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中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）35-0287-01
金属氧化物的还原是冶金永恒的主题。铁的各级氧化物的还原问题则是冶金的根本问题。所以紧紧围绕铁的各级氧化物而展开的相关问题，就是冶金的重点课题。笔者因此谈几点看法，以期抛砖引玉、引领成功。
由于铁的化合价有显+2价也有显+3价之别，所以铁的氧化物就有多种，这是铁氧化物区别于其它金属氧化物的特点。铁的各级氧化物具体包括：Fe2O3、Fe3O4、FeO，其化学通式为FexOy。
（1）既然有多种，那么辨析就成了凸显第一位的问题。Fe3O4等价于Fe2O3·FeO，由此可见，它是介于Fe2O3与FeO两者之间的过渡产物，可以认为是Fe2O3与FeO两者相互作用的结果。因此，Fe3O4可简单理解为是由Fe2O3与FeO两者组成的机械混合物。
Fe2O3是铁高价氧化物（其中Fe显+3价）它没有再进一步氧化的可能，但有被还原的可能；FeO是铁低价氧化物（其中Fe显+2价），它既可以被氧化，也可以被还原，被氧化得Fe2O3（或Fe3O4），被还原则得铁Fe。
（2）各级氧化物可以相互转化，彼此关系可以理顺为氧化——还原关系。值得一提的是由Fe2O3→Fe或者由FeO→Fe或者Fe3O4→Fe，都说明是还原反应，对此一致认同。其实，如Fe2O3→FeO也同样是还原反应，这一点却往往被忽略。这里，只要牢牢把握氧化还原反应的本质是有电子得失（有化合价变化）就能迎刃而解。
（3）各级氧化物含氧量（或含铁量）分析、比较，由此得出相应的重要结论。
铁矿石富含Fe2O3，所以高炉炼铁，铁矿石是炼铁供氧的主要来源。当脱碳任务繁重加之磷含量又偏高，就要考虑采用氧枪供氧（直接供氧）加以辅助。
Fe2O3氧含量既然最高，那么其铁含量就是最低即铁品位最低，所以由Fe2O3还原铁焦比高。而FeO则恰恰相反，其铁含量最高，所以由FeO还原铁焦比低。高炉炼铁增大氧化铁皮（FeO）用量，则可大大提高炼铁收得率，同时也会使炼铁能耗有所降低。
各级氧化物的熔点，可查阅冶金热力学数据手册而得。不过粗略分析、大致判断更加有利于理解并促进记忆：
由实际还原的任一路径，如：
都可以看出：FeO是处于“食物链”中铁的近端。因而其熔点最高（但低于铁Fe）；Fe2O3则处于铁的最远端，因而熔点最低，其余可以以此类推。
熔点高则成渣晚，可一旦成渣，化渣能力就极强。FeO也因此被誉为化渣剂（也称助溶剂），文献称FeO为化渣剂。其实，Fe2O3也有不逊色的化渣能力，只不过次于FeO所以才没有被冠以化渣剂（或助溶剂）之名誉。
需要指出的是，固相时可能也会有还原反应在进行，因为毕竟也有气-固反应之说。但相形之下微不足道（与成渣后相比）。冷态FeO还原得铁所需全部热量等于：
FeO达到其熔点并完全熔化所需热量+FeO还原期间（从还原开始到结束）所吸收的热量。
为化难为易增进理解，笔者特别加以疏理、补充如下：
这里a-675℃，b-737℃。为表达方便，不妨约定：a点以下温度即称“低温”，a、b两点间温度即称“高温”。
低温时则是Fe3O4的稳定存在区，该温度下发生的是如下还原反应：
中温时则是FeO的稳定存在区，该温度下既发生了还原反应，同时又发生了氧化反应即：
高温时则是产物铁（Fe）稳定存在区，此时，还原路线即：
Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe
由此可见，各级氧化物的还原过程是分步、逐级完成的并非“一步到位”，尽管有“一步到位”的反应式，如：
2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2
但那也是由先分步后迭加而成的：
3Fe2O3+C=2Fe2O4+CO
Fe2O4+C=3FeO+CO
FeO+C=Fe+CO
C+CO2=2CO
叠加得：2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2
各种形态的氧化物最终都以FeO的形态还原得铁。
所以，炼铁时就要懂得不能急于求成，要炼好铁就要先炼好渣。要提高炼铁的收得率，就得先练好渣并尽量提高其产量，而后才能最终提高所炼铁的产量。
“纸上谈兵终觉浅”一朝实践显神威。一座废弃的铁架，从其上选取了有代表性的几处，收集了铁锈样本，一处是锈蚀得很厉害近乎要脱落的部位，一处是略有锈迹之表面，一处则是与地面接壤的潮湿部位。如何确定所收集的样本各自的化学成分？
笔者就此曾一度困惑不解，由衷感叹“书到用时方恨少”。本想就此討教一、二，后经深入思考、悉心研究，终于破解：
从锈的不能再锈近乎要剥落的部位，收集的样本，其化学成分应当认定是Fe2O3（因为不能再进一步氧化）。
从略显锈迹、表面轻度锈蚀之处刮取的，应该是铁最亲和的那一层（贴身层），进一步氧化应该是该层的氧化从而保护里面的铁氧化，因此，刮取的，其化学成分应当是FeO并由此推知：FeO有充当铁防锈保护膜的作用。
从与地面接壤的潮湿部位收录的样本，其化学成分可以认定是水锈——Fe2O3·nH2O。
参考文献
[1]丁亚茹，张 顺.冶金基础知识，北京：冶金工业出版社.
[2]王火清.冶炼基础知识，北京：冶金工业出版社.
