·1118 北京科技大学学报 第34卷 1 Fe0饱和 gm=2.303h[%M0+2.303h【%】+ 101 2i0hB%0]+[%M](e+e+o)+ 10-2 [N](xes +yes +zeo)+[%O](xes +yes +zeo). 1032 (24) 令 10 10-2 10-1 109 10 A=(xes +yes +zeo), 脱氧元素的质量分数% B=(xes +yes +zeo), 图31873K时铁液中A1、C的脱氧能力对比网 C=(xes +yes +zeo), Fig.3 Comparison of Al and C deoxidization ability in hot metal at 则 1873K Igm =A [M]+B [%N]+C [%0]+ 势.随着铁水中[%A]的增加，铁水中[%O]会持 20shB%M0+z30sh%N+2i0sh[%o】1. 续降低，可使[%0]降到5×10-6以下，为脱硫创 (25) 造良好的还原条件；同时A山脱氧反应为放热反应， 可以弥补因搅拌造成的部分温降，促进脱硫反应 利用隐函数求导数原理，假定公式(25)中 [%M]、[%N]中的一个变量不变，以[%O]分别对 的进行 [%M)、[%N]求导，并简化得 2AC复合脱氧分析 a[%0]1 A+2.303%M 利用两种或两种以上的脱氧剂同时加入铁水脱 a [M][%N (26) 氧，有以下两个优点：(1)复合脱氧反应导致脱氧常 C+2.303%0 数降低，因而加强了脱氧能力：(2)复合脱氧产物是 复合氧化物，它的熔点一般比单质氧化物低，同时有 a[%01 B+2.303%d a%N叮)%0 (27) 可能得到液态化合物，易于聚合成大液滴而上浮，使 C+2.303%0] 铁水的纯净度增高。 欲使[%O]对变量[%M]及[%N门曲面有最低值， 2.1复合脱氧平衡曲线最低值理论分析 则必须满足下列两个条件： 复合脱氧通式为 (1) a[%0]1 =0, 1a[%0] =0: xM +yN+20=M,N,0., (17) a[%M]E9N (a[%N叮J%n 或 (2) 子[%0]1 xM+yN+20=M,O;+N,O:- (18) a%Ma%叮) -(9) 式中生成物MN,0.、M,O:及N,0-:或为固体氧化 12[9%0]1 a[%N叮2)n <0,且 a2[%0]1 a[%M]2/[%N >0或 物，或为气体氧化物.由于固体氧化物的活度可看 a2[9%0] 作1，在常压下气体生成物的压力为1（注：压强量纲 a[%N叮产J%0 >0. 为1，实际压强为1个标准压强)，故 由式w.2)看曲，若() =0, 1 K= ay'as'ao a[%0] m=ax'aN'do= ,a[%N叮)如 =0,得到 (f[%M])(f[%N])(f%%0]),(19) 2.303[%m=-A=-(e+e+2e), lg m xlgfu +xlg [%o M]+ylgfs (28) ylg [N]+zlgfo +alg [%0], (20) lgM=e[%M]+eM[%N]+e9[%0],(21) 2.303[%N=-B=-(e+e+e.(29) lgf=eN[%N叮+eN[%M]+e[%0],(22) 由于式(28)、(29)的左项都是正值，则有 lg=e8%0]+e0[%M]+e[%N].(23) (xes +yes +zeo)<0, (30) 将上述式(21)、(22)和(23)代入式(20)，化简得到 (xes +yes +zeo)<0. (31)北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 3 1 873 K 时铁液中 Al、C 的脱氧能力对比［9］ Fig． 3 Comparison of Al and C deoxidization ability in hot metal at 1 873 K 势． 随着铁水中［% Al］的增加，铁水中［% O］会持 续降低，可使［% O］降到 5 × 10 － 6 以下，为脱硫创 造良好的还原条件; 同时 Al 脱氧反应为放热反应， 可以弥补因搅拌造成的部分温降，促进脱硫反应 的进行． 