Trong quá trình này, các tạp chất bị oxi hóa đi vào xỉ và bị loại khỏi gang, gang trở thành thép với các thành phần khác nhau phụ thuộc vào mục đích sử dụng... Vì oxi hóa ngược với hoàn
Trang 1CÁC QUÁ TRÌNH OXI HÓA VÀ KHỬ OXI TRONG LUYỆN KIM
Trang 2MỞ ĐẦU
• Quá trình oxi hóa và quá trình hoàn nguyên là hai quá trình trái ngược nhau rất quan trọng trong ngành luyện kim Tùy theo điều kiện mà cân bằng phản ứng chuyển dịch theo quá trình này hoặc quá trình kia và cũng tùy theo nhiệm vụ kỹ thuật mà quá trình nào được lựa chọn sử dụng.
• Trong quá trình hình thành gang, không những Fe được hoàn nguyên từ quặng (khoảng 99,8-99,5% Fe được hoàn nguyên) mà một số nguyên tố khác cũng hoàn nguyên đi vào gang, ví dụ Mn, Si, P…ngoài ra
do dùng than cốc để tạo nhiệt nên C bão hoà vào gang, S cũng đi vào gang một lượng đáng kể Thành phần của gang nói chung như sau: 3,5-4% C; 1,4- 1,8% Si; 0,8-1,8% Mn; 0,1%P; 0,06-0,08% S phụ thuộc vào thành phần quặng và yêu cầu sử dụng.
Trang 3• Với thành phần như trên, cơ lý tính của gang không đáp ứng các điều kiện cao về kỹ thuật trong quá trình sử dụng như phải có độ bền cao, độ dẻo và dai va đập tốt, phải có tính hàn, tính nhiệt luyện…Vì vậy, phải khử bỏ những thành phần xem như tạp chất kể trên Đó là quá trình luyện thép.
• Ngược lại với luyện gang sử dụng quá trình hoàn nguyên, luyện thép sử dụng quá trình oxi hóa để khử bỏ các tạp chất Trong quá trình này, các tạp chất bị oxi hóa đi vào xỉ và bị loại khỏi gang, gang trở thành thép với các thành phần khác nhau phụ thuộc vào mục đích sử dụng.
Trang 4KHẢ NĂNG OXI HÓA CỦA CÁC NGUYÊN TỐ
• Trong hóa lý đã đề cập tới quan hệ giữa các nguyên
tố đối với oxi Ta biết rằng giá trị tuyệt đối -G của oxit được tạo thành càng lớn thì độ bền của nó càng cao
và càng khó hoàn nguyên Vì oxi hóa ngược với hoàn nguyên cho nên khi hoạt độ của nguyên tố nào đó trong thép càng lớn, hoạt độ của oxit trong xỉ càng nhỏ thì nó càng dễ bị oxi hóa Ngoài ra tùy theo bản chất tự nhiên của mình, khả năng oxi hóa của các nguyên tử cũng khác nhau.
• Trong quá trình luyện kim, hầu như toàn bộ nguyên tố đều đồng thời bị oxi hóa nhưng tốc độ oxi hóa của mỗi nguyên tố thì lại khác nhau Ở điều kiện (nồng độ, nhiệt độ, áp lực và oxi hóa thế của khí lò) nhất định,
áp lực phân hóa của chất oxit trong nồi lò kim loại càng nhỏ, tốc độ oxi hóa tương đối của nguyên tố càng lớn Do đó, tính được áp lực phân hóa của chất oxi hóa thì sẽ xác định được thứ tự oxi hóa của chúng
Trang 5• Phản ứng khi chất oxit nguyên chất bị phân hóa như sau:
nó Nếu tìm được hằng số cân bằng của phản ứng thì
có thể biết được áp lực phân hóa của chất oxit nguyên chất đó Áp lực phân hóa càng thấp thì chất oxit đó càng bền.
K
Trang 6• Áp lực phân hóa của các chất oxit nguyên chất xem hình 1
• Áp lực phân hóa của các oxit còn liên quan tới nồng
độ của các nguyên tố trong nồi lò kim loại Trong quá trình luyện thép, nồng độ các nguyên tố không ngừng thay đổi, vì vậy áp lực phân hóa cũng không ngừng thay đổi theo.
• Ví dụ: xét áp lực phân hóa của oxit silic:
' ] [
) (
2 .
