钢材表面与炉气间发生的可逆反应

发布时间：2011-12-21

钢材表面与炉气间发生的可逆反应
钢材表面与炉气间发生的可逆的氧化还原反应，发生这类反应的炉气有：CO2 + CO、H2O + H2、CO2 + CO + H2O + H2混合气体等。
炉气中的CO、H2是还原性气氛，CO2 、H2O是氧化性气氛。钢铁表面在上述氧化还原气氛中的反应与在氧中不同，均为可逆反应，气氛的氧化还原作用可以控制。
1)、在含有氢及水蒸气的气氛中加热：        >570℃
                                             <570℃
上式反应的平衡常数。
2)、炉气全部由CO2 + CO组成时：            >570℃
                                             <570℃
上式反应的平衡常数。
3)、以上分别讨论了在CO/CO2、H2/H2O气氛中的氧化还原反应，但可控炉气中常用的放热式气氛中往往是CO、H2、CO2 、H2O的混合气氛。这些气体之间将发生水煤气反应：
CO + H2O H2 + CO2
讲述教材页图1-6。
在CO、CO2、H2、H2O多元系气体中，炉气对铁的氧化还原性质的估算，可以根据多元系中化学反应平衡常数值判断。
若使钢件无氧化加热，需使炉气保持还原性，即令

表示加热时炉气全部为氢及水蒸汽的情况下的平衡常数；表示加热时炉气全部为二氧化碳及一氧化碳的情况下的平衡常数；等分别表示炉气中H2等的分压。
根据理想气体的分压比可以用其体积百分比表示的原理，上式也可表示为

式中，等分别表示炉气中实际含有的H2等各种气体的体积。
    只要已知炉气的实际化学成分，就可以根据上述式子计算炉气的氧化还原性质。如在1000℃时，某一炉气经测定含CO10%， CO25%、H24%、H2O2%，其余为N2，则由上式可以计算：

     查表，K1=1.51，K2=2.59，K1K2=3.91
    则，说明该气氛为还原性。

上一篇：碳势的概念
下一篇：钢材表面与炉气间的化学反应