冶金过程热力学
节选
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《冶金过程热力学·技术卷》是冶金过程物理化学的热力学部分。总计12章。第1～10章，从冶金热力学的角度出发，讨论氧化、还原、熔锍吹炼、氯化、化学迁移、炉渣与钢液反应(脱硫与脱磷)、钢液凝固(包括脱氧、晶核成长、去气及偏析)等冶金过程的物理化学原理。全书贯彻自由能的运用，广泛地利用等温方程式及活度，分析解决冶金反应的方向性及平衡态问题。第11章，阐明各种热力学参数状态图的应用；第12章，总结自由能的计算方法，除对一般冶金反应的自由能计算进行小结外，对相变自由能、溶解自由能以及各种标准态及参考态的活度计算都进行了讨论，以期对带有溶液(即冶金熔体的金属液、炉渣、熔锍等等)参加的冶金反应能进行一定的定量分析。《冶金过程热力学》可供冶金及有关专业的工程技术人员、科研工作者和大专院校师生参考阅读；亦可作为冶金物理化学专业课部分内容的教材。
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相关资料
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插图：金属元素在自然界很少以单质的形式存在。有色金属的矿石大多数是硫化物，而铁矿石则是氧化物或碳酸物。金属元素在矿石中都和其他元素结合为化合物。欲从矿石中提取金属，无论是采用火法冶炼，还是用湿法提取，氧化还原反应都起很重要的作用。现以炼铁炼钢为例，分析阐明研究氧化还原规律的必要性和重要性。众所周知，炼铁采用铁矿、焦炭、石灰石及大量的热空气，在高炉内从氧化铁中把铁还原出来，它主要的化学反应是还原反应。炼钢采用高炉生产的生铁，配合废钢，用氧把生铁中的杂质氧化掉，通过合金化，得到不同规格的钢水，它主要的化学反应是氧化反应。但是，高炉产品“生铁”不是纯铁，而是含有碳、硅、锰、硫、磷等杂质元素的铁合金。这些杂质影响了生铁的性能，而又决定了下一步炼钢所采取的工艺流程。这些杂质是从哪里来的，它们是怎样进入生铁的呢？
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本书特色
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《冶金过程热力学·技术卷》：中国科学技术经典文库·技术卷
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目录
前言本书采用符号表**章 氧化还原的基本规律§1—1 研究氧化还原规律的必要性和重要性§1—2 氧化还原是矛盾的对立统一§1—3 氧化物标准生成自由能△F。与温度T关系图及其运用§1—4 分解压与氧位§1—5 直接还原与间接还原§1—6 溶于铁液中的元素氧化的标准自由能AF。图§1—7 直接氧化和间接氧化§1—8 绘制△F。与T关系图应注意的问题§1—9 △F。作为判断化学反应方向性依据的局限性§1—10 等温方程式与活度一、等温方程式的推导二、元素的活度相互作用系数三、炉渣氧化物的活度§1—11 等温方程式的具体运用一、高炉内CO还原FeO问题二、Si还原MgO问题三、Mn还原SiO2问题第二章 选择性氧化与还原§2—1 选择性还原—从红土矿提取钴和镍§2—2 铬的选择性氧化—含铬铁水吹炼的去铬保碳一、铬的氧化物二、含铬铁水的吹炼§2—3 碳的选择性氧化—奥氏体不锈钢冶炼的去碳保铬一、奥氏体不锈钢冶炼发展史的三个阶段二、理论计算三、分析讨论四、各种高碳真空吹炼法简介§2—4 钒的选择性氧化—含钒铁水的吹炼一、钒的选择性氧化二、提钒工艺简介§2—5 铌的选择性氧化—含铌铁水的吹炼§2—6 硅、锰的氧化还原一、硅、锰、碳的氧化顺序二、冶炼过程中硅、锰的还原第三章 铜、镍冶金的熔锍吹炼§3—1 热力学基本数据§3—2 铜、镍火法冶金简介一、铜、镍火法冶炼现行流程二、铜、镍熔锍吹炼的基本区别§3—3 熔锍吹炼的热力学分析§3—4 吹炼冰镍的若干问题一、热源问题二、炉子转速问题三、供氧制度四、开吹与停吹温度五、还原NiO问题六、脱氧即减少溶于镍液中的氧含量问题第四章 氯化冶金§4—1 