Si
SiO p
a K
P
Trang 7Hình 1 Áp lực phân hóa của các oxit nguyên chất
ở những nhiệt độ khác nhau
Trang 8• Khi a(SiO2) = 1, a[Si =1, Kp = PO2 (PO2 là áp lực phân hóa của SiO2 nguyên chất) thì công thức (2) có thể viết thành:
• Vì a(SiO2) = 1 nên công thức trên lại có thể viết thành:
) (
O
a
a P
P
] [
2
Mn
O O
a P
P
Trang 9• Áp lực phân hóa của các oxit biến đổi theo nhiệt độ và nồng độ xem các hình 2 đến 9
8
0 ] [
2
P
O O
a
P
P
x Me
O
k O
a
P P
] [
2 1
2
] [
lg lg
Trang 10Hình 2 Hình 3
Trang 11Hình 4 Hình 5
Trang 12Hình 6 Hình 7
Trang 13Hình 8 Hình 9
Trang 14• Một yếu tố quan trọng nữa có ảnh hưởng tới phản ứng oxi hóa là diện tích tiếp xúc của oxi với các chất
bị oxi hóa Diện tích tiếp xúc càng lớn càng thuận tiện cho sự tiến hành phản ứng.
• Nơi xảy ra phản ứng cũng đóng vai trò quan trọng Nói chung, có thể có những nơi xảy ra phản ứng như sau:
Phản ứng giữa mặt phân pha xỉ - kim loại
Phản ứng giữa mặt phân pha khí – kim loại
Phản ứng hỗn hợp hai loại trên
• Tùy theo từng loại lò mà phản ứng nào là chính hoặc phụ Tuy nhiên, loại phản ứng thứ ba thường gặp nhất trong một số thiết bị luyện thép hiện nay.
• Sau đây xét cơ chế các loại phản ứng kể trên
Trang 151 Phản ứng giữa mặt phân pha xỉ - kim loại
• Trường hợp này xảy ra trong lò mactanh và lò điện Trong các loại lò này, áp suất phân ly oxi PO2 trong khí lò ở nhiệt
độ làm việc khoảng 10-2 atm, so với áp suất phân ly của FeO trong kim loại chứa C là 10-8 – 10-10 atm thì cao hơn nhiều, gấp 10 lần Vì vậy, pha khí có tính oxi hóa Tính chất này tạo điều kiện cho oxi trong pha khí không ngừng trực tiếp di chuyển vào trong kim loại hoặc thông qua pha xỉ di chuyển vào kim loại.
• Quá trình oxi hóa diễn ra theo sơ đồ được thể hiện trên hình 10
• Từ sơ đồ trên, theo quan điểm lý luận phân tử thì khí O2,
H2O và CO2 trong khí lò đầu tiên tác dụng với FeO trong lớp
xỉ trên mặt, oxi hóa FeO thành Fe2O3 Nồng độ Fe2O3 trong lớp xỉ trên mặt tăng, nồng độ FeO giảm, do đó Fe2O3khuếch tán tới mặt giới hạn giữa xỉ và kim loại, tác dụng với
Fe thành FeO Nồng độ FeO tăng tại đây, một phần khuếch tán lên trên lớp xỉ, một phần đi vào trong kim loại, oxi hóa những tạp chất như Mn, Si, P…tại mặt giới hạn giữa xỉ - kim loại và trong khối kim loại
Trang 16Hình 10 Sơ đồ chuyển dịch oxi từ khí lò Mactanh vào
kim loại và oxi hóa các tạp chất trong kim loại I- Khí lò; II- Mặt phân pha khí lò - xỉ; III- Xỉ; IV- Mặt phân
pha xỉ - kim loại; V- Kim loại
Trang 17• Lý luận ion cho rằng oxi trong khí lò đi qua xỉ vào kim loại theo những bước sau:
Sự hấp thụ hóa học O2, CO2 và H2O trên mặt phân pha khí xỉ:
Phần khác khuếch tán lên mặt giới hạn xỉ và khí lò
• Từ trên có thể thấy: (FeO) có tác dụng trung gian cực kỳ quan trọng đối với việc chuyển dịch oxi, a(FeO) hoặc a(Fe2+).a(O2-) càng lớn thì sự chuyển dịch oxi càng nhanh
Trang 18• Tóm lại có thể chia cơ cấu chuyển dịch oxi nói trên làm
Trang 192) Sự khuếch tán của oxi trong xỉ Theo sơ đồ chuyển dịch oxi trên, có thể thấy nồng độ Fe2O3 ở lớp xỉ trên cao hơn lớp dưới, còn nồng độ FeO ở lớp xỉ trên thì lại thấp hơn ở lớp dưới, nghĩa là ở những mặt phẳng khác nhau trong xỉ, tồn tại gradien nồng độ Fe2O3 và FeO Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy Fe2O3 và FeO ở giữa lớp xỉ trên và dưới lớn, chứng tỏ tốc độ khuếch tán của oxi trong xỉ chậm hơn tốc độ chuyển dịch của oxi trên mặt giới hạn khí lò - xỉ và xỉ - kim loại nhiều Vì vậy, có thể xem là trong trường hợp thông thường, quá trình khuếch tán của oxi trong xỉ là khâu hạn chế chuyển dịch oxi từ khí lò vào kim loại.
