1、转炉炼钢热效应和分解压力介绍一、热效应及热化学方程式一个化学反应当生成物温度与反应物温度相同时,在这个过程中放出或吸收的热量,叫做这个过程的化学反应热效应,简称热效应,用符号 Q 表示,并规定吸热为正值,放热为负值。炼钢生产过程中伴有大量的吸热和放热现象。例如金属中Si、Mn 元素的氧化会放出大量的热。Si+O 1600 SiO2(固) Q-594.13 千焦 (3-1)Mn+O 1600 MnO(液) Q-244.35 千焦 (3-2)化学反应方程式用 表示金属相中各物质的浓度,用( )表示渣相中各物质的浓度,用 表示气相中各物质的浓度。化学反应热效应的大小与参加反应物质的本性、数量、聚集状
2、态、温度和压力等因素有关。上述的第一例子中表示在常压下钢液中 1 摩尔Si与钢液中 2 摩尔O作用,生成 l 摩尔的固态 SiO2,反应温度为1600,放热 594.13 千焦。凡是注明物质的聚集状态及热效应的化学方程式叫做热化学方程式。书写热化学方程式应注意:1、表明参与反应各物质的摩尔数。热效应与参加反应物质的数量成正比。2、注明反应时的温度和压力。3、注明聚集状态是气态、液态、固态,还是溶解态。4、某个化学反应如果正反应是放热,逆反应就是吸热,二者数量相同符号相反。二、分解压力在一定温度下,化合物的分解反应达到平衡时,产生气体的压力称为化合物在该温度下的分解压力。例如:CaCO 3(固)
3、Ca(固)+CO 2在一定温度下,CaCO 3的分解反应达到平衡时,CO 2的分压称为CaCO3的分解压力。利用化合物分解时产生的分解压力可以判断炼钢中各元素的氧化顺序及氧化物的稳定性。氧化物的分解压力越大,则分解就越彻底,元素与氧的亲和力就越小,氧化物就越不稳定。反之分解压力越小,元素与氧的亲和力就越大,氧化物就越稳定。炼钢过程中,根据氧化物的分解压力,氧化顺序是 Al、Si、Mn、P、Fe。元素与氧的亲和力按 Al、Si、Mn、P、Fe 顺序依次减小。相反,氧化物的分解压力比 FeO 的分解压力大的元素,则不能被氧化进入炉渣而仍然留在钢液中,如 Cu、Ni。炼钢中常用 Mn、Si、Al 作脱氧元素,用以夺取钢液中的氧,生成(MnO)、(SiO 2)、(Al 2O3)进入渣中。