內容簡介
《冶金反應工程學基礎》本書內容分為冶金巨觀動力學、反應器理論和典型冶金反應器操作特性及解析方法三篇。在選材上，既包括了冶金反應工程學的基本理論和研究方法，又選入了各類冶金反應器操作解析的典型實例，同時還分類評述了有關研究的發展概況，供讀者進一步深入學習時參考。本書可以作為鋼鐵冶金和有色冶煉專業的本科生和研究生教材。
圖書目錄
1緒論
1.1冶金科學的發展及冶金反應工程學
1.2冶金反應工程學的範疇及與相關學科的關係
1.2.1傳遞過程
1.2.2冶金巨觀動力學
1.2.3過程解析
1.2.4比例放大
1.3冶金反應工程學的數學模型
1.3.1反應器內各主要反應的巨觀動力學方程
1.3.2反應器內主要傳遞過程方程
1.3.3衡算方程
1.3.4方程中的係數
1.4冶金反應器的分類
習題
參考文獻
第一篇冶金巨觀動力學概論
2氣體－固體間反應
2.1引言
2.2不生成固體產物層的無孔顆粒與氣體間反應
2.2.1反應過程描述及模型化
2.2.2反應過程數學模型的解
2.3生成固體產物層的無孔顆粒與氣體間反應
2.3.1反應過程描述及模型化——縮小的未反應核模型
2.3.2反應過程數學模型的解及討論
2.3.3反應過程數學模型解的擴展
2.4多孔固體與氣體間反應
2.4.1多孔固體的氣化反應
2.4.2有固體產物生成的多孔固體與氣體間的反應
習題
參考文獻
3氣體－液體間反應
3.1氣泡與液體間反應
3.1.1氣泡的形成
3.1.2氣泡在液體中的運動
3.1.3氣泡與液體間的傳質
3.1.4氣泡與液體間的反應
3.2持續接觸的氣液相間反應
3.2.1氣液間傳質理論概述
3.2.2界膜模型在氣液反應中的套用
習題
參考文獻
4液體－液體間反應
4.1渣和金屬反應概述
4.2渣和金屬反應的速度表達式
習題
參考文獻
5液體－固體間反應
5.1固體在液態金屬中的溶解
5.1.1供熱為控制步驟情況
5.1.2液體邊界層內擴散為控制步驟情況
5.2浸出過程
5.2.1浸出反應過程
5.2.2浸出過程解析
習題
參考文獻
6固體－固體間反應
6.1固體－固體加成反應模型
6.1.1化學反應控制模型
6.1.2擴散控制模型
6.2有氣體中間產物的固－固反應模型
6.2.1模型表達式
6.2.2極限情況的討論
習題
參考文獻
第二篇反應器理論基礎
7理想反應器
7.1有關理想反應器的基本概念
7.1.1理想流動模型和理想反應器
7.1.2停留時間、空間時間和空間速度
7.1.3反應器分析與設計的基礎
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間歇式全混槽設計計算舉例
7.3連續式全混槽
7.3.1基本方程
7.3.2等溫等容解
7.3.3連續式全混槽設計計算舉例
7.4半連續式全混槽
7.4.1第一種情況的物質衡算方程
7.4.2第二種情況的物質衡算方程
7.4.3熱量衡算方程
7.5活塞流反應器
7.5.1基本方程
7.5.2絕熱解和等溫解
7.5.3活塞流反應器設計計算舉例
7.6串聯全混槽
7.6.1隻有一種流體的情況
7.6.2有兩種流體的情況
7.7理想反應器的比較
7.7.1操作特性的比較
7.7.2轉化率的比較
7.7.3反應器容積的比較
7.7.4理想反應器數學模型的啟示
7.8反應器選擇的一般原則
7.8.1單一反應
7.8.2複雜反應
習題
參考文獻
8非理想流動反應器
8.1停留時間分布
8.1.1停留時間分布概念
8.1.2停留時間分布函式
8.2停留時間分布函式的數學特性
8.2.1分布的均值t
8.2.2分布的方差σ2
8.2.3δ函式和單位階梯函式
8.2.4卷積分
8.2.5傳遞函式
8.3停留時間分布的實驗測定
8.3.1刺激－回響實驗技術
8.3.2C曲線和E曲線
8.3.3F曲線
8.3.4閉式反應器中不同流動類型的FC和E曲線
8.4停留時間分布信息的套用
8.4.1利用分布的方差判斷流動類型