• Phương trình tốc độ thay đổi nồng độ của oxit sắt trong lò như sau:
x
C D
Trang 20• Phương trình trên có thể dùng để nói rõ về tổng tốc độ khuếch tán của sự khuếch tán sinh ra trong xỉ do có gradien nồng độ vật chất và sự khuếch tán nhiệt sinh ra trong xỉ do có gradien nhiệt.
• Từ công thức trên có thể thấy, tốc độ chuyển dịch oxi có quan
hệ rất mật thiết với độ sệt của xỉ, mà độ sệt của xỉ lại có quan
hệ với nhiệt độ, tổ thành và tính đồng đều của xỉ
• Theo quan điểm lý luận ion về xỉ, nâng cao lượng CaO trong xỉ
có lợi cho việc chuyển dịch oxi từ khí lò vào xỉ vì khi đó gradien nồng độ sắt hoá trị ba và sắt hóa trị hai ở lớp xỉ trên và dưới tăng Tuy nhiên, nếu tăng quá mức hàm lượng CaO trong xỉ thì tốc độ khuếch tán oxi không những không tăng mà còn giảm
r
KT D
6
Trang 213) Sự di chuyển oxi từ xỉ vào kim loại Trên mặt phân pha xỉ - kim loại tiến hành hai quá trình: hoàn nguyên
Fe2O3 thành FeO (sắt hóa trị ba hoàn nguyên thành sắt hóa trị hai) và sự di chuyển của FeO (hoặc Fe2+ và
O2+) vào trong kim loại theo định luật phân phối:
(9)
• Sự di chuyển này liên tục xảy ra vì cân bằng luôn bị phá vỡ do hàm lượng [%O] không ngừng giảm vì có phản ứng oxi hóa các tạp chất và (FeO) không ngừng tăng lên do có tác dụng của khí lò đối với xỉ
• Theo Chipman, trong điều kiện xỉ oxit sắt nguyên chất:
][%
.]
[%
2 2
a
L FeO Fe O
734 ,
2
6320 ]
[%
lg
] [%
lg
T O
a
a O
a
Trang 22• Nghĩa là một phân tử FeO chuyển dịch vào kim loại hấp thụ một lượng nhiệt là 6320 x 4,575 = 28900 cal/mol tương tự với lượng nhiệt một nguyên tử gam khí oxi hấp thụ khi hòa tan vào sắt lỏng là 27930 cal Điều đó cho thấy, năng lượng ngăn trở FeO đi qua mặt giới hạn xỉ - kim loại rất lớn Vì vậy có ý kiến cho rằng sự di chuyển của oxi qua mặt giới hạn xỉ - kim loại là khâu ngăn trở sự di chuyển oxi Hai sự thực sau đây chứng minh điều này:
1 Tốc độ oxi hóa cacbon trong nồi lò có quan hệ với diện tích mặt giới hạn giữa xỉ và kim loại
2 Khi nồi lò sôi, nồng độ (FeO)thực > nồng độ (FeO) cân bằng cân bằng với nồng độ [O]thực trong kim loại
Trang 232 Phản ứng giữa mặt phân pha khí – kim loại
• Trong quá trình luyện thép lò thổi (lò Bessemer, Thomas và D), không khí hoặc oxi được thổi trực tiếp vào kim loại Giữa khí và kim loại hình thành một mặt phân pha khí – kim loại Nếu quan sát bề mặt phân pha này dưới dạng vi mô, ta sẽ thấy những nguyên tử Fe và C đều bị căng ra trước dòng khí oxi hóa Cả hai nguyên tử đó đều bị oxi hóa trực tiếp theo phản ứng sau:
L-[C] + ½{O2} CO[C] + {CO2} 2CO2[Fe] + {O2} 2(FeO)[Fe] + {CO2} (FeO) + {CO}
• Trong hai phản ứng trên, phản ứng oxi hóa Fe thường chiếm
ưu thế vì nồng độ Fe lớn, Fe bị oxi hóa mạnh thành FeO
• Một phần FeO làm giàu oxi trong Fe lỏng theo phản ứng:
(FeO) [Fe] + [O]
phần còn lại đi vào xỉ
Trang 24• Đối với C, tốc độ phản ứng oxi hóa C tại mặt phân pha khí – kim loại rất cao, tới 10% C / giờ Có thể nói tốc độ khử C như thế này là rất lớn Điều này giải thích tại sao lò thổi có thời gian luyện thép ngắn, năng suất cao Tuy nhiên, trong thực tế tốc độ khử C còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện tạo mầm cho bọt khí Nếu khó tạo mầm thì phản ứng giữa C và O2 cũng rất khó xảy ra Ngoài ra, còn phụ thuộc vào tốc độ chuyển dịch của nguyên tử C và O2 tới bề mặt phân pha khí – kim loại.
