冶金反應動力學

冶金反應工程學
用化學反應工程學的理論和方法來研究冶金過程及其反應設備的合理設計最優操作和最優控制的工程理論學科。它在冶金過程動力學和傳輸理論的基礎上解析冶金過程的各種特性，尋求過程中各主要參變數之間的相互關係，找出其數學表達式（數學模型）；根據各種假設和實驗條件，利用計算機解出各參變數之間的定量關係，藉以確定最優的反應設備設計和工藝操作參數，以達到操作自動控制的目的。冶金反應工程學是在現代化實驗技術、工藝理論和計算技術基礎上正在發展而尚未成熟的邊緣學科。
由物質轉化的綜合反應速度式，結合物料平衡、熱量平衡及動量平衡建立的冶金過程數學模型是冶金反應工程學的關鍵性問題。早在60年代，冶金過程數學模型的研究已開始進行。1969年召開了第一次冶金過程數學模型國際會議。1973年召開了第一次鋼鐵冶金過程數學模型國際會議。鞭岩和森山昭合寫的第一本命名為《冶金反應工程學》的專著於1972年問世，對鋼鐵冶金過程及其反應設備進行了較系統的分析。1971年賽凱伊（J.Szekely）和西梅利斯(N.J. Themelis)所著的《冶金過程中的速率現象》和1979年孫（H.Y.Sohn）和沃茲沃斯(M.E. Wadsworth)合寫的《提取冶金過程的速率》二書，對火法及濕法冶金過程動力學作了較全面的論述。這些專門著作對冶金反應工程學的建立發展起了促進的作用。中國冶金學家葉渚沛在60年代初期就明確提出把傳輸現象的概念及計算機技術套用到冶金過程研究的建議。70年代後期，中國冶金工作者開展了噴射冶金、高爐煉鐵、真空脫氣、連鑄等方面的數學模型工作，取得了一些成果。
冶金過程涉及到極其複雜的多相反應，高溫下的測試手段尚不甚完備，取得的信息難以精確穩定，以及中間產物和金屬產品常伴有偏析、有害雜質、非金屬夾雜以及表面及晶體缺陷等問題，使得現有的冶金反應工程學理論對這些特殊性，難以進行正確而系統的分析和研究。現階段仍處於利用經驗的傳統數據對冶金反應設備進行設計，而對現有冶金過程體系及設備的最最佳化操作及全面的自動控制，有許多問題尚待研究解決。
我國的學者肖興國 謝蘊國曾編寫過<<冶金反應工程學基礎>> 可作為該學科的基礎教材使用