氯化冶金原理§4—2 固体氯化剂§4—3 添加剂的作用§4—4 氯化冶金应用的实例一、自高钛渣提取金属钛二、自黄铁矿烧渣回收有色金属并造球为炼铁原料第五章 化学迁移反应§5—1 羰基法的热力学分析§5—2 工业上的羰基法§5—3 碘化法第六章 相图§6—1 二元相图小结§6—2 组成规则及杠杆规则一、组成规则二、杠杆规则§6—3 晶体偏析及化学偏析§6—4 三元体系浓度三角形的性质§6—5 直线规则与重心规则一、直线规则二、重心规则§6—6 简单的共晶型三元相图一、立体图及平面投影图二、冷却组织及相对量三、等温线及等温截面§6—7 简单的带有包晶反应及固溶体的三元相图§6—8 CaO-FeO-SiO2三元相图第七章 炉渣§7—1 炉渣在冶炼过程中的作用§7—2 炉渣的结构一、液体炉渣结构的分子理论二、液体炉渣结构的离子理论§7—3 炉渣的碱度§7—4 炉渣的氧化性§7—5 成渣及快速造渣的理论分析一、成渣的条件二、石灰的熔化溶解过程三、快速造渣途径的理论分析四、炉渣返干的分析§7—6 造渣实践一、石灰加入量的计算二、炉渣量的计算三、造渣工艺—三种操作方法四、快速造渣的措施第八章 脱硫反应§8—1 钢铁中硫的来源及其危害性§8—2 炼钢型炉渣分子理论的脱硫§8—3 炼钢型炉渣离子理论的脱硫一、计算硫分配比公式的推导二、硫分配比的计算实例三、分析讨论§8—4 高炉型炉渣的脱硫§8—5 从硫化物容量计算硫分配比§8—6 提高炉渣脱硫效率的措施一、硫分配比和脱硫率二、影响脱硫效率的因素三、回硫问题§8—7 沉淀脱硫一、钙、镁、锆、稀土等金属的沉淀脱硫二、锰能否沉淀脱硫问题§8—8 炉外脱硫§8—9 气化脱硫第九章 脱磷反应§9—1 钢铁中磷的来源及其危害性一、磷的来源及去除二、磷对钢铁性能的影响三、磷在铁液中和液态炉渣中存在的形式§9—2 脱磷反应热力学一、气化脱磷能不能进行二、脱磷是钢水与炉渣间的界面反应三、脱磷反应的热力学分析四、脱磷反应达到平衡时钢水含[P]量的计算§9—3 关于磷分配比§9—4 提高脱磷效率的措施一、从磷分配比看影响脱磷效率的因素二、脱磷率和磷分配比三、提高脱磷效率的小结§9—5 回磷问题§9—6 炼钢实践中脱磷和脱碳的相互关系第十章 钢水凝固过程§10—1 沉淀脱氧一、脱氧常数二、重量％脱氧平衡曲线*低值的理论分析三、复合脱氧剂§10—2 无非金属夹杂物的脱氧一、扩散脱氧二、真空下气相脱氧§10—3 凝聚相晶核生成理论一、均相成核二、异相成核三、脱氧产物的成核§10—4 气泡成核理论一、气泡承受的压力二、CO气泡生成是异相成核反应§10—5 偏析现象一、偏析公式二、微区偏析与宏区偏析§10—6 钢锭凝固过程中的综合分析一、温度的影响二、偏析的影响三、凝固过程中气孔生成的分析四、半镇静钢生成条件的分析第十一章 热力学参数状态图§11—1 化合物生成自由能△F对T关系图§11—2 化学反应的自由能△F对T关系图§11—3 化学反应的自由能△F对RlnJ关系图§11—4 化学反应的lgK对1／T关系图§11—5 化学反应的lgK对lgpO2关系图§11—6 焙烧反应的lgpsO2对lgpO2关系图§11—7 电化学反应的电位E对pH关系图第十二章 自由能计算§12—1 化合物标准生成自由能一、用定积分法求化合物的标准生成自由能二、带有相变过程的化合物的标准生成自由能三、用不定积分法求化合物的标准生成自由能四、由△F与T的多项式求二项式§12—2 化学反应的标准自由能一、由物质的标准生成自由能及溶解自由能求化学反应的标准自由能二、由化学反应的平衡常数K求标准自由能三、由电化学反应的电动势求标准自由能四、由自由能函数求化学反应的标准自由能§12—3 相变自由能§12—4 溶解自由能一、活度的两种标准态二、标准溶解自由能三、两种标准态的活度比四、两种标准态的活度系数y与f的相互关系五、参考态和标准态六、活度的相互作用系数七、活度采用两种标准态的意义§12—5 离子的标准自由能附录单位转换表及有用常数表
封面
书名:冶金过程热力学
作者:魏寿昆
页数:336页
定价:¥68.0
出版社:科学出版社
出版日期:2010-10-01
ISBN:9787030289995
PDF电子书大小:57MB 高清扫描完整版