冶金反應(yīng)工程學(xué)基礎(chǔ)

定　價(jià)：￥32.00

作　者：	肖興國，謝蘊(yùn)國編著
出版社：	冶金工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：	冶金反應(yīng)工程學(xué)叢書
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787502420574	出版時(shí)間：	1997-05-01	包裝：	精裝
開本：	20cm	頁數(shù)：	389	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　內(nèi)容簡(jiǎn)介本書內(nèi)容分為冶金宏觀動(dòng)力學(xué)、反應(yīng)器理論和典型冶金反應(yīng)器操作特性及解析方法三篇。在選材上，既包括了冶金反應(yīng)工程學(xué)的基本理論和研究方法，又選入了各類冶金反應(yīng)器操作解析的典型實(shí)例，同時(shí)還分類評(píng)述了有關(guān)研究的發(fā)展概況，供讀者進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)時(shí)參考。本書可以作為鋼鐵冶金和有色冶煉專業(yè)的本科生和研究生教材。片斷：我國著名冶金學(xué)家葉渚沛［12］在50年代就闡明應(yīng)用傳輸理論來研究冶金過程的思想，發(fā)表了強(qiáng)化高爐冶煉過程，重視發(fā)展氧氣轉(zhuǎn)爐等論文，并在中國科學(xué)院創(chuàng)辦化工冶金研究所，堪稱我國在這一領(lǐng)域研究工作的先驅(qū)?；ひ苯鹧芯克谖覈鴱?fù)合礦綜合利用、新型冶煉方法、流態(tài)化和多相反應(yīng)工程等方面開展了冶金反應(yīng)工程學(xué)研究，并創(chuàng)辦了《化工冶金》雜志，刊載許多這一領(lǐng)域的研究論文，對(duì)我國冶金反應(yīng)工程學(xué)的發(fā)展起了推動(dòng)作用。中國金屬學(xué)會(huì)1980年在北京召開全國冶金系統(tǒng)高校的冶金傳輸原理教學(xué)討論會(huì)，1983年在昆明召開冶金反應(yīng)工程教學(xué)討論會(huì)，這兩次會(huì)議促進(jìn)了冶金傳輸原理及反應(yīng)工程的教學(xué)和科研工作的發(fā)展，各院校先后開展了相應(yīng)的教學(xué)和研究生培養(yǎng)工作，并編印了講義或出版有關(guān)教科書［13～20］，預(yù)示著這一學(xué)科的發(fā)展后繼有人。1982年在中國金屬學(xué)會(huì)冶金過程物理化學(xué)學(xué)會(huì)內(nèi)成立了冶金過程動(dòng)力學(xué)學(xué)科組（1990年正式改名為冶金反應(yīng)工程學(xué)術(shù)委員會(huì)），并召開了多次全國性學(xué)術(shù)會(huì)議，這些會(huì)議的論文集［21～27］中所發(fā)表的諸多論文，以及在煉鐵、煉鋼和連鑄等全國性學(xué)術(shù)會(huì)議上一些理論性論文，反映了我國學(xué)者在這一新興學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的研究工作十分活躍和發(fā)展相當(dāng)迅速。為了總結(jié)二十余年來我國在這一學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)和研究工作，進(jìn)一步推動(dòng)其理論的發(fā)展和學(xué)術(shù)水平的提高，1993年由東北大學(xué)蕭澤強(qiáng)教授建議，中國金屬學(xué)會(huì)和冶金工業(yè)出版社大力支持，組織全國眾多專家學(xué)者參加撰寫《冶金反應(yīng)工程學(xué)叢書》，這預(yù)示著我國在這一新的學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)和研究工作將達(dá)到更高水平。1.2冶金反應(yīng)工程學(xué)的范疇及與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系冶金反應(yīng)工程學(xué)，顧名思義，是研究冶金反應(yīng)工程問題的科學(xué)。它以實(shí)際冶金反應(yīng)過程為研究對(duì)象，研究伴隨各類傳遞過程的冶金化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律。