磷的分配系数LP?x(PO4)[%P]?12的关系式：
LP?xPO3-4w[P]%??K?x5/2Fe2+x4O2-?f[P]?γ5/22+?γ42-FeO??γPO3-?4??f[P]?125/24???K?aFe2+aO2-???γPO3-??4????指出影响脱磷的热力学因素。
四、综合题：
1、炼钢吹炼完毕后，钢液终点碳含量为w[C]%?0.125，温度为1600℃，现用硅铁（75%硅）脱氧，并使成品钢含硅0.25%，问：1吨钢液需加入多少硅铁？
已知：(1) 1600℃钢液的碳氧积为0.0025；
(2) [Si]+2[O]=SiO2(s) ΔG= - 580678 + 221.66T J.mol-1
2、炉渣-铁液间的脱氧反应为：
[Mn]+[O]=(MnO)
（1） 分析反应过程的动力学步骤。 （2） 写出反应的离子方程式。
（3） 假设[Mn]的传质为限制环节，导出动力学方程。 （4） 分析有利正反应的炉渣条件。
3、炉内去碳保铬的反应为：
θ
4[C]+(Cr3O4)=3[Cr]+4CO ?G??934706?617.22T J.mol-1
金属液的成分为w[Cr]=12% 、w[Ni]=9%、w[C]=0.35%，炉内温度为1600℃，压力为105Pa。计算去碳保铬的最低温度。
CCrNiC已知 eCr 3eCr ??0.1 2 eCr??0.000?0.0002eC?0.14
CrNieC??0.024 eC??0.024
4、1600℃时插铝脱氧，钢水含氧量由0.12%降到0.002%时，每吨钢水需加入多少铝? 已知钢液中Al含量大于0.06%时，脱氧反应为
2[Al]?4[O]?Fe(l)?FeO.Al2O3(s)，否则脱氧反应为知1600℃脱氧常数k=1.55×10
?142[Al]?3[O]?Al2O3(S)，已
5、一炉钢液W[O]=0.003%，进入盛钢桶的温度为1550℃，现在要加入钒使钢液的W[V]=1% ，要使加入的钒被氧化损失最小，在加钒之前钢液中的[O]应降低到多少？(近似认为钢液中钒和氧的活度系数为1)。
已知： 2[V]?3[O]?V2O3(S) ，?G???780400?267.78T J.mol-1
6、Al、Si、Mn单元素脱氧的反应为：
?390.7T J.mol-1 2[Al]?3[O]?Al2O3(S) ?G???1227000[Si]+2[O]==SiO2（s） ?G???576440?218.2T J.mol-1 [Mn]+2[O]==MnO（s） ?G???284900?128.0T J.mol-1 （1）计算1600℃各反应的脱氧常数； （2）比较1600℃时脱氧能力的大小。
7、用压力为200KPa的氧气吹炼成分为w[C]?4.5%,w[Si]?0.8%,w[Mn]?0.2%的铁水，其反应为：
?(SiO2)?2[C]?[Si]?2CO(g),?rGm?5408070?302.27TJ?mol?1，气相中
生成的熔渣成分中a(SiO2)?0.00314，求硅与碳氧化的转化温pCO?4?105Pa，
度。