8.4.2利用分布曲線分析流體流動狀態
8.4.3利用分布函式預測反應的效率
8.5非理想流動反應器數學模型
8.5.1擴散模型
8.5.2槽列模型
8.5.3組合模型
8.5.4示蹤劑法測定技術和非理想流動模型在冶金中的套用舉例
習題
參考文獻
9攪拌和反應器內液體的混合
9.1攪拌對冶金反應的意義
9.2冶金中套用的攪拌方式
9.3氣體攪拌
9.3.1氣體攪拌的類型
9.3.2混合時間的實驗測定
9.3.3tm與ε之間關係的理論分析
9.3.4氣體攪拌功率的計算
9.4機械攪拌
9.4.1攪拌器的主要參數
9.4.2機械攪拌的功率密度
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套用舉例
習題
參考文獻
第三篇典型冶金反應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——人類認識自然的一種科學的研究方法
10.1.2物理模擬實驗的意義
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相似特徵數的求法
11.2.1相似原理——物理模擬的理論基礎
10.2.2相似特徵數的求法
10.2.3無因次方程的獲得
10.3物理模擬實驗
10.3.1探索性實驗
10.3.2確定物理模型實驗條件
10.3.3半嚴格的物理模型實驗
10.3.41：1幾何相似比的套用
10.3.5流動顯示和測試技術簡介
習題
參考文獻
11數學模擬和數學模型化方法
11.1數學模型的分類
11.1.1按對現象認識程度的數學模型分類
11.1.2按其他特徵的數學模型分類
11.2建立數學模型的步驟
11.2.1初步研究
11.2.2建立數學模型
11.2.3模型參數的估算
11.2.4編製程序和計算
11.2.5數學模型適用性檢驗
11.3數學模型的選擇
習題
參考文獻
12冶金氣－固反應器
12.1固定床反應器操作特性解析
12.1.1非催化反應等溫固定床操作特性解析
12.1.2以氣體淨化為目的的固定床操作解析
12.2移動床反應器操作特性解析
12.2.1移動床反應器操作解析概述
12.2.2逆流式移動床反應器等溫操作解析
12.2.3非等溫逆流式移動床反應器內的溫度分布
12.3流化床反應器
12.3.1流化床反應器操作解析概述
12.3.2間歇式等溫非催化反應流化床反應器的操作解析
12.3.3多段連續式等溫流化床反應器的操作解析
12.3.4流化床反應器的兩相模型
12.4迴轉窯反應器
12.4.1迴轉窯操作特點及數學模型概述
12.4.2迴轉窯過程數學模型及其套用
習題
參考文獻
13冶金氣－液反應器
13.1冶金氣－液反應器及其數學模型研究概述
13.2氧氣射流及液面衝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液面衝擊坑的形狀和表面積
13.3底吹氬鋼包流動的數學模型
13.3.1氣液兩相流模型
13.3.2流函式－渦量法
13.4真空脫氣反應器（鋼包）的數學模型
13.4.1RH真空脫氣過程模型
13.4.2RH真空脫氣鋼包內鋼水流動及脫碳反應模型
習題
參考文獻
14冶金液－液反應器
14.1渣金反應為主的冶金反應器操作解析概述
14.2不同接觸方式的渣金反應操作解析
14.2.1間歇式持續接觸
14.2.2渣滴連續通過金屬相的短促接觸
14.2.3金屬滴連續通過渣相的短促接觸
14.2.4連續式渣金兩相逆流接觸
14.3浸入式噴粉精煉過程數學模型
14.3.1模型假定
14.3.2基本方程的推導
14.3.3渣相中硫化物飽和時的修正
14.3.4數值計算方法及對噴粉實驗的模擬計算結果
習題
參考文獻
附錄I物理量和化學量的因次
附錄Ⅱ常用無因次特徵數
附錄Ⅲ不同坐標系中的Navier－St0kes方程和擴散方程
附錄Ⅳ常用物質的物性值選輯
主題索引
主要符號表
