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当钢液中大量的金属或者非金属元素，特别是碳被氧化到较低的浓度，钢液内就存在着较高量的氧（W[O]=0.02%～0.08%）。这种包含氧的钢液在冷却凝固时，不仅在晶界析出FeO及FeO-FeS，使钢的塑性降低及发生热脆，而且其中的[C]及[O]将继续反应，甚至强烈反应。因为其内在的氧在冷却的钢液中溶解度减小，出现偏析时，毗连于凝固层的母体钢液的含氧量增高，超过了 平衡值，于是CO气泡形成，使钢锭包含气泡，组织疏松，质量下降。为了得到质量合格的钢材，在炼钢工序，向钢液中加入与氧亲和力比铁大的元素，使溶解于钢液的氧转化成不溶解的氧化物，自钢液中排出，这称为脱氧。

氧在钢液中以两种形式存在。一种是溶解于钢液中的氧，以单原子形式或FeO形式存在。氧在钢液中的溶解度是随温度的升高而增大的，其溶解的示意图如下图1所示。


按氧除去方式的不同，有3种脱氧方法。第一种称为沉淀脱氧法，也是应用最广的方法。它是向钢液中加入能与氧形成稳定氧化物的元素（称脱氧剂），而形成的氧化物（脱氧产物）能借自身的浮力或钢液的对流运动而排出。第二种方法称为扩散脱氧法，是利用氧化铁含量很低的熔渣处理钢液，使钢液中的氧经扩散进入熔渣中，而不断降低。第三种方法称为真空脱氧法。利用真空的作用降低与钢液平衡的 ，从而降低了钢液的W[O]及W[C]的量。脱氧元素的脱氧反应可表示为[1]：

在形成纯氧化物时

称为脱氧常数，它是脱氧反应平衡常数的倒数，等于脱氧反应达平衡时，脱氧元素浓度的指数方与氧浓度的乘积。

钢铁冶炼过程中，将钢水中间的自由氧转化为氧化物的材料大多数是金属或非金属材料。在脱氧产物活度为1的条件下，炼钢过程中元素脱氧能力为：Ca> Al>Ti>C>Si>V>Cr>Mn，各种脱氧元素与氧在钢液中间的平衡关系见下图2：