它又以解決工程問題為目的，研究實(shí)現(xiàn)不同冶金反應(yīng)的各類冶金反應(yīng)器的特征，并把二者有機(jī)結(jié)合起來形成一門獨(dú)特學(xué)科體系，即以研究和解析冶金反應(yīng)器和系統(tǒng)的操作過程為中心的新興工程學(xué)科。圖1－1示出了該學(xué)科的范疇、主要研究?jī)?nèi)容及與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系。這里僅簡(jiǎn)要說明其中幾個(gè)主要問題。1.2.1傳遞過程所謂傳遞（或稱傳輸）系指動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞。本書前言前言冶金反應(yīng)工程學(xué)是研究并解析冶金反應(yīng)器和系統(tǒng)及其內(nèi)在過程的新興工程學(xué)科，70年代末正式引入我國之后，獲得了迅速發(fā)展和十分廣泛的應(yīng)用。我國各高等冶金學(xué)校陸續(xù)為研究生和本科生開設(shè)了冶金反應(yīng)工程學(xué)課程，分別編寫了不同類型的教材和講義。然而一本完整的，系統(tǒng)闡述冶金反應(yīng)工程學(xué)基本原理的書籍，對(duì)于我國眾多學(xué)冶金的學(xué)生和已經(jīng)走上工作崗位的冶金科學(xué)技術(shù)工作者，仍然是非常需要的。東北大學(xué)肖興國教授根據(jù)多年講授冶金反應(yīng)工程學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，提出了一個(gè)大綱，在1994年10月《冶金反應(yīng)工程學(xué)叢書》編委會(huì)和冶金部教材編輯室聯(lián)合召開的“冶金傳輸原理”和“冶金反應(yīng)工程”教學(xué)和教材建設(shè)研討會(huì)上，與會(huì)代表對(duì)該提綱進(jìn)行了認(rèn)真討論和修改補(bǔ)充后，責(zé)成肖興國和謝蘊(yùn)國二人負(fù)責(zé)編寫本書。本書分為冶金宏觀動(dòng)力學(xué)、反應(yīng)器理論和典型冶金反應(yīng)器操作特性及解析方法三篇。選材上，既包括了冶金反應(yīng)工程學(xué)的基本理論和研究方法，又選入了各類冶金反應(yīng)器操作解析的典型實(shí)例，同時(shí)還分類綜合評(píng)述了有關(guān)研究的發(fā)展概況，供讀者進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)時(shí)參考。本書的緒論、第一篇和第三篇的第11～14章由肖興國教授編寫，第二篇和第三篇的第10章由謝蘊(yùn)國教授編寫，全書由肖興國總纂定稿。承蒙曲英和蕭澤強(qiáng)兩教授對(duì)本書初稿進(jìn)行了審閱并提出了許多寶貴的修改意見，在此表示誠摯謝意。本書可作為鋼鐵冶金和有色冶煉專業(yè)的本科生教材，同時(shí)兼顧研究生的教學(xué)需要，亦可供有關(guān)研究人員和工程技術(shù)人員參考。由于編著者水平有限，書中錯(cuò)誤或不妥之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。編著者1996—07—25

作者簡(jiǎn)介

　　作者簡(jiǎn)介肖興國，江西永新人。1941年出生于重慶，1964年畢業(yè)于北京師范大學(xué)，同年到東北大學(xué)任教至今。先后在普通化學(xué)、半導(dǎo)體材料、冶金反應(yīng)工程學(xué)教研室和冶金傳輸原理及反應(yīng)工程研究室從事教學(xué)和科研工作。著有《冶金反應(yīng)工程學(xué)》、《冶金反應(yīng)工程問題數(shù)值解析》等書，發(fā)表有關(guān)學(xué)術(shù)論文50余篇。1983～1985年及1990～1991年先后作為日本名古屋大學(xué)及神戶制鋼所的訪問學(xué)者，1993年任瑞典皇家工學(xué)院理論冶金系訪問教授。現(xiàn)任東北大學(xué)教授。主要研究領(lǐng)域?yàn)橐苯饌鬏敩F(xiàn)象、冶金宏觀動(dòng)力學(xué)及冶金反應(yīng)工程學(xué)。作者簡(jiǎn)介謝蘊(yùn)國，云南玉溪人。1938年出生于昆明，1961年畢業(yè)于重慶大學(xué)，1961～1978年在湖南冷水江鋼鐵廠從事技術(shù)工作。1978年調(diào)到昆明理工大學(xué)（原昆明工學(xué)院）冶金系任教。1991年在德國阿亨大學(xué)進(jìn)修?，F(xiàn)任昆明理工大學(xué)教授。主要研究領(lǐng)域?yàn)橐苯鸱磻?yīng)工程學(xué)及冶金反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

圖書目錄

     目錄
   1緒論
