3讨 论 3.1溶渣与金属液界面的化学反应 根据现有的热力学数据，可以计算出开始还原的理论温度，结合图2的温度变化规律， 可知在竖炉上中部已经开始发生铬的直接还原反应，作者已对铬矿的直接还原性能进行过研 究。 铬在酸性渣或低碱度还原性气氛内是以C+形式存在，可用(CrO)表示。本试验竖炉 冶炼条件下，金属液-熔渣界面发生的反应，可拟定按下述诸式进行。 (FeO)+〔C)=〔Fe]+CO↑ (1) (Cro)+〔C)=〔Cr〕+CO↑ (2) 3(5i0)+cC=2si)+C04 (3) (FcO)+〔Cr)=〔Fc+(CrO) (4) (Fe0)+Si)=(Fe)+2(Si0) (5) (CrO)+-2-CS=C3+2(SiO2) (6) [S)+(MO)+CC)=(MS)+CO (7) 〔5)+(M0)+2c5i)=(MS)+2(5i0) (8) 式中(MO)为碱性氧化物。 依图3、4知，渣中(F©O)可控制在0.9%以下，即反应(1)式的氧化铁基本上被还原。 因此，反应(1)、(4)及(5)式的平衡设有讨论的意义。两相中铬和硫的分配应分别由(2)和 (7)式的平衡关系来决定。但是，依图6知，体系发生了(3)式的反应，从热力学原理分析可 知，一个体系不能仅对一个组分平衡，而是对其内所有组分都平衡，并且，当这些组分反应 的速度不相同时，速度最慢的一个反应将是整个体系的控制环节。因此、反应体系的氧势随 反应(3)的进行而逐步下降，使Cr和S的分配由(6)、(8)式决定。 3.2铬的还原与分配 CO从渣中在界面发生还原的同时，也发生(3)式的SiO2还原反应，铬的分配比就不能 以(2)式确定。由于SiO2的还原速度要比CO的还原速度慢得多，因而氧势较高的CrO在初 期将以较快的速度被碳还原，直到CrO的氧势降低至接近SiO2的氧势时，CrO的还原不能再 比SiO2的还原快，仪能保持与SiO,还原速度相同。 CCrJ-一CO]平衡： (CrO),=〔Cr]COJ (9) 1G°=236294-113.56Tcn (J/mol) ·412·讨 论 熔渣与金 属 液界 面 的化 学反 应 根据现有的热 力学数据 ， 可 以计算 出开 始还原的理 论温 度 ， 结合图 的 温 度 变化 规律 ， 可知在竖炉上 中部已经 开 始 发 生铬的 直接还原 反应 ， 作者 已对铬矿 的直接还原性能进 行过研 究 “ 〕 。 铬在酸性渣 或低碱 度还原性 气氛 内是 以 干 形 式 存在 ， 可 用 表示 。 本试 验竖 炉 冶炼条件 下 ， 金属液 一 熔渣界 面发 生的 反应 ， 可拟定按 下述诸式进 行 。 〔 〕 二 〔 〕 个 〔 〕 〔 〕 个 一 、 〔 〕 二 〔 、〕 ， 〔 〕 二 〔 〕 一 爹 〔 〕 〔 〕 ， 一 音 〔 〕 〔 〕 一 二 一 、 一 “ 一 ” 、 一 产 、 一 尸 、 一 “ ‘ 〔 〕 十 〔 〕 个 、 二 ， 、 。 〔 加 一 一 乙 式中 为碱性氧化物 。 依图 、 知 ， 渣 中 可 控制在。 。 以 下 ， 即 反应 式的氧化铁 墓 本上 被还 原 。 因此 ， 反应 、 妇 及 式的 平 衡没有 讨 论的 意义 。 两相 中铬和硫的 分配 应 分 别 由 和 式的平衡关系来 决定 。 但是 ， 依 图 知 ， 体 系发 生 了 式的 反应 ， 从热 力 学原理分析 可 知 ， 一个体系不 能 仅对 一 个组分 平 衡 ， 而是 对其 内所有组分都平衡 ， 并且 ， 当 这 些组分 反应 的 速度不相 同时 ， 速度最慢的 一 个 反应将 是 整个体系 的控 制环 节 。 因 此 ， 反应 体系的氧 势随 反应 的进 行而 逐步 下 降 ， 使 和 的分 配 由 、 式决 定 。 。 格 的还 原 与分配 从渣 中在 界 面发 生 还原 的 同时 ， 也 发 生 式 的 还原 反应 ， 铬的分 配 比就不能 以 式确定 。 由于 的 还原 速 度要 比 的 还原 速 度慢得 多 ， 因而 氧 势较 高的 在初 期将 以较快的速 度被碳 还 原 ， 直到 的氧 势降低至 接近 的氧势时 ， 的还原 不 能再 比 的 还 原快 ， 仅 能 保持 与 还 原 速 度相 同 。 〔 〕一 〔 〕平衡 仁 ‘ 刀 “ 二 、 、 〕 专 〔 一 。 仁 朽