• Trong lò L-D, sunfua cũng tham gia phản ứng oxi hóa:
[S] + {O2} = {SO2}
• Sự oxi hóa sunfua hòa tan trong kim loại theo phản ứng trên xảy ra trong điều kiện sunfua có sự hút bám hoạt tính cao làm tăng nồng độ của nó ở lớp mặt ngoài kim loại Tuy nhiên, phản ứng này không phát triển mạnh Chỉ có 5-15% tổng lượng sunfua bị oxi hóa theo dạng này.
Trang 25• Trong phương pháp L-D khi thổi oxi vào trong kim loại, vùng phản ứng đầu tiên được tạo ra tại nơi oxi tiếp xúc với kim loại Sắt bị oxi hóa trước tiên thành FeO và hòa tan vào trong kim loại, tạo điều kiện cho
sự oxi hóa các tạp chất khác Đấy là loại phản ứng đồng pha, còn gọi là phản ứng trực tiếp, phản ứng một giai đoạn.
Trang 26• Sau khi Fe2O3 được tạo thành, do sự tuần hoàn, chúng được phân tán vào trong bể lò, bị hoàn nguyên thành FeO, một phần hòa tan vào kim loại, phần khác trở thành pha xỉ, tiếp xúc trực tiếp với kim loại, tạo ra sự oxi hóa các tạp chất trên bề mặt phân pha
xỉ - kim loại Đây là phản ứng dị pha, phản ứng gián tiếp hoặc còn gọi là phản ứng hai giai đoạn Đây cũng là loại phản ứng chủ yếu trong lò L-D Ở đây, phản ứng oxi hóa cũng tiến hành thông qua
xỉ như trong lò Mactanh, song do sự xáo trộn trong lò L-D rất mãnh liệt nên tốc độ các quá trình oxi hóa xảy ra rất nhanh Đó là
sự khác biệt của phương pháp L-D so với phương pháp Mactanh.
• Có thể thấy vai trò của nồng độ (FeO) trong xỉ rất quan trọng, quyết định khả năng oxi hóa của quá trình luyện thép.
• Tổng quát, lượng (FeO) trong xỉ phụ thuộc vào những yếu tố sau:
(%FeO) = (qO2, hx1, , [O], Gx…) (10) trong công thức:
qO2- lượng oxi tiêu hao trong một đơn vị thời gian
hh1 - khoảng cách giữa đầu vòi phun với mặt kim loại lỏng, m;
- độ nhớt kim loại.
[O]- hàm lượng oxi trong kim loại;
Gx- lượng xỉ
Trang 27PHẢN ỨNG OXI HÓA SILIC
• Trong bất kỳ quá trình luyện thép nào, phản ứng oxi hóa silic cũng đều tiến hành rất mãnh liệt Vì vậy, trong thời kỳ đầu của quá trình luyện thép, silic trong kim loại đã oxi hóa còn rất thấp Phản ứng như sau:
2(FeO) + [Si] = (SiO2) + 2[Fe] (11)
• Khi tới trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng của phản ứng là:
(12)
] [
2
) (
) (
2 ]
[
.