    1.1冶金科學(xué)的發(fā)展及冶金反應(yīng)工程學(xué)
    1.2冶金反應(yīng)工程學(xué)的范疇及與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系
    1.2.1傳遞過程
    1.2.2冶金宏觀動(dòng)力學(xué)
    1.2.3過程解析
    1.2.4比例放大
    1.3冶金反應(yīng)工程學(xué)的數(shù)學(xué)模型
    1.3.1反應(yīng)器內(nèi)各主要反應(yīng)的宏觀動(dòng)力學(xué)方程
    1.3.2反應(yīng)器內(nèi)主要傳遞過程方程
    1.3.3衡算方程
    1.3.4方程中的系數(shù)
   1.4冶金反應(yīng)器的分類
   習(xí)題
   參考文獻(xiàn)
    第一篇冶金宏觀動(dòng)力學(xué)概論
   2氣體－固體間反應(yīng)
    2.1引言
    2.2不生成固體產(chǎn)物層的無孔顆粒與氣體間反應(yīng)
    2.2.1反應(yīng)過程描述及模型化
    2.2.2反應(yīng)過程數(shù)學(xué)模型的解
    2.3生成固體產(chǎn)物層的無孔顆粒與氣體間反應(yīng)
    2.3.1反應(yīng)過程描述及模型化——縮小的未反應(yīng)核模型
    2.3.2反應(yīng)過程數(shù)學(xué)模型的解及討論
    2.3.3反應(yīng)過程數(shù)學(xué)模型解的擴(kuò)展
    2.4多孔固體與氣體間反應(yīng)
    2.4.1多孔固體的氣化反應(yīng)
    2.4.2有固體產(chǎn)物生成的多孔固體與氣體間的反應(yīng)
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
   3氣體－液體間反應(yīng)
    3.1氣泡與液體間反應(yīng)
    3.1.1氣泡的形成
    3.1.2氣泡在液體中的運(yùn)動(dòng)
    3.1.3氣泡與液體間的傳質(zhì)
    3.1.4氣泡與液體間的反應(yīng)
    3.2持續(xù)接觸的氣液相間反應(yīng)
    3.2.1氣液間傳質(zhì)理論概述
    3.2.2界膜模型在氣液反應(yīng)中的應(yīng)用
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
   4液體－液體間反應(yīng)
    4.1渣和金屬反應(yīng)概述
    4.2渣和金屬反應(yīng)的速度表達(dá)式
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
   5液體－固體間反應(yīng)
    5.1固體在液態(tài)金屬中的溶解
    5.1.1供熱為控制步驟情況
    5.1.2液體邊界層內(nèi)擴(kuò)散為控制步驟情況
    5.2浸出過程
    5.2.1浸出反應(yīng)過程
    5.2.2浸出過程解析
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
   6固體－固體間反應(yīng)
    6.1固體－固體加成反應(yīng)模型
    6.1.1化學(xué)反應(yīng)控制模型
    6.1.2擴(kuò)散控制模型
    6.2有氣體中間產(chǎn)物的固－固反應(yīng)模型
    6.2.1模型表達(dá)式
    6.2.2極限情況的討論
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
    第二篇反應(yīng)器理論基礎(chǔ)
   7理想反應(yīng)器
    7.1有關(guān)理想反應(yīng)器的基本概念
    7.1.1理想流動(dòng)模型和理想反應(yīng)器
    7.1.2停留時(shí)間、空間時(shí)間和空間速度
    7.1.3反應(yīng)器分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)
    7.2間歇式全混槽
    7.2.1基本方程
    7.2.2等溫操作的解
    7.2.3絕熱操作的解
    7.2.4間歇式全混槽設(shè)計(jì)計(jì)算舉例
    7.3連續(xù)式全混槽
    7.3.1基本方程
    7.3.2等溫等容解
    7.3.3連續(xù)式全混槽設(shè)計(jì)計(jì)算舉例
    7.4半連續(xù)式全混槽
    7.4.1第一種情況的物質(zhì)衡算方程
