V液
V
1
，与固体产物上浮速度公式相同。
K
f M f O 1
,
aM %M
, aO %O ,
a M x O y axM ay O 1 %M x %Oy
设生成纯 M xOy ， aM xOy 1 则：K
1873K，各元素含量为0.1%时的脱氧能力顺序：
⑶ a(MxOy）↓→[%O]↓（产物的稳定性↑）
a M x O y %O x y x f M f O % M K
1 y
⑷ T↓→K↑→[%O]↓（浇铸、凝固过程夹杂物生成，钢材质量↓） 各元素脱氧常数
1 k
与T的关系：
/ K / a2Al a4 0 , lg K
脱氧后钢液的含氧量[%O]计算: Mn O MnO
lg K Mn
MnO %MnO 12760
%Mn %O

T
3.68
(1)
对于Si-Mn复合脱氧渣浓度关系：
%FeO %MnO %SiO2 饱和 100
FeO Fe O
Mn
:
K / aMn aO
K aSi a
/ 2 O
,
lg K /
/
14450 6.43 T
Si
V 0.1% V 0.3%
:
, ,
30410 lg K 11.59 T 48060 lg K 18.61 T
,
⑶ 铝合金脱氧：
， Mn Si 0 ~ 10 ，氧的去除速度提高很快。其它复合脱氧剂还有硅钙合金(Si-Ca)、
Si
锰、硅可进一步提高铝的脱氧能力，据研究在
Al
0 .2
铝钙合金(Al-Ca)、钡钙合金(Ba-Ca)、稀土(Re)复合脱氧剂等。
4、沉淀脱氧的动力学(p546)
脱氧过程可分为5个阶段：
因此复合脱氧的优越性只有在单独脱氧剂间彼此不生成稳
定的中间金属化合物时才能显示出来。
⑵ 硅锰合金脱氧： 反应： Si 2MnO SiO2 2Mn ，脱氧能力 Si Mn 。 SiO2 达饱和， aSiO 1 。
2
K
a SiO2 a2Mn aSi a2MnO
1 % Mn 2 %MnO 2 %Si MnO
2
2 %Mn lg K Si Mn lg 2 %MnO2 %Si MnO
5480 4.79 T
由于(MnO)可与(SiO2)结合成(MnO · SiO2)，降低了
a(SiO2)↓，使Si的脱氧能力↑。
Al 1ppm ： 2Al 4O Al2O4 ,
71600 23.28 T 67260 22.42 T
Al 1ppm ：2Al 3O Al2O3
C ： K / aC aO , P
CO
, K / a2Al a30 ,
2、脱氧剂的脱氧能力：
脱氧能力：一定温度下，脱氧反应达平衡时的平衡氧活度。
Me O MeO Q
aO f T
,T↓→ aO ↓→脱氧能力↑
xM yO M x Oy Q
一般将1600℃下各种脱氧剂的脱氧能力进行比较。
a M x O y axM ay O
第七章 脱氧 (p541)
§7.1 氧在冶金中的行为
1、来源： 由于炼钢炉内存在氧化条件：炉气、原料及炉衬中的氧、氧化 性炉渣，故出钢时钢液中含有一定量的氧，大量元素氧化后，钢 水含氧0.02-0.08%，一般在浇铸前要经过一定程度的脱氧，以使其 含量降低到一定限度。 2、危害： ⑴在钢凝固时，沿晶界析出 FeS+FeO+Fe 的共晶体，加剧钢中 S 的 “热脆”。

4-⑶ 脱氧产物排除
g d 2 m s V 18 m g d 2 m s m s V液 6 m 2 m 3 s
V液
m s 3 2 3 V s m
1 ，产物上浮排除。
1 x y % M %O f T K 1 1 K 称为脱氧常数； K ↓→ %O ↓→脱氧能力↑
Al>Ti>B>Si>C>V>Cr>Mn
常见元素的脱氧能力：Ca>La>Ce>Lr>Al>Si>Mn
