脱碳反应热力学炼热扩开平板脱碳过程

   热扩开平板中最重要的合金元素。除了极少数热扩开平板种外，尽大多数热扩开平板中含碳量都在1％以下;而生铁含碳一般在34.5％范围，因此，脱碳就成为炼热扩开平板过程中最重要的反应之一。脱碳反应产物一氧化碳（热扩开平板液含碳很低时，产物中有少量二氧化碳）气泡穿过热扩开平板液排出，强烈搅动熔池,热扩开平板液内碳氧化而被除往的反应。碳对热扩开平板的力学性能影响很大。这种现象被称为“沸腾”沸腾时,气泡中氢、氮等气体的分压极低，使热扩开平板液中溶解的氢、氮等有害杂质向气泡中转移，热扩开平板中的非金属夹杂物也随着气泡上升而被除往。沸腾不只使热扩开平板液温度和化学成分均匀，还增加气相-熔渣-热扩开平板液的接触面，加快各种反应的速度。脱碳引起的沸腾是保证热扩开平板质量的一个重要措施，所以一般电炉和平炉炼热扩开平板过程中总要有一定的往碳量。脱碳反应历来就受到冶金工作者的特别重视。早在1931年，瓦舍(H.C.Vacher和哈密顿（E.H.Hamilton开始在实验室条件下测出了1580铁液中的碳氧平衡浓度积为0.0025以后,很多着名的冶金学者如奇普曼(J.Chipman申克(H.Schenck等都研究过脱碳反应。

     脱碳反应热力学炼热扩开平板脱碳过程中，氧传输到热扩开平板液有两种途径：①氧气直接和热扩开平板液接触，如转炉炼热扩开平板时向熔池吹氧脱碳，其反应是[159-02][C]代表溶于热扩开平板中的碳。②氧经过炉渣传送到热扩开平板液,如平炉和电炉炼热扩开平板时，氧化期的脱碳，其反应是[159-03]FeO代表渣中的氧化亚铁。两者都包括热扩开平板液中的碳氧反应：[159-04]这是个弱放热反应，其平衡常数[kg2][kg2]随温度升高而稍有减小。炼热扩开平板温度下,为400500当CO分压为1大气压时，热扩开平板液中碳和氧的平衡浓度积为：＝[％C][％O]＝0.0020.0025炼热扩开平板过程前期,炉内温度较低,热扩开平板中的硅、锰等元素大量氧化,碳也可能局部氧化,都在争夺热扩开平板中的氧。以后,热扩开平板中硅、锰含量减少，炉温升高，一直到脱氧前,热扩开平板液中的碳氧反应即成为控制热扩开平板中氧含量的主要反应。所以，实际炼热扩开平板过程中也存在着[C]高则[O]低，[C]低则[O]高的规律,只不过是实际的碳氧浓度积较上述平衡浓度积为大；这说明了碳氧反应未达到平衡但又接近平衡。气相中一氧化碳分压降低时,[％C][％O]亦成比例地降低，碳氧反应更为完全。这是真空或吹进惰性气体条件下，可同时脱碳和脱氧的理论基础。