    7.4.2第二種情況的物質(zhì)衡算方程
    7.4.3熱量衡算方程
    7.5活塞流反應(yīng)器
    7.5.1基本方程
    7.5.2絕熱解和等溫解
    7.5.3活塞流反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)算舉例
    7.6串聯(lián)全混槽
    7.6.1只有一種流體的情況
    7.6.2有兩種流體的情況
    7.7理想反應(yīng)器的比較
    7.7.1操作特性的比較
    7.7.2轉(zhuǎn)化率的比較
    7.7.3反應(yīng)器容積的比較
    7.7.4理想反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的啟示
    7.8反應(yīng)器選擇的一般原則
    7.8.1單一反應(yīng)
    7.8.2復(fù)雜反應(yīng)
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
   8非理想流動(dòng)反應(yīng)器
    8.1停留時(shí)間分布
    8.1.1停留時(shí)間分布概念
    8.1.2停留時(shí)間分布函數(shù)
    8.2停留時(shí)間分布函數(shù)的數(shù)學(xué)特性
    8.2.1分布的均值t
    8.2.2分布的方差σ2
    8.2.3δ函數(shù)和單位階梯函數(shù)
    8.2.4卷積分
    8.2.5傳遞函數(shù)
    8.3停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)測(cè)定
    8.3.1刺激－響應(yīng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)
    8.3.2C曲線和E曲線
    8.3.3F曲線
    8.3.4閉式反應(yīng)器中不同流動(dòng)類型的F C和E曲線
    8.4停留時(shí)間分布信息的應(yīng)用
    8.4.1利用分布的方差判斷流動(dòng)類型
    8.4.2利用分布曲線分析流體流動(dòng)狀態(tài)
    8.4.3利用分布函數(shù)預(yù)測(cè)反應(yīng)的效率
    8.5非理想流動(dòng)反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型
    8.5.1擴(kuò)散模型
    8.5.2槽列模型
    8.5.3組合模型
    8.5.4示蹤劑法測(cè)定技術(shù)和非理想流動(dòng)模型在冶金中的應(yīng)用舉例
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
   9攪拌和反應(yīng)器內(nèi)液體的混合
    9.1攪拌對(duì)冶金反應(yīng)的意義
    9.2冶金中應(yīng)用的攪拌方式
    9.3氣體攪拌
    9.3.1氣體攪拌的類型
    9.3.2混合時(shí)間的實(shí)驗(yàn)測(cè)定
    9.3.3tm與ε之間關(guān)系的理論分析
    9.3.4氣體攪拌功率的計(jì)算
    9.4機(jī)械攪拌
    9.4.1攪拌器的主要參數(shù)
    9.4.2機(jī)械攪拌的功率密度
    9.5電磁攪拌
    9.5.1概述
    9.5.2電磁攪拌的類型
    9.5.3電磁攪拌的基本理論分析
    9.5.4電磁攪拌在冶金中的應(yīng)用舉例
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
    第三篇典型冶金反應(yīng)器的操作特性及解析方法
   10冶金過程的物理模擬
    10.1概述
    10.1.1模化法——人類認(rèn)識(shí)自然的一種科學(xué)的研究方法
    10.1.2物理模擬實(shí)驗(yàn)的意義
    10.1.3物理模擬的一般原則
    10.1.4冶金研究中物理模型的分類
    10.2相似特征數(shù)的求法
    11.2.1相似原理——物理模擬的理論基礎(chǔ)
    10.2.2相似特征數(shù)的求法
    10.2.3無因次方程的獲得
    10.3物理模擬實(shí)驗(yàn)
    10.3.1探索性實(shí)驗(yàn)
    10.3.2確定物理模型實(shí)驗(yàn)條件
    10.3.3半嚴(yán)格的物理模型實(shí)驗(yàn)