xM yO M x Oy Q
K
a M x O y
/
:
K a a
/ 2 V
4 0
:
3 K / a2 a V 0
,
lg K /
43200 17.52 T
3、复合脱氧：用两种或两种以上脱氧元素对钢液进行脱氧。 ①一般可提高各单一元素的脱氧能力。 特点： ②可获得低熔点的液态脱氧产物，易于聚合、上浮排 除，提高钢水质量。 ⑴热力学条件： 用含有M与N的合金进行脱氧，其中M为强脱氧剂，N为弱脱氧剂。
a3G3 a4 G4 a1G1 0 ， G ， (M N ) M ； a3G3 a4 G4 a1G1 0 ， G不变 ，(M N ) M ； a3G3 a4 G4 a1G1 0 ， G ， (M N ) M 。
mM nN M m N n , G1
pM qO M p Oq , G2
(形成中间金属化合物)
rN sO N r Os , G3
k M pOq l Nr Os M pOq k Nr Os l ，G4
反应：
特点： ①操作简便，成本低，普遍采用。
Si 2O SiO2 Q Mn O MnO Q 2Al 3O Al2O3 Q 2Ce 3O Ce2O3 Q
②放热反应T↓→在浇铸与凝固过程中反应仍在进行，部分 非金属产物来不及上浮排除形成钢中夹杂缺陷。
⑵浇铸过程中[C]+[O]→CO(g)，使正在凝固的金属中产生 CO气体，
形成气泡缺陷，甚至在浇铸过程中由于CO气体的排除而出现“冒 涨”直接影响浇铸及钢的质量。
§7.2 沉淀脱氧
1、方法： 在钢液中加入与氧的亲和力大于铁的脱氧元素，形成不溶于钢 的氧化物而将氧脱除的方法。脱氧沉淀物浮入渣层。 脱氧剂：硅、锰、铅、稀土元素、碱土金属。
因此不能绝对认为复合脱氧能力大于单独脱氧能力，应具 体分析。对于常用脱氧剂：Mn、Si、Al复合脱氧剂时，不生成
中间金属化合物[MnmSinAls] ，所以， G1 0 。
G a2 G2 a3 G3 a4 G4
G3 、 G4 均为负值。 其中 G2 、
故 G G2 ， G G3，复合脱氧能力大于单独脱氧能力。
L0
（2） (3)
%FeO
%O
, %FeO %O
L0
联立求解⑴、⑵、⑶式： %O
1 L0 K Mn %Mn/ MnO
lg MnO 810 1.06 T
L0 100 %SiO2 饱和
其中，
6320 lg L0 0.734 T
⑴ 脱氧剂溶解于金属液中； ⑵ 生成初次脱氧产物的核心； ⑶ 脱氧产物核心长大；
⑷ 脱氧产物排除；
⑸ 冷却和凝固过程中的二次脱氧 。
4-⑴ 脱氧剂的溶解和均匀化 4-⑵ 脱氧产物的生核和长大
4 G r 3 GV 4 r 2 3 d (G ) 0 dr
2 r GV
1168 2.07 T
lg K /
lg K /
Cr 3%
Cr 3%
: :
K a
/
2 Cr
a
4 0
, ,
lg K / lg K /
50700 21.70 T 40740 17.28 T
K a
/
2 Cr
a
3 0
x fM axM f Oy ay O
a M x O y %O x f x f y % M K M O
1 y
降低钢液含氧量[%O]的热力学条件： ⑴ [%M]平↑→[%O]↓（脱氧剂加入量↑） ⑵ f[M]↑.f[O]↑→[%O]↓（钢液成分）
（形成低熔点互溶体或化合物）
整体脱氧反应：M m Nn kq lsO M pOq k Nr Os l , G
G a2 G2 a3G3 a4 G4 a1G1
复合脱氧的热力学条件：
G 0
用M或M+N脱氧时，脱氧能力的比较：
a2 G2 一定， G 取决于a3G3 a4 G4 a1G1 的正负：