文档介绍：【冶金精品文档】热力学在冶金中的应用
计算放热反应的理论最高温度，实际上是非等温过程焓变的计算。
一般假定反应按化学计量比发生，反应结束时反应器中不再有反应物。
可认为反应热全部用于加热生成物，使生成物温度升高。
实标上，反应结束时总石氧化去碳。
在当时，吹氧氧化去碳技术还未产生，氧化剂主要是铁矿石。然而，若想使用返回料，用铁矿石作氧化剂，只会造成铬的大量氧化，而碳并不氧化，从而达不到去碳保铬的目的。??
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第二个阶段—返回吹氧法（1939年）
该法在1939年由美国发明，称为不锈钢冶炼史的一次革命。该法的优点是可以使用返回料，并通过吹氧的方法达到去碳的目的??
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该法同样存在下面两个问题:
（1）吹氧时，钢水中的[Cr]也要氧化一部分，大约2%～%，造成一定的浪费。
（2）配料时Cr不能一次配足。即，生产1Cr18Ni9不锈钢时，Cr不能一次配到18%，而只能配到12%～13%。 ??
这样停吹后，由于吹氧损失2%～%的Cr，熔池中含Cr只有10%左右。所以必须在氧化期末补加一定量的低碳铬铁，从而提高了生产成本。
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第三个阶段—高碳真空吹炼法
60年代发展起来的一种新方法，被称为不锈钢冶炼史上的新纪元。
该工艺具有如下四个特点：
（1）原材料不受任何限制，各种高碳材料均可以使用；
（2）配料时Cr可以一次配足??
（3）采用真空或半真空吹炼，或者先在常压下吹氧脱碳到一定程度后，再进行真空或半真空处理；
（4）钢液中[Cr]的回收率高，可达97%～98%
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选择性氧化—奥氏体不锈钢的去碳保铬
在炼钢温度下碳和铬同时与氧相遇，氧化作用必有先后。这决定于元素同氧的亲和力的大小，亲和力大的先氧化。按照同氧亲和力大小决定氧化或还原顺序，这就是选择性氧化和还原理论核心。
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从埃林汉图可知，吹炼温度必须高于氧化转化温度，才能使钢水中的[C]氧化而[Cr]不氧化，也就是可以达到去碳保铬的目的。
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1473K
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1). 标态下的氧化顺序
∆G0=0时，T＝1508K(1235ºC)。
?
(固态下)
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1). 标态下的氧化顺序
∆G0=0时，T＝1570K(1297ºC)。
?
(溶于钢液)
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2). 非标态下的氧化顺序
非标准态下，碳和铬的氧化顺序由等温方程决定。Cr>9%时，渣中铬氧化物为Cr3O4。所以冶炼不锈钢的反应如下：
非标准状态下，碳和铬的反应决定于温度、C和Cr的含量、pCO。
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非标态下氧化转化温度计算
吹炼温度必须高于氧化转化温度，才能使钢水中的[C]氧化而[Cr]不氧化，也就是可以达到去碳保铬的目的。
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表 [C]和[Cr]的氧化转化温度计算结果
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氧气或铁矿石氧化时，钢水升降温的计算：
a. 用氧气氧化1%[Cr]提高钢水温度的计算
所以78g w[Cr] 为1%的钢水中含[Fe]为
吹入的氧气温度为室温。
。
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表计算钢水升降温所需数据
即吹氧氧化1%[Cr]时，可使钢水温度提高113℃。
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b．用氧气氧化1%[C]提高钢水温度的计算
2[C]+O2（g）= 2CO（g）
即氧化1%[C]时，可使钢水温度提高118℃。
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c．用铁矿石氧化1%[Cr]提高钢水温度的计算
即用铁矿石氧化1%[Cr]时，只能使钢水温度提高8℃。
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d．用铁矿石氧化1%[C]提高钢水温度的计算
该反应是吸热反应，只能使钢水温度降低。
即用铁矿石氧化1%[C]时，可使钢水温度降低204℃。
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(1) 为什么吹氧发明前不能使用不锈钢返回料？即为什么用铁矿石作氧化时不能达到去碳保铬的目的？
回答问题
如若使用返回料，将Cr配到12%左右，则w[C]%%时，吹炼温度必须从1549℃升高到1728℃。
若使w[C]%时，吹炼温度必须达到1837℃。即降低w[C]必须在高温下完成，而高温的获得靠的是钢液中[Cr]的氧化。
当使用铁矿石作氧化剂时，每氧化1%[Cr]只能使钢液温度提高8℃，%[C]℃。
加入铁矿石只能大量氧化[Cr]而不能去[C]。
所以，如果使用返回料，由于电极增碳，用铁矿石氧化又不能去掉所增加的碳，故在吹氧发明前不能使用返回料。
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(2) 为什么吹氧时可使用返回料而不怕增碳？
熔池中的w[C]%%时，熔池温度必须从1549℃升至1837℃。为了满足去碳保铬，吹炼温度必须大于氧化转化温度。
上述所升高约290℃，主要靠吹氧氧化钢液中的[Cr]来实现。因为每氧化1%[Cr