    10.3.41：1幾何相似比的應(yīng)用
    10.3.5流動(dòng)顯示和測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)介
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
   11數(shù)學(xué)模擬和數(shù)學(xué)模型化方法
    11.1數(shù)學(xué)模型的分類
    11.1.1按對(duì)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)程度的數(shù)學(xué)模型分類
    11.1.2按其他特征的數(shù)學(xué)模型分類
    11.2建立數(shù)學(xué)模型的步驟
    11.2.1初步研究
    11.2.2建立數(shù)學(xué)模型
    11.2.3模型參數(shù)的估算
    11.2.4編制程序和計(jì)算
    11.2.5數(shù)學(xué)模型適用性檢驗(yàn)
    11.3數(shù)學(xué)模型的選擇
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
   12冶金氣－固反應(yīng)器
    12.1固定床反應(yīng)器操作特性解析
    12.1.1非催化反應(yīng)等溫固定床操作特性解析
    12.1.2以氣體凈化為目的的固定床操作解析
    12.2移動(dòng)床反應(yīng)器操作特性解析
    12.2.1移動(dòng)床反應(yīng)器操作解析概述
    12.2.2逆流式移動(dòng)床反應(yīng)器等溫操作解析
    12.2.3非等溫逆流式移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)的溫度分布
    12.3流化床反應(yīng)器
    12.3.1流化床反應(yīng)器操作解析概述
    12.3.2間歇式等溫非催化反應(yīng)流化床反應(yīng)器的操作解析
    12.3.3多段連續(xù)式等溫流化床反應(yīng)器的操作解析
    12.3.4流化床反應(yīng)器的兩相模型
    12.4回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器
    12.4.1回轉(zhuǎn)窯操作特點(diǎn)及數(shù)學(xué)模型概述
    12.4.2回轉(zhuǎn)窯過程數(shù)學(xué)模型及其應(yīng)用
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
   13冶金氣－液反應(yīng)器
    13.1冶金氣－液反應(yīng)器及其數(shù)學(xué)模型研究概述
    13.2氧氣射流及液面沖擊坑的形狀和表面積
    13.2.1拉伐爾噴嘴的氧氣射流
    13.2.2液面沖擊坑的形狀和表面積
    13.3底吹氬鋼包流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型
    13.3.1氣液兩相流模型
    13.3.2流函數(shù)－渦量法
    13.4真空脫氣反應(yīng)器（鋼包）的數(shù)學(xué)模型
    13.4.1RH真空脫氣過程模型
    13.4.2RH真空脫氣鋼包內(nèi)鋼水流動(dòng)及脫碳反應(yīng)模型
    習(xí)題
    參考文獻(xiàn)
   14冶金液－液反應(yīng)器
    14.1渣金反應(yīng)為主的冶金反應(yīng)器操作解析概述
    14.2不同接觸方式的渣金反應(yīng)操作解析
    14.2.1間歇式持續(xù)接觸
    14.2.2渣滴連續(xù)通過金屬相的短促接觸
    14.2.3金屬滴連續(xù)通過渣相的短促接觸
    14.2.4連續(xù)式渣金兩相逆流接觸
    14.3浸入式噴粉精煉過程數(shù)學(xué)模型
    14.3.1模型假定
    14.3.2基本方程的推導(dǎo)
    14.3.3渣相中硫化物飽和時(shí)的修正
    14.3.4數(shù)值計(jì)算方法及對(duì)噴粉實(shí)驗(yàn)的模擬計(jì)算結(jié)果
    習(xí)題
   參考文獻(xiàn)
   附錄I 物理量和化學(xué)量的因次
   附錄Ⅱ 常用無因次特征數(shù)
   附錄Ⅲ 不同坐標(biāo)系中的Navier－St0kes方程和擴(kuò)散方程
   附錄Ⅳ 常用物質(zhì)的物性值選輯
   主題索引
   主要符號(hào)表