. 2
Si FeO
2 ] [
] [
2 ) (
2
.
'
SiO Fe
Si
FeO
a a
K
Trang 28• Khi [Si] < 1 hoạt độ của Si có thể biểu thị bằng nồng độ Nồng độ của Fe thay đổi không lớn, có thể xem là một hằng số, công thức (12) có thể viết thành:
(13)
(SiO2) + 2(CaO) = (2CaO.SiO2) = (Ca2SiO4)
hoặc: (SiO2) + 2O 2- + 2Ca 2+ = 2Ca 2+ + SiO4
oxi hóa triệt để silic Vì vậy trong lò luyện thép tính bazơ, sự oxi hóa silic có thể tiến hành rất hoàn toàn, hàm lượng Si chỉ còn lại vết, không thể có hiện tượng hoàn nguyên silic.
• Trong thao tác tạo xỉ tính axit thì tình hình hoàn toàn khác hẳn
kiện thuận lợi cho sự hoàn nguyên silic, ở nhiệt độ cao nồi lò có phản ứng hoàn nguyên silic bởi Fe như sau:
) (
2 ) (
a
Si a
K
Trang 29• Vì trong xỉ tính axit quá bão hòa SiO2 nên a(SiO2) = 1; đồng thời xỉ tính axit
có thể xem như một dung dịch lý tưởng; a(FeO) bằng nồng độ của nó, vì vậy hằng số cân bằng là:
• Trong thao tác tạo xỉ axit, chất hoàn nguyên SiO 2 còn có thể là mangan
và cacbon, phản ứng hoàn nguyên như sau:
2[Mn] + (SiO2) 2(MnO) + [Si] (16)
• Vì trong xỉ axit a(MnO) = (MnO), mangan trong sắt hình thành dung dịch lý tưởng a[Mn] = [Mn], vì vậy:
(17)
(18)
64 , 10
] [
7100
T
K Mn Si
Trang 30• Trong nồi lò tính axit, lượng mangan trong kim loại thường rất thấp, vì vậy tác dụng thực tế của phản ứng trên thường không lớn Cacbon có tác dụng hoàn nguyên silic mạnh hơn ở điều kiện nhiệt độ cao và khi nồi lò sôi dữ dội:
(SiO2) + 2[C] [Si] + 2{CO} (19) (20)
(21)
• Hằng số cân bằng trên chỉ đúng trong trường hợp [Si] < 0,5%
• Tóm lại, trong thao tác tạo xỉ bazơ, sự oxi hóa silic tiến hành triệt để Trong thao tác tạo xỉ axit, mức độ oxi hóa silic kém hơn, đồng thời ở nhiệt độ cao, có khả năng sinh ra phản ứng hoàn nguyên sllic
2
] [
32000
T
K C Si
Trang 31PHẢN ỨNG OXI HÓA MANGAN
• Mangan cũng là nguyên tố rất dễ bị oxi hóa, phản ứng như sau:
(FeO) + [Mn] (MnO) + [Fe] (22) (m + n)(FeO) + m[Mn] (mMnO.nFeO) + m[Fe] (23)
• Quan sát hệ giản đồ FeO-MnO thấy: FeO và MnO hình thành dung dịch rắn hoà tan vô hạn (hình 11).
• Từ đó có thể thấy dung dịch FeO và MnO có thể hình thành dung dịch lý tưởng Ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng như sau:
(24)
(25)
• Trong luyện thép, ngoài FeO và MnO còn có các oxit khác Nếu thay thế (MnO) và (FeO) bằng hoạt độ của nó, hằng số cân bằng trên có thể viết như sau:
(26)
] ).[
(
)
(
Mn FeO
MnO
K Mn
95 , 2
6440 ]
.[
lg
lg
) (
) (
T Mn
a
a K
FeO MnO Mn
Trang 32Hình 11 Giản đồ trạng thái hệ FeO-MnO
Trang 33• Đối với xỉ tính axit:
(27)
những nhiệt độ khác nhau:
• Mac Cance đã phân tích quan hệ giữa (MnO)/(FeO) và [%Mn] trong
xỉ luyện thép thực tế và rút ra được kết luận trình bày trong hình 12.