收稿日期：2018-11-1
金属氧化物的还原是冶金永恒的主题。铁的各级氧化物的还原问题则是冶金的根本问题。所以紧紧围绕铁的各级氧化物而展开的相关问题，就是冶金的重点课题。笔者因此谈几点看法，以期抛砖引玉、引领成功。
由于铁的化合价有显+2价也有显+3价之别，所以铁的氧化物就有多种，这是铁氧化物区别于其它金属氧化物的特点。铁的各级氧化物具体包括：Fe2O3、Fe3O4、FeO，其化学通式为FexOy。
（1）既然有多种，那么辨析就成了凸显第一位的问题。Fe3O4等价于Fe2O3·FeO，由此可见，它是介于Fe2O3与FeO两者之间的过渡产物，可以认为是Fe2O3与FeO两者相互作用的结果。因此，Fe3O4可简单理解为是由Fe2O3与FeO两者组成的机械混合物。
Fe2O3是铁高价氧化物（其中Fe显+3价）它没有再进一步氧化的可能，但有被还原的可能；FeO是铁低价氧化物（其中Fe显+2价），它既可以被氧化，也可以被还原，被氧化得Fe2O3（或Fe3O4），被还原则得铁Fe。
（2）各级氧化物可以相互转化，彼此关系可以理顺为氧化——还原关系。值得一提的是由Fe2O3→Fe或者由FeO→Fe或者Fe3O4→Fe，都说明是还原反应，对此一致认同。其实，如Fe2O3→FeO也同样是还原反应，这一点却往往被忽略。这里，只要牢牢把握氧化还原反应的本质是有电子得失（有化合价变化）就能迎刃而解。
（3）各级氧化物含氧量（或含铁量）分析、比较，由此得出相应的重要结论。
铁矿石富含Fe2O3，所以高炉炼铁，铁矿石是炼铁供氧的主要来源。当脱碳任务繁重加之磷含量又偏高，就要考虑采用氧枪供氧（直接供氧）加以辅助。
Fe2O3氧含量既然最高，那么其铁含量就是最低即铁品位最低，所以由Fe2O3还原铁焦比高。而FeO则恰恰相反，其铁含量最高，所以由FeO还原铁焦比低。高炉炼铁增大氧化铁皮（FeO）用量，则可大大提高炼铁收得率，同时也会使炼铁能耗有所降低。
各级氧化物的熔点，可查阅冶金热力学数据手册而得。不过粗略分析、大致判断更加有利于理解并促进记忆：
由实际还原的任一路径，如：
都可以看出：FeO是处于“食物链”中铁的近端。因而其熔点最高（但低于铁Fe）；Fe2O3则处于铁的最远端，因而熔点最低，其余可以以此类推。
熔点高则成渣晚，可一旦成渣，化渣能力就极强。FeO也因此被誉为化渣剂（也称助溶剂），文献称FeO为化渣剂。其实，Fe2O3也有不逊色的化渣能力，只不过次于FeO所以才没有被冠以化渣剂（或助溶剂）之名誉。
需要指出的是，固相时可能也会有还原反应在进行，因为毕竟也有气-固反应之说。但相形之下微不足道（与成渣后相比）。冷态FeO还原得铁所需全部热量等于：
FeO达到其熔点并完全熔化所需热量+FeO还原期间（从还原开始到结束）所吸收的热量。
为化难为易增进理解，笔者特别加以疏理、补充如下：
这里a-675℃，b-737℃。为表达方便，不妨约定：a点以下温度即称“低温”，a、b两点间温度即称“高温”。
低温时则是Fe3O4的稳定存在区，该温度下发生的是如下还原反应：
中温时则是FeO的稳定存在区，该温度下既发生了还原反应，同时又发生了氧化反应即：
高温时则是产物铁（Fe）稳定存在区，此时，还原路线即：
Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe
由此可见，各级氧化物的还原过程是分步、逐级完成的并非“一步到位”，尽管有“一步到位”的反应式，如：
2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2
但那也是由先分步后迭加而成的：
3Fe2O3+C=2Fe2O4+CO
Fe2O4+C=3FeO+CO
FeO+C=Fe+CO
C+CO2=2CO
叠加得：2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2
各种形态的氧化物最终都以FeO的形态还原得铁。
所以，炼铁时就要懂得不能急于求成，要炼好铁就要先炼好渣。要提高炼铁的收得率，就得先练好渣并尽量提高其产量，而后才能最终提高所炼铁的产量。
“纸上谈兵终觉浅”一朝实践显神威。一座废弃的铁架，从其上选取了有代表性的几处，收集了铁锈样本，一处是锈蚀得很厉害近乎要脱落的部位，一处是略有锈迹之表面，一处则是与地面接壤的潮湿部位。如何确定所收集的样本各自的化学成分？
笔者就此曾一度困惑不解，由衷感叹“书到用时方恨少”。本想就此討教一、二，后经深入思考、悉心研究，终于破解：
从锈的不能再锈近乎要剥落的部位，收集的样本，其化学成分应当认定是Fe2O3（因为不能再进一步氧化）。
从略显锈迹、表面轻度锈蚀之处刮取的，应该是铁最亲和的那一层（贴身层），进一步氧化应该是该层的氧化从而保护里面的铁氧化，因此，刮取的，其化学成分应当是FeO并由此推知：FeO有充当铁防锈保护膜的作用。
从与地面接壤的潮湿部位收录的样本，其化学成分可以认定是水锈——Fe2O3·nH2O。
参考文献
[1]丁亚茹，张 顺.冶金基础知识，北京：冶金工业出版社.
[2]王火清.冶炼基础知识，北京：冶金工业出版社.
收稿日期：2018-11-1