本教材将钢铁冶金原理和有色冶金原理有机结合,主要内容包括冶金过程热力学基础、冶金过程动力学基础、钢铁冶金过程应用案例、有色冶金过程应用案例、稀土冶金过程应用案例,既包含了冶金基础理论,又侧重于理论在冶金过程中的应用,同时还将学科前沿的“氢冶金”和地方特色的“稀土冶金”基础理论包括其中,该教材有利于学生对冶金原理的学习及理解。 本书为高等院校冶金工程专业本科生教学用书,也可作为职业技术学院、继续工程教育、专转本函授等学员的补充教材,还可供科研院所、生产企业的科研及工程技术人员参考。
安胜利,内蒙古科技大学教授,博士生导师,内蒙古杰出人才奖获得者,享受国务院政府特殊津贴。主要从事功能陶瓷和冶金物理化学相关研究。先后主持国家“863”项目、国家自然科学基金项目、国家“973”计划前期研究项目、国家“十一五”重大支撑计划研究项目、教育部人才培养计划、内蒙古自治区攻关项目、内蒙古自治区自然科学基金、内蒙古自治区教育科研基金、包头市攻关项目、企业科研项目等60余项,主持教学研究项目10余项。发表学术论文120余篇,出版专著、教材7部。
目 录 第一章冶金过程热力学基础 第一节化学反应的热效应及吉布斯自由能变化 1.1.1 热力学函数 1.1.2 热力学函数之间的关系 1.1.3 热效应计算 1.1.4 化学反应的吉布斯自由能变化 1.1.5 化学反应的标准吉布斯自由能变化 第二节溶液热力学性质 1.2.1 溶液及其浓度 1.2.2 溶液的偏摩尔量及化学位 1.2.3 溶液组元的活度 1.2.4 活度的测定与计算方法 第三节标准溶解吉布斯自由能 1.3.1 标准溶解吉布斯自由能的计算 1.3.2 有溶液参加的反应的标准溶解吉布斯自由能的计算 第四节多元溶液中溶质活度的相互作用系数 第五节冶金炉渣理论和性质 1.5.1 炉渣在冶金过程中的作用 1.5.2 炉渣相组成及相图 1.5.3 炉渣结构理论 1.5.4 炉渣的物理化学性质 第六节氧化还原反应热力学 1.6.1 化合物的分解压及分解温度 1.6.2 氧化物的氧势及氧势图 1.6.3 溶于铁液中元素的氧化 1.6.4 C-H-O体系的氧化还原反应 1.6.5 氧化物的氧化还原反应热力学 习题1 第二章冶金过程动力学基础 第一节多相化学反应速率 2.1.1 化学反应速率和浓度的关系 2.1.2 化学反应速率和温度的关系 第二节扩散与传质 2.2.1 扩散基本方程 2.2.2 扩散系数 2.2.3 多相体系的传质现象 第三节冶金反应动力学特征及速度 2.3.1 反应过程动力学方程建立的原则 2.3.2 气-固相反应的动力学模型-未反应核模型 2.3.3液-液相反应动力学模型-双膜理论 2.3.4气-液相反应动力学 2.3.5 固体在液相中溶解的动力学 第四节吸附反应动力学 2.4.1 吸附现象 2.4.2 吸附基本方程 第五节新相形核动力学 2.5.1 均相形核 2.5.2 非均相形核 习题2 第三章钢铁冶金过程应用案例 第一节铁的还原 3.1.1 CO和H2还原铁氧化物 3.1.2 碳的还原 第二节碳的氧化反应 3.2.1 固体碳与气体的氧化反应 3.2.2 渗碳和碳的溶解 3.2.3 有液相参与的碳的氧化反应 第三节磷的去除 3.3.1 磷在冶金中的行为 3.3.2 磷氧化去除的条件 3.3.3 氧化除磷反应机理与动力学 3.3.4 还原脱磷的条件 第四节硫的脱除 3.4.1硫的危害与存在形态 3.4.2炉渣脱硫 3.4.3气化脱硫 3.4.4炉外脱硫 第五节硅、锰、铬、钒等元素的氧化和还原(扩展学习) 3.5.1 硅和锰 3.5.2 铬和铌 3.5.3 钒和钛 3.5.4 硅、锰、铬元素氧化与还原的动力学 第六节脱氧(扩展学习) 3.6.1 氧在冶金中的行为 3.6.2 钢液的二次氧化 3.6.3 沉淀脱氧 3.6.4 扩散脱氧 第七节去除非金属夹杂物(扩展学习) 3.7.1 非金属夹杂物的来源、分类及特征 3.7.2 夹杂物对钢性能的影响 3.7.3 非金属夹杂物的变性处理 3.7.4 夹杂物的去除 习题3 第四章有色冶金过程应用案例 第一节硫化矿的火法冶金 4.1.1 硫化物焙烧过程热力学及动力学 4.1.2 硫化矿的氧化富集造硫过程 第二节氧化物和硫化物的火法氯化 4.2.1 氯化反应的热力学 4.2.2 氯化反应的动力学 第三节粗金属的火法精炼 4.3.1 熔析精炼和区域(带熔)精炼 4.3.2 蒸馏精炼和真空精炼 4.3.3 萃取精炼 第四节湿法冶金浸出、净化和沉积 4.4.1 湿法冶金反应热力学基础 4.4.2 浸出过程 4.4.3 离子沉淀 4.4.4 金属从水溶液中的沉积 第五节湿法冶金电解过程 4.5.1电极过程的动力学 4.5.2阴极过程和阳极过程 4.5.3 电解过程 习题4 稀土冶金过程应用案例 第一节稀土金属及合金的制取 5.1.1 概述 5.1.2 熔盐电解法制取稀土金属及合金 5.1.3 金属热还原法制取稀土金属及合金 第二节稀土化合物的制备 5.2.1 稀土元素与非稀土杂质的分离 5.2.2 稀土氧化物及超细粉体的制备 5.2.3 无水稀土氯化物的制备 5.2.4 无水稀土氟化物的制备 习题5 课程思政案例