• Từ hình trên có thể thấy:
• Từ đó có thể thấy bất kỳ kết quả trong phòng thí nghiệm hoặc trong thực tế sản xuất đều chứng minh trong xỉ tính bazơ MnO dễ bị hoàn nguyên
86 , 1
5550
T
K Mn
Trang 34Hình 12 Quan hệ giữa (MnO)/(FeO) và [Mn] trong các loại xỉ:
a Xỉ tính axit; b Xỉ tính bazơ
Trang 35• Nhiệt độ càng cao, KMn càng thấp, mangan càng dễ bị hoàn nguyên Đến cuối thời kỳ luyện thép, nếu có phản ứng hoàn nguyên mangan thì chứng tỏ là nhiệt độ trong lò cao.
• Trong phương pháp L-D, mặc dù đầu tiên mangan cũng bị oxi hóa mãnh liệt Chỉ sau 3-6 phút thổi oxi, hàm lượng mangan trong kim loại đã tiếp cận trạng thái cân bằng với xỉ theo phản ứng (22) Sau đó, sự biến đổi của hàm lượng mangan phụ thuộc vào sự biến đổi về điều kiện cân bằng của phản ứng (nhiệt độ, thành phần xỉ) Hàm lượng mangan còn lại trong kim loại trước khi kết thúc mẻ nấu phụ thuộc vào những điều kiện sau:
[%Mn] = f(tnl , Mng, (FeO), G…) (28)trong công thức:
tnl- nhiệt độ nồi lò, oC;
Mng– hàm lượng Mn trong gang;
(FeO)- khả năng oxi hóa của xỉ;
Gx- lượng xỉ tháo ra
• Do trong thép còn lại một lượng mangan dư nhất định cho nên phương pháp L-D có thể giảm bớt việc sử dụng fero mangan làm chất khử oxi và hợp kim hóa thép
Trang 36PHẢN ỨNG OXI HÓA CACBON
• Phản ứng oxi hóa cacbon là phản ứng cơ bản trong quá trình luyện thép Ý nghĩa của nó không những chỉ ở chỗ hạ thấp hàm lượng cacbon trong kim loại tới yêu cầu của qui cách mà điều quan trọng hơn là do khi khử cacbon, nồi lò có hiện tượng sôi tạo điều kiện thuận lợi cho việc khử các chất khí có hại và các chất phi kim loại khác, đồng đều thành phần thép lỏng, thúc đẩy
Trang 37• Người ta phát hiện tích [C].[O] biểu thị đường nồng độ không phải là hằng số mà thay đổi tùy theo lượng C như đường a trong hình 14.
• Trong hình trên còn có một đường có độ dốc lớn hơn (đường xiên b) Đường đó tương đương với tích số nồng độ C và O thực tế trong nồi lò luyện thép:
[C].[O] = 0,0028 + 0,011% C (35)
• Tích [C].[O] trong thực tế cao hơn tích [C].[O] khi cân bằng chứng minh rằng lượng oxi thực tế trong luyện thép cao hơn lượng oxi khi cân bằng, tức có sự tồn tại của [O]
] [ ] [C CO. O
C
a a
P
K
Trang 38Hình 13 Hàm lượng cân bằng của C và O trong
thép ở các giá trị PCO khác nhau
Trang 39Hình 14 Giá trị [C].[O] khi PCO = 1 atm
Trang 40• Để đảm bảo phản ứng oxi hóa C tiến hành không ngừng, oxi cần phải truyền từ xỉ vào kim loại không ngừng, nghĩa là, yêu cầu khả năng oxi hóa của xỉ phải bảo đảm lượng oxi hòa tan vào thép lỏng nhiều hơn lượng oxi thực tế chứa trong thép lỏng Lượng oxi này có thể tính được thông qua hệ số phân bố của oxi giữa xỉ và thép và gọi là lượng oxi bão hòa (đường c trong hình 14) Nghĩa là khi phản ứng khử C tiến hành yêu cầu:
[O]bh > [O]tt > [O]cb
• Trong quá trình luyện thép thực tế, phản ứng oxi hóa cacbon là phản ứng đa pha phức tạp Cơ cấu của phản ứng có thể viết như sau:
(FeO) [FeO] (36)
[FeO] + [C] [Fe] + [CO] (37)
[CO] {CO} (38)
(FeO) + [C] {CO} + [Fe] (39)
• Từ cơ cấu trên có thể thấy: phản ứng khử C phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như sự khuếch tán hoặc hình thành pha mới hay
sự hấp phụ mà không thể chỉ phụ thuộc vào bản thân phản ứng hóa học