2 Al--C 复合脱氧分析 利用两种或两种以上的脱氧剂同时加入铁水脱 氧，有以下两个优点: ( 1) 复合脱氧反应导致脱氧常 数降低，因而加强了脱氧能力; ( 2) 复合脱氧产物是 复合氧化物，它的熔点一般比单质氧化物低，同时有 可能得到液态化合物，易于聚合成大液滴而上浮，使 铁水的纯净度增高． 2. 1 复合脱氧平衡曲线最低值理论分析 复合脱氧通式为 xM + yN + zO MxNyOz， ( 17) 或 xM + yN + zO MxOi + NyOz － i ． ( 18) 式中生成物 MxNyOz、MxOi 及 NyOz － i 或为固体氧化 物，或为气体氧化物． 由于固体氧化物的活度可看 作 1，在常压下气体生成物的压力为 1( 注: 压强量纲 为 1，实际压强为 1 个标准压强) ，故 K = 1 ax M·ay N ·az O ， m = ax M·ay N ·az O = ( fM［% M］) x ( fN［% N］) y ( fO［% O］) z ， ( 19) lg m = xlgfM + xlg［% M］+ ylgfN + ylg［% N］+ zlgfO + zlg［% O］， ( 20) lgfM = e M M［% M］+ e N M［% N］+ e O M［% O］，( 21) lgfN = e N N［% N］+ e M N［% M］+ e O N［% O］， ( 22) lgfO = e O O［% O］+ e M O［% M］+ e N O［% N］． ( 23) 将上述式( 21) 、( 22) 和( 23) 代入式( 20) ，化简得到 lgm = x 2. 303 ln［% M］+ y 2. 303 ln［% N］+ z 2. 303 ln［% O］+［% M］( xe M M + ye M N + ze M O ) + ［% N］( xe N M + ye N N + ze N O) +［% O］( xe O M + ye O N + ze O O) ． ( 24) 令 A = ( xe M M + ye M N + ze M O ) ， B = ( xe N M + ye N N + ze N O) ， C = ( xe O M + ye O N + ze O O) ， 则 lgm = A［% M］+ B［% N］+ C［% O］+ x 2. 303 ln［% M］+ y 2. 303 ln［% N］+ z 2. 303 ln［% O］． ( 25) 利用隐 函 数 求 导 数 原 理，假 定 公 式 ( 25 ) 中 ［% M］、［% N］中的一个变量不变，以［% O］分别对 ［% M］、［% N］求导， ( 并简化得 ［% O］ ［% M］) ［% N］ = － A + x 2. 303［% M］ C + z 2. 303［% O］ ， ( 26 ( ) ［% O］ ［% N］) ［% M］ = － B + y 2. 303［% N］ C + z 2. 303［% O］ ． ( 27) 欲使［% O］对变量［% M］及［% N］曲面有最低值， 则必须满足下列两个条件: ( 1 ( ) ［% O］ ［% M］) ［% N］ = 0，( ［% O］ ［% N］) ［% M］ = 0; ( 2 ( )  2 ［% O］ ［% M］［% N］) 2 － (  2 ［% O］ ［% M］2 ) ［% N］ ( ×  2 ［% O］ ［% N］2 ) ［% M］ ＜ 0，且 (  2 ［% O］ ［% M］2 ) ［% N］ ＞ 0 ( 或  2 ［% O］ ［% N］2 ) ［% M］ ＞ 0． 由式( 26) 、( 27) 看出，若 ( ［% O］ ［% M］) ［% N］ = 0 ( ， ［% O］ ［% N］) ［% M］ = 0，得到 x 2. 303［% M］= － A = － ( xe M M + ye M N + ze M O ) ， ( 28) y 2. 303［% N］= － B = － ( xe N M + ye N N + ze N O) ． ( 29) 由于式( 28) 、( 29) 的左项都是正值，则有 ( xe M M + ye M N + ze M O ) ＜ 0， ( 30) ( xe N M + ye N N + ze N O) ＜ 0． ( 31) ·1118·