» » Термодинамика окисления примесей
15.01.2015

На рис. 3.21 показана зависимость изобарного потенциала от температуры при окислении элементов.
Необходимо помнить, что последовательность окисления элементов определяется величиной изобарного потенциала только в случае недостатка окислителя. При его избытке окисляются все элементы.
Данные рисунка свидетельствуют о том, что наиболее сильным окислителем является газообразный кислород, затем следует кислород, растворенный в металле, и оксид железа.
Железо может окисляться только при избытке кислорода, что имеет место в реакционной зоне.
Отсюда также следует, что при достаточном содержании хотя бы одного из трех элементов (С, Si, Mn) и дефиците кислорода неизбежно восстановление оксидов железа.
Термодинамика окисления примесей

Из всех элементов во всем диапазоне температур в первую очередь окисляется кремний. Марганец окисляется раньше углерода газообразным кислородом при температуре до 1250°С, кислородом, растворенным в металле, - до 1230°С, оксидом железа - до 1300°С. Окисление углерода в присутствии этих элементов до указанных температур возможно только при наличии избытка окислителя. Следует отметить, что углерод является единственным элементом, сродство которого к кислороду с повышением температуры увеличивается.
He совсем обычно поведение фосфора. При окислении газообразным кислородом фосфор имеет большее сродство к кислороду, чем углерод. При окислении кислородом, растворенным в металле, эта зависимость сохраняется до температуры 1460°С. При окислении оксидами железа таким рубежом является температура 1300°С. Следовательно, окисление фосфора возможно только в начале плавки, а далее - только при избытке кислорода. В середине продувки оксид фосфора должен неизбежно восстанавливаться, если не произошло образование фосфата кальция.