《中心加矿在高炉上的应用》一文中，有朋友留言说：“没有阐明为什么发展边缘有利于控制钛的还原”，这涉及到高炉内各元素的选择性还原的问题，所谓选择性还原即是根据高炉冶炼对冶炼产物的要求，有目的的控制高炉内温度场及还原氛围，从而控制特定元素在高炉内的还原率，以趋利避害，达到满意的冶炼产物。
虽然在高炉冶炼的操作术语中，很少有提到选择性还原，但在实际的高炉冶炼中，选择性还原是无时不在的，最常见的如对生铁中硅的控制，要控制硅的还原就要采取如高风温、高顶压、发展中心、大喷煤等一些必要的措施，以控制硅素在炉内的还原，从而冶炼出低硅生铁。
一、高炉内能被控制进行选择性还原的元素：
高炉冶炼过程中，入炉原燃料中除含有Fe、C外，还含有其它一些有益或有害的元素，主要包括Si、Ca、Mg、Al 、 Mn 、S、 P、 V、 Ti、 Pb、 Zn、As、 Cu、 Ni 、Go 、Cr等，所有这些元素在高炉冶炼条件下，并不是都能进行选择性还原的。通常依据还原的难易程度把它们分为三类：
1、极易被CO、H2还原的如Cu、 Pb、 NI、 Go等，这些元素在高炉条件下几乎100
%被还原为金属态，还原反应在高炉中上部就已全部完成，是没有办法进行选择性还原的。
2、在较高温度下可被固体C还原的元素如S、P、Pb 、Zn、Si、Mn、V 、Cr、 Ti等，其开始还原的温度如下表：
标准状态下它们与C发生还原反应的开始温度分别为：
元素 | 还原反应开始温度 | 高炉内还原率 | 元素 | 还原反应开始温度 | 高炉内还原率 |
P | 870 | 100% | V | 1480 | 80% |
Zn | 950 | 100% | Si | 1740 | 5-70% |
Cr | 1250 | 90%以上 | Ti | 1770 | 1% |
Mn | 1380 | 50-85% |
从表中可以看出，P、Zn 的还原开始温度较低，在高炉中几乎100%被还原，所以在高炉内也是很难进行选择性还原操作的，这也是高炉冶炼过程中不能控制生铁中P的原因。原则上说，在高温下难还原的元素，在冶炼过程中都可以通过控制炉内气流从而控制炉内温度场进行选择性还原冶炼，但在实际冶炼条件下，即使是高温下难还原的元素，依其氧化物在炉渣中的活度及还原成为金属态后的活度（是否与液态Fe形成合金或随煤气逸走）不同，或是否有催化物促进反应的进行等，其在炉内的实际还原开始温度和还原率与标态时也可能有较大的变化，所以也不是所有的难还原元素都可以进行选择性还原的。另外重要的一点是，所有要进行选择性还原的元素，其反应开始的温度必须在保证铁元素的顺利还原和渣铁流动性的前提下进行，如Cr开始还原的温度为1250度，如将炉内高温区控制在此温度下，是不能保证渣铁流动性的，所以Cr在炉内难以（依靠控制反应温度）进行选择性的还原。通常容易进行选择性还原的元素仅限于Mn、 Si 、TI等少量元素。
3、在高炉中不能还原的元素，如Ca、Mg、Al等，被C还原的开始温度接近或超过2000℃，而且其反应平衡常数很少，可以认为在高炉条件下基本不能被还原，也就无法进行选择性还原冶炼了。
二、控制选择性还原的方法
因为可作为选择性还原的元素都是只能在高炉高温区被还固体C直接还原的元素，所以，控制选择性还原的最基本的方法就是通过控制高炉内气流的分布、风口前理论燃烧温度的高低等手段从而控制高炉内高温区的温度水平和高温区高度，限制元素开始的还原进程和还原时间，达到控制元素还原度的目的。当然了，这并不是唯一的手段，还可以通过控制炉内反应的压力，使反应向有利的一方面进行；控制炉渣碱度以调节元素在渣铁液中的活度，控制元素在炉内的停留时间以控制元素还原的时间等来控制元素的还原率，达到有利的冶炼目的。因为各元素在炉内的形为不尽相同，所以针对不同的元素，其选择性还原的方法也不尽相同，应根据具体的元素进行分析。
三、中心加矿抑制钛还原的机理
由于笔者理论水平及表述水平有限，这里仅作简要的阐述，没表述明白的地方就靠朋友们自已脑补了， 中心加矿其实是抑制中心气流、发展边缘气流的措施，而边缘发展的高炉会有一个比较明显的特征，即相同冶炼条件下达到的渣铁物理热要比中心发展的高炉低，这说明边缘发展的高炉使炉内的特别是高炉下部的平均温度水平降低，因为温度越高越有利于钛的还原，所以温度降低不利于钛的还原。当然了，边缘发展的高炉其软带的形状和高度与中心发展的高炉也是有差别的，当软融带降低高温区缩小时，也缩小了钛的还原历程和还原时间，不利于钛的还原。生产中我们常遇到中心发展的高炉脱硫效率高，中心发展的高炉脱硫效率低，其道理也与其形成的温度场及温度场所能达到的平均温度水平不同有较大的关系，碱度一定时，温度越高越有利于脱硫，当然也还有其它方面的影响因素，这里重在说明边缘发展的高炉下部的平均温度水平要低于中心发展的高炉，是不利于元素的还原的。
抑制中心发展边缘气流有利于抑制钛的还原，锰也一样，所以富锰渣高炉冶炼以发展边缘为主，目的是降低高温区的平均温度水平，限制锰的还原使锰的氧化物更多的进入炉渣得到富锰的炉渣，而锰铁高炉则以发展中心气流为主，目的是努力提高高温区的平均温度水平，促进锰的还原使更多的锰进入生铁，得到高锰铁水。喜欢思考的朋友可以想一下，低硅铁冶炼时，发展中心气流是冶炼低硅铁的有效措施之一，但按照上面的理论，发展中心应该是提高了下部高温区的温度水平，是促进硅的还原的，会增加铁水中的硅含量，应该是不利于低硅冶炼的，为什么结果是反的？同样的，铸造铁冶炼要求适当发展边缘气流以利于硅的还原，发展边缘不是应该抑制硅的还原的吗？为什么？自已脑补，也可以联系我共同探讨。
小结：
1、高炉内不是所有的元素都可以进行选择性还原的，即使有些元素理论上是可以进行选择性还原的，但因其对生产的影响不大或经济效益不佳，在冶炼过程中也不会刻意的去进行选择性还原，如钒。
2、对选择性还原影响最大的是高炉下部高温区的高度和温度水平，一般来说，高温区越高，温度水平越高，越有利于元素的还原。
3、影响选择性还原的并不仅是温度的影响，还有很多综合的因素，有兴趣的朋友可以查阅一下相关的资料，或者联系我互相探讨。
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