冶金宏觀動力學(xué)基礎(chǔ)

1 緒論
1.1 化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)
1.1.1 反應(yīng)速度的表示方法
1.1.2 反應(yīng)速度與物質(zhì)濃度的關(guān)系——反應(yīng)級數(shù)
1.1.3 反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系——反應(yīng)活化能
1.1.4 反應(yīng)速度式的確定
1.2 冶金宏觀動力學(xué)概述
1.2.1 宏觀動力學(xué)與微觀動力學(xué)
1.2.2 冶金宏觀動力學(xué)的特點
本章符號列表
思考與練習(xí)題

2 氣-固界面反應(yīng)——縮核模型
2.1 模型的建立
2.2 綜合反應(yīng)速度方程
2.3 模數(shù)與轉(zhuǎn)化率函數(shù)
2.3.1 模數(shù)的意義——擴散時間與反應(yīng)時間之比
2.3.2 轉(zhuǎn)化率函數(shù)的實質(zhì)——無因次時間
2.3.3 兩種無因次時間——t*和t+
2.4 轉(zhuǎn)化率與時間及反應(yīng)速度的關(guān)系
2.4.1 轉(zhuǎn)化率與時間的關(guān)系
2.4.2 轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)速度的關(guān)系
2.5 過程限制環(huán)節(jié)的推斷
2.5.1 利用轉(zhuǎn)化時間與顆粒半徑間的關(guān)系推斷
2.5.2 根據(jù)準(zhǔn)數(shù)或模數(shù)值的大小推斷
2.5.3 利用實驗觀察及計算結(jié)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(shù)
2.6.2 廣義顆粒的反應(yīng)速度方程式
2.6.3 顆粒形狀對反應(yīng)速度的影響
2.6.4 過程限制環(huán)節(jié)判據(jù)的驗證
2.6.5 顆粒形狀對反應(yīng)界面移動速度的影響
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思考與練習(xí)題

3 氣-固界面反應(yīng)——模型擴展
3.1 無產(chǎn)物層生成的氣-固反應(yīng)
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(yīng)
3.3.1 濃度及速度常數(shù)項的修正
3.3.2 反應(yīng)速度方程式
3.4 非線性氣-固反應(yīng)
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(yīng)
3.5.3 擴散控制的放熱最高溫升
3.6 多界面氣-固反應(yīng)
3.6.1 鐵氧化物還原過程熱力學(xué)特征
3.6.2 鐵氧化物還原過程動力學(xué)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
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思考與練習(xí)題

4 氣-固區(qū)域反應(yīng)
4.1 微粒模型
4.1.1 微粒模型的數(shù)學(xué)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(yīng)模型
4.2.2 孔隙擴散和化學(xué)反應(yīng)混合控制模型
4.2.3 考慮外表面反應(yīng)和外部傳質(zhì)阻力的綜合模型
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思考與練習(xí)題

5 氣-液反應(yīng)
5.1 相間傳質(zhì)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(zhì)
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(zhì)
5.3 持續(xù)接觸的氣-液反應(yīng)
5.3.1 氣-液反應(yīng)分類
5.3.2 氣-液反應(yīng)速度
5.4 冶金氣-液反應(yīng)動力學(xué)分析舉例
5.4.1 鐵水脫碳反應(yīng)
5.4.2 鐵水脫氣與吸氣反應(yīng)
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思考與練習(xí)題

6 液-液反應(yīng)
6.1 渣金反應(yīng)動力學(xué)
6.1.1 渣金反應(yīng)的特點
6.1.2 渣金傳質(zhì)通量方程
6.1.3 渣金傳質(zhì)速度方程
6.2 渣金反應(yīng)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(yīng)動力學(xué)
6.3.1 液滴運動
6.3.2 液滴傳質(zhì)
6.3.3 液滴反應(yīng)
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思考與練習(xí)題

7 液-固反應(yīng)
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(yīng)過程
7.3.2 浸出過程解析
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思考與練習(xí)題

8 固-固反應(yīng)
8.1 固-固加成反應(yīng)
8.1.1 反應(yīng)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(yīng)
8.2.1 模型表達(dá)式
8.2.2 極限情況的討論（漸近解）
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思考與練習(xí)題

9 基于Excel的解析舉例
9.1 引言
9.2 連串反應(yīng)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(yīng)動力學(xué)
9.3.1 問題
9.3.2 分析
9.3.3 求解
9.4 渣金反應(yīng)級數(shù)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(chǎn)物層生成的氣-固反應(yīng)
9.5.1 問題
9.5.2 分析
9.5.3 求解
9.6 反應(yīng)級數(shù)對反應(yīng)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(yīng)模型
9.7.1 問題
9.7.2 分析
9.7.3 求解
9.8 氣一固反應(yīng)微粒模型的數(shù)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(yīng)
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