冶金反應(yīng)工程學(xué)基礎(chǔ)

     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(guò)程
    1.2.2冶金宏觀動(dòng)力學(xué)
    1.2.3過(guò)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(guò)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(wú)孔顆粒與氣體間反應(yīng)
    2.2.1反應(yīng)過(guò)程描述及模型化
    2.2.2反應(yīng)過(guò)程數(shù)學(xué)模型的解
    2.3生成固體產(chǎn)物層的無(wú)孔顆粒與氣體間反應(yīng)
    2.3.1反應(yīng)過(guò)程描述及模型化——縮小的未反應(yīng)核模型
    2.3.2反應(yīng)過(guò)程數(shù)學(xué)模型的解及討論
    2.3.3反應(yīng)過(guò)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(guò)程
    5.2.1浸出反應(yīng)過(guò)程
    5.2.2浸出過(guò)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(guò)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(wú)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(guò)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(guò)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(guò)金屬相的短促接觸
    14.2.3金屬滴連續(xù)通過(guò)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(guò)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(wú)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