冶金宏觀動力學基礎

1 緒論
1.1 化學反應動力學基礎
1.1.1 反應速度的表示方法
1.1.2 反應速度與物質濃度的關系——反應級數
1.1.3 反應速度與溫度的關系——反應活化能
1.1.4 反應速度式的確定
1.2 冶金宏觀動力學概述
1.2.1 宏觀動力學與微觀動力學
1.2.2 冶金宏觀動力學的特點
本章符號列表
思考與練習題

2 氣-固界面反應——縮核模型
2.1 模型的建立
2.2 綜合反應速度方程
2.3 模數與轉化率函數
2.3.1 模數的意義——擴散時間與反應時間之比
2.3.2 轉化率函數的實質——無因次時間
2.3.3 兩種無因次時間——t*和t+
2.4 轉化率與時間及反應速度的關系
2.4.1 轉化率與時間的關系
2.4.2 轉化率與反應速度的關系
2.5 過程限制環(huán)節(jié)的推斷
2.5.1 利用轉化時間與顆粒半徑間的關系推斷
2.5.2 根據準數或模數值的大小推斷
2.5.3 利用實驗觀察及計算結果推斷
2.5.4 考察過程機理時的注意點
2.6 固體顆粒形狀的廣義化
2.6.1 廣義半徑及形狀系數
2.6.2 廣義顆粒的反應速度方程式
2.6.3 顆粒形狀對反應速度的影響
2.6.4 過程限制環(huán)節(jié)判據的驗證
2.6.5 顆粒形狀對反應界面移動速度的影響
本章符號列表
思考與練習題

3 氣-固界面反應——模型擴展
3.1 無產物層生成的氣-固反應
3.1.1 模型的建立
3.1.2 綜合速度方程式
3.1.3 過程限制環(huán)節(jié)的判斷
3.2 體積變化的校正
3.3 可逆氣-固反應
3.3.1 濃度及速度常數項的修正
3.3.2 反應速度方程式
3.4 非線性氣-固反應
3.5 傳熱的影響
3.5.1 非恒溫體系的速度方程
3.5.2 傳熱控制的吸熱分解反應
3.5.3 擴散控制的放熱最高溫升
3.6 多界面氣-固反應
3.6.1 鐵氧化物還原過程熱力學特征
3.6.2 鐵氧化物還原過程動力學特征
3.6.3 鐵氧化物還原三界面縮核模型
3.7 三界面縮核模型解析
3.7.1 還原率及速度方程式
3.7.2 一界面模型
3.7.3 二界面模型
3.7.4 三界面模型
本章符號列表
思考與練習題

4 氣-固區(qū)域反應
4.1 微粒模型
4.1.1 微粒模型的數學描述
4.1.2 不同條件下微粒模型的解
4.2 區(qū)域模型
4.2.1 多孔顆粒均勻氣化反應模型
4.2.2 孔隙擴散和化學反應混合控制模型
4.2.3 考慮外表面反應和外部傳質阻力的綜合模型
本章符號列表
思考與練習題

5 氣-液反應
5.1 相間傳質理論概述
5.1.1 膜理論
5.1.2 滲透理論
5.1.3 表面更新理論
5.2 氣泡與液體間的傳質
5.2.1 氣泡的形成
5.2.2 氣泡在液體中的運動
5.2.3 氣泡與液體間的傳質
5.3 持續(xù)接觸的氣-液反應
5.3.1 氣-液反應分類
5.3.2 氣-液反應速度
5.4 冶金氣-液反應動力學分析舉例
5.4.1 鐵水脫碳反應
5.4.2 鐵水脫氣與吸氣反應
本章符號列表
思考與練習題

6 液-液反應
6.1 渣金反應動力學
6.1.1 渣金反應的特點
6.1.2 渣金傳質通量方程
6.1.3 渣金傳質速度方程
6.2 渣金反應操作解析
6.2.1 分批式持續(xù)接觸操作
6.2.2 半分批金屬流通式操作
6.2.3 半分批熔渣流通式操作
6.2.4 渣金連續(xù)逆流接觸操作-
6.3 液滴反應動力學
6.3.1 液滴運動
6.3.2 液滴傳質
6.3.3 液滴反應
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思考與練習題

7 液-固反應
7.1 固體熔解
7.1.1 廢鋼的熔解
7.1.2 渣料的熔解
7.1.3 耐材的熔解
7.2 金屬凝固
7.2.1 凝固速度
7.2.2 凝固偏析
7.3 固體浸出
7.3.1 浸出反應過程
7.3.2 浸出過程解析
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思考與練習題

8 固-固反應
8.1 固-固加成反應
8.1.1 反應控制模型
8.1.2 擴散控制模型
8.1.3 單獨控制模型通式
8.1.4 混合控制模型
8.2 雙氣-固反應
8.2.1 模型表達式
8.2.2 極限情況的討論（漸近解）
本章符號列表
思考與練習題

9 基于Excel的解析舉例
9.1 引言
9.2 連串反應組元濃度隨時間的變化
9.2.1 問題
9.2.2 分析
9.2.3 求解
9.3 廣義化顆粒的氣-固反應動力學
9.3.1 問題
9.3.2 分析
9.3.3 求解
9.4 渣金反應級數及活化能的確定
9.4.1 問題
9.4.2 分析
9.4.3 求解
9.5 無產物層生成的氣-固反應
9.5.1 問題
9.5.2 分析
9.5.3 求解
9.6 反應級數對反應速度的影響
9.6.1 問題
9.6.2 分析
9.6.3 求解
9.7 氧化鐵三界面還原反應模型
9.7.1 問題
9.7.2 分析
9.7.3 求解
9.8 氣一固反應微粒模型的數值解
9.8.1 問題
9.8.2 分析
9.8.3 求解
9.9 多孔顆粒均勻氣化反應
9.9.1 問題
9.9.2 分析
9.9.3 求解
9.10 鋼液中錳的氧化脫除
9.10.1 問題
9.10.2 分析
9.10.3 求解
9.11 擴散控制的放熱最高溫升
9.11.1 問題
9.11.2 分析
9.11.3 求解
9.12 廢鋼的熔解速度
9.12.1 問題
9.12.2 分析
9.12.